電化學(xué)除垢技術(shù)被稱(chēng)之為“環(huán)境友好”型技術(shù),是一種能夠“主動(dòng)除垢”的技術(shù),能夠從根本上去除成垢離子,應用在工業(yè)循環(huán)水的處理中,可以代替或減少阻垢劑,減少殺菌滅藻劑、緩蝕劑投加量,提高循環(huán)冷卻水的濃縮倍率從而降低循環(huán)水系統補水量和排污水量,提高整個(gè)系統的循環(huán)利用率,同時(shí)降低藥劑帶來(lái)的二次污染,有很好的節能減排和環(huán)境保護效果。
一、電化學(xué)除垢原理
電化學(xué)除垢設備陰極與水的界面處發(fā)生反應產(chǎn)生OH-,形成強堿性區域:
2H2O+2e -→ 2OH-+ H2 ↑
2H2O+O2+4e- → 4OH-
隨溶液擴散到陰極的HCO3-與電極反應產(chǎn)生的OH-發(fā)生反應,CO32-迅速增多:
HCO3-+OH-→CO32- + H2 O
由于靜電引力的作用遷移到陰極區的Ca2+、Mg2+等離子,在陰極區分別與CO32-和OH-發(fā)生反應:
Ca2++CO32-→CaCO 3↓
Mg2++ 2OH- →Mg(OH) 2↓
上述反應使得水中Ca2+、Mg2+離子濃度大幅度降低,使得水的硬度明顯降低,抑制水垢形成。
二、電化學(xué)殺菌滅藻原理
電化學(xué)除垢設備陽(yáng)極與水的界面處發(fā)生反應產(chǎn)生【0】、H2O2、羥基自由基、HOCI,形成強氧化性區域,能夠殺滅水中的菌藻,而且電化學(xué)除垢設備陽(yáng)極具有持續的殺菌滅藻能力:
H2O→?OH+H++e-
O2+2H++2e-→H2O2
O2-+H+→HO2?
2Cl-→Cl2+2e -
Cl2+H2O→HClO+HCl
HClO→H++ClO-
三、電化學(xué)緩蝕原理
電化學(xué)除垢和殺菌滅藻能有效防止垢下腐蝕和硫細菌、鐵細菌等引起的點(diǎn)蝕、孔蝕。同時(shí)電化學(xué)處理可使系統循環(huán)水水質(zhì)控制在較高pH條件下,可以減緩循環(huán)水系統金屬的腐蝕。
電化學(xué)除垢技術(shù)雖然能夠“主動(dòng)除垢”、從根本上去除成垢離子,可以緩解系統內腐蝕和微生物生長(cháng)問(wèn)題,還可以去除水系統中的重金屬離子、氨氮、COD等,能夠提高循環(huán)水系統濃縮倍數,減少排污和補水,但仍然存在除垢速率低、緩蝕性能差、殺菌滅藻不足的問(wèn)題,尤其在高硬、高堿、高氯強結垢、強腐蝕的水質(zhì)中容易出現結垢、腐蝕、菌藻滋生問(wèn)題。
欣格瑞高濃縮倍數運行方案一典型案例
山東XXXX合金有限公司兩期循環(huán)水系統補水水源為高硬高堿地下水,2020年采用欣格瑞電化學(xué)除垢+水處理藥劑組合處理方案,一年來(lái)循環(huán)水濃縮倍數穩定在8.2倍左右,換熱設備運行高效,實(shí)現節水降耗減排目標的同時(shí)保證了生產(chǎn)安全穩定運行。
欣格瑞高濃縮倍數運行方案二典型案例
XX環(huán)??萍加邢挢熑喂荆?/span>300t/d生活垃圾焚燒發(fā)電項目配套6MW發(fā)電機組,冷卻塔循環(huán)水量為2×1400m3/h,保有水量約1000m3,補水水源為高硬高堿地下水,2019年采用欣格瑞電化學(xué)除垢+水處理藥劑組合處理方案,運行期間機組換熱效率穩定,循環(huán)水濃縮倍數穩定在10.5倍左右,實(shí)現節水減排目標。
甘肅XX水泥有限公司 :4.5MW余熱發(fā)電機組循環(huán)水量1800m3/h,自2020年3月采用欣格瑞電化學(xué)除垢+水處理藥劑組合處理方案,循環(huán)水系統濃縮倍數由5.0倍提升至9.0倍,真空度長(cháng)期在-90以上,換熱效率穩定,日均發(fā)電量提升2萬(wàn)度左右