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發(fā)布時(shí)間：2024年06月24日 16:15 作者：環(huán)境保護(hù)365 點(diǎn)擊數(shù)：次
來源：環(huán)境保護(hù)365
循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)于保證企業(yè)安全穩(wěn)定生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。當(dāng)前循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的主要問題是水垢沉積、菌藻滋生和金屬腐蝕。結(jié)垢和菌藻導(dǎo)致的微生物粘泥會(huì)造成循環(huán)冷卻水系統(tǒng)換熱效能下降與能耗增加，管道金屬構(gòu)件的腐蝕會(huì)造成物料泄露、生產(chǎn)停滯。為此，穩(wěn)定水質(zhì)是保障循環(huán)冷卻水系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、降低能耗和節(jié)約水資源的關(guān)鍵。
為了解決上述問題，研究人員提出了一系列的循環(huán)水水質(zhì)控制技術(shù)，按照技術(shù)原理可分為被動(dòng)式技術(shù)和主動(dòng)式技術(shù)。被動(dòng)式技術(shù)的核心是防止水垢在系統(tǒng)中生成，但成垢離子依然存在于循環(huán)水中，一旦外部條件發(fā)生改變，仍然存在系統(tǒng)結(jié)垢的風(fēng)險(xiǎn)。該類技術(shù)主要包括：化學(xué)藥劑法、加硫酸法、CO2曝氣法、石灰石軟化法、酸堿平衡曝氣法、高壓靜電法、磁化法/電磁法和超聲波法。主動(dòng)式技術(shù)的核心是從循環(huán)水中移除成垢離子。相比被動(dòng)式技術(shù)，主動(dòng)式技術(shù)可以徹底消除結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)；該類技術(shù)主要包括：機(jī)械清洗法/膠球清洗、離子交換樹脂法、膜過濾法和電化學(xué)水垢去除技術(shù)。
電化學(xué)水垢去除技術(shù)作為典型的主動(dòng)式技術(shù)，無需添加化學(xué)藥劑，即可將水垢以固體形式從循環(huán)冷卻水中析出，極大減少循化水結(jié)垢趨勢(shì)，保證換熱器表面清潔，保證換熱效率，提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)，減少排污量，有效節(jié)約水資源，符合當(dāng)前國家生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)政策及雙碳政策，具有良好的市場(chǎng)前景。然而，電化學(xué)技術(shù)對(duì)循環(huán)水水質(zhì)控制方面尚屬于新興工藝，盡管已經(jīng)有一定程度的實(shí)際應(yīng)用，但在實(shí)踐過程中依然存在水質(zhì)失穩(wěn)、效力不足、成本偏高等問題，限制了該技術(shù)在工業(yè)循環(huán)水處理方面的推廣應(yīng)用。
一、循環(huán)水電化學(xué)除垢技術(shù):
1. 電解過程：將特定的電解除垢裝置（通常包含陽極和陰極）置于循環(huán)水系統(tǒng)中，當(dāng)加載直流電后，水中的鈣、鎂等易形成水垢的金屬離子會(huì)在電場(chǎng)作用下發(fā)生電遷移。陽極（正極）附近可能產(chǎn)生氧化反應(yīng)，如氯離子會(huì)被氧化生成次氯酸根，起到殺菌消毒的作用。陰極（負(fù)極）附近則會(huì)產(chǎn)生還原反應(yīng)，水分子在此處分解，釋放出氫氣和氫氧根離子。氫氧根離子與水中的鈣離子、鎂離子結(jié)合形成可溶性的氫氧化物，從而阻止它們進(jìn)一步沉積形成硬垢。
2. 垢體去除：部分金屬離子會(huì)直接在陰極表面沉積形成軟垢，定期倒極或者通過機(jī)械刮除等方式將這些軟垢從電極上清除。電解產(chǎn)生的氣體（如氫氣）有助于使陰極附近的垢體保持疏松狀態(tài)，易于清洗。
. 優(yōu)點(diǎn)：不需添加大量化學(xué)藥劑，減少了環(huán)境污染和污水處理成本?？梢酝瑫r(shí)進(jìn)行殺菌、滅藻、緩蝕等多種功能，對(duì)水質(zhì)影響較小，處理效果穩(wěn)定。運(yùn)行成本相對(duì)較低，維護(hù)簡(jiǎn)便，且能有效延長循環(huán)水系統(tǒng)的使用壽命。
4. 實(shí)際應(yīng)用：根據(jù)不同廠家的產(chǎn)品，例如南京卓越環(huán)?？萍加邢薰镜难h(huán)水除垢系統(tǒng)，采用了特有的脈沖頻率電吸附技術(shù)和分布式模塊化電源控制(低電壓、低電流、低功耗)安全穩(wěn)定，能夠解決傳統(tǒng)電解處理器可能出現(xiàn)的極板結(jié)垢、電流效率低等問題。
5. 預(yù)處理要求:在實(shí)施電化學(xué)除垢前，需要對(duì)原水進(jìn)行預(yù)處理，確保水質(zhì)符合設(shè)備運(yùn)行的要求，比如控制二氧化硅（SiO2）含量低于特定值，添加殺菌劑抑制微生物生長等。
循環(huán)水電化學(xué)除垢技術(shù)是一種可持續(xù)且高效的水處理解決方案，尤其適用于工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中防止和清除水垢的場(chǎng)合。
二、循環(huán)水電化學(xué)除垢技術(shù)的發(fā)展歷史:
循環(huán)水電化學(xué)除垢技術(shù)的發(fā)展歷史可以追溯到20世紀(jì)中后期，隨著對(duì)環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約需求的增長，以及電化學(xué)理論和技術(shù)的進(jìn)步，這項(xiàng)技術(shù)逐漸從實(shí)驗(yàn)室研究走向工業(yè)化應(yīng)用。
早期探索階段:
早在上世紀(jì)70年代，電化學(xué)技術(shù)開始應(yīng)用于水處理領(lǐng)域，研究人員嘗試通過電解過程改變水體中的離子活性，從而預(yù)防水垢生成。初期的研究和實(shí)驗(yàn)更多是基礎(chǔ)理論層面的探討，包括電解過程對(duì)水中離子的行為影響、電極材料的選擇和設(shè)計(jì)等。
技術(shù)成型階段:
到了80年代至90年代，隨著對(duì)電化學(xué)反應(yīng)機(jī)制理解的加深，科學(xué)家們研發(fā)出了第一代電化學(xué)除垢設(shè)備。以色列艾格錫（AIGATEC）公司在這一時(shí)期開發(fā)出的EST電化學(xué)水處理技術(shù)是其中的代表之一，該技術(shù)在全球范圍內(nèi)得到了應(yīng)用驗(yàn)證，并在2008年后逐漸引入中國市場(chǎng)。
技術(shù)成熟與廣泛應(yīng)用階段:
進(jìn)入21世紀(jì)，循環(huán)水電化學(xué)除垢技術(shù)愈發(fā)成熟和完善。這些產(chǎn)品不僅能夠有效防止和去除水垢，還具備殺藻、緩蝕、節(jié)水等功能，成為替代傳統(tǒng)化學(xué)藥劑處理的重要方式。
新技術(shù)和創(chuàng)新方向:
近年來，電化學(xué)除垢技術(shù)不斷創(chuàng)新發(fā)展，新的電極材料、智能化控制技術(shù)和更加環(huán)保的處理模式層出不窮。例如，出現(xiàn)了獨(dú)家倒極剝垢技術(shù)、高頻自適應(yīng)電源技術(shù)等，使得除垢設(shè)備運(yùn)行更加高效、穩(wěn)定和環(huán)保。此外，電化學(xué)技術(shù)與其他水處理技術(shù)的耦合也成為新的研究熱點(diǎn)，以期實(shí)現(xiàn)更全面、更綠色的循環(huán)水處理目標(biāo)。
綜上所述，循環(huán)水電化學(xué)除垢技術(shù)歷經(jīng)數(shù)十年發(fā)展，從理論研究到實(shí)踐應(yīng)用，再到技術(shù)創(chuàng)新，逐步成長為工業(yè)循環(huán)水處理領(lǐng)域不可或缺的部分，并在節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)方面發(fā)揮重要作用。
三、循環(huán)水設(shè)備為什么需要除垢：
1. 影響換熱效率：水垢是由水中的鈣、鎂離子和其他礦物質(zhì)在加熱或冷卻過程中析出形成的固態(tài)沉積物。水垢具有較差的導(dǎo)熱性能，一旦在換熱器、冷卻器、鍋爐等設(shè)備的熱交換表面上形成一層厚厚的垢層，會(huì)極大地削弱設(shè)備的換熱效能，導(dǎo)致能源消耗增加，生產(chǎn)效率下降。
2. 降低設(shè)備容量：水垢的累積會(huì)使得管道內(nèi)徑變小，從而限制了循環(huán)水的流動(dòng)面積，降低了循環(huán)水量和流速，進(jìn)而影響整個(gè)系統(tǒng)的冷卻或加熱能力。
3. 引發(fā)機(jī)械故障：嚴(yán)重的水垢沉積可能造成管道局部堵塞，甚至是完全堵塞，這不僅會(huì)導(dǎo)致設(shè)備無法正常運(yùn)行，還可能迫使生產(chǎn)系統(tǒng)中斷，需要進(jìn)行緊急停機(jī)清理維護(hù)。
4. 加劇腐蝕問題：水垢下的局部腐蝕風(fēng)險(xiǎn)顯著增加，垢下往往是氧擴(kuò)散到達(dá)不了的區(qū)域，而垢層本身可以成為細(xì)菌、微生物繁殖的溫床，加速金屬設(shè)備的腐蝕過程，縮短設(shè)備使用壽命。
5. 安全性隱患：對(duì)于壓力容器如鍋爐等設(shè)備，不均勻的水垢分布可能導(dǎo)致受熱面受熱不均，增加爆管的風(fēng)險(xiǎn)，危及人員安全和設(shè)備完整性。
因此，保持循環(huán)水系統(tǒng)的清潔無垢狀態(tài)，不僅是為了提升工作效率和節(jié)省能源，也是為了確保設(shè)備長期穩(wěn)定運(yùn)行和延長設(shè)備使用壽命，同時(shí)避免因結(jié)垢引起的安全事故和經(jīng)濟(jì)損失。
四、循環(huán)水電化學(xué)除垢技術(shù)幾種方法：
1. 電化學(xué)氧化還原法：
在循環(huán)水系統(tǒng)中設(shè)置電化學(xué)反應(yīng)器，通過加載直流電，使水中的鈣、鎂離子在電場(chǎng)作用下發(fā)生遷移，鈣離子和鎂離子在陰極區(qū)域與氫氧根離子結(jié)合形成可溶性的氫氧化物，防止了水垢的形成。同時(shí)，陽極反應(yīng)可能產(chǎn)生氧化性物質(zhì)，有助于殺菌、滅藻和緩蝕。
2. 電泳法：利用電泳原理，使水中帶電荷的離子在電場(chǎng)作用下向相反電極移動(dòng)，結(jié)垢離子聚集在電極表面，隨后通過定期倒極或機(jī)械方式去除。
3. 電凝聚法（電浮法）： 利用可溶性陽極（如鐵或鋁）在電解過程中產(chǎn)生的陽離子與水中的膠體粒子結(jié)合，形成較大的絮狀物，同時(shí)陰極產(chǎn)生的氫氣微泡使絮狀物上浮，通過浮選方式將垢體從水中分離出來。
4. 脈沖電化學(xué)法： 通過脈沖電源向電極提供非連續(xù)的脈沖電流，既可以抑制水垢生成，又能防止電極表面的結(jié)垢，同時(shí)提高電化學(xué)反應(yīng)的效率和穩(wěn)定性。
5. 高頻電磁場(chǎng)處理： 利用高頻電磁場(chǎng)改變水分子的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，降低水垢離子的聚集和沉積速度，從而防止結(jié)垢。
6.多級(jí)復(fù)合電化學(xué)處理：結(jié)合以上多種電化學(xué)方法，通過多級(jí)反應(yīng)器設(shè)計(jì)和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)更加高效、全面的除垢、防腐、殺菌和水質(zhì)穩(wěn)定。
每個(gè)方法都有其適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)，實(shí)際應(yīng)用時(shí)需根據(jù)循環(huán)水系統(tǒng)的具體工況、水質(zhì)參數(shù)以及對(duì)環(huán)保、經(jīng)濟(jì)性等方面的需求綜合選擇。南京卓越環(huán)保科技有限公司開發(fā)的正是在對(duì)實(shí)際運(yùn)行過程中表現(xiàn)的問題，經(jīng)多次迭代最終采用的多級(jí)復(fù)合電化學(xué)處理技術(shù)，并疊加了高效太赫茲電磁阻垢模塊。
五、循環(huán)水電化學(xué)除垢技術(shù)工作原理：
1.電解反應(yīng)：當(dāng)循環(huán)冷卻水流經(jīng)電化學(xué)除垢裝置時(shí)，裝置內(nèi)部的電解槽被加載直流電，水分子在這種電場(chǎng)作用下會(huì)發(fā)生電解分解。在陰極（負(fù)極）處，水分子（H?O）得到電子被還原，生成氫氣（H?）和氫氧根離子（OH?）；而在陽極（正極）處，水中的部分離子（如氯離子Cl?）可能會(huì)被氧化，產(chǎn)生具有殺菌能力的次氯酸根或其他氧化物質(zhì)。
電化學(xué)除垢技術(shù)在循環(huán)冷卻水的水垢去除和殺菌滅藻等方面均能起到作用。相關(guān)反應(yīng)分別發(fā)生在陰極和陽極界面區(qū)域中。
陰極區(qū)域有兩個(gè)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生OH-。實(shí)際過程中，由于陰極極化的原因，式(2)所示的析氫過程是OH-產(chǎn)生的主反應(yīng)。溶液主體中HCO3-在克服電場(chǎng)遷移作用的前提下，依靠傳質(zhì)作用向陰極表面區(qū)域遷移，通過式(3)形成CO32-，而Ca2+/Mg2+在傳質(zhì)過程及電場(chǎng)遷移的綜合作用下向陰極表面遷移，分別與CO32-和OH-反應(yīng)生成沉淀（式(4)、式(5)），使硬度和堿度被去除。
陽極界面區(qū)域主要是水參與電化學(xué)反應(yīng)，形成高酸度區(qū)域（式(6)）；若形成的強(qiáng)氧化性物質(zhì)?OH不被及時(shí)利用，則會(huì)自我復(fù)合形成大量氧氣（式(7)）。HCO3-在傳質(zhì)過程及電場(chǎng)遷移的綜合作用下向陽極表面遷移，在高酸度區(qū)域反應(yīng)形成CO2（式(8)），使得堿度被去除。由上述分析可知，在電化學(xué)除垢技術(shù)中，硬度只能通過陰極區(qū)反應(yīng)去除（典型除垢過程），而堿度可以同時(shí)通過陰極和陽極區(qū)反應(yīng)去除（分別屬于除垢過程和阻垢過程），這使得堿度的去除率高于硬度。這一現(xiàn)象表明，電化學(xué)除垢技術(shù)比較適用于富堿度（即堿度高于硬度）的水質(zhì)條件。當(dāng)循環(huán)水中存在氯離子時(shí)，會(huì)形成強(qiáng)氧化性的OCl-，降低溶液pH值（式(9)、式(10)）。循環(huán)水中的有機(jī)物和菌藻會(huì)與強(qiáng)氧化性物質(zhì)（如?OH或OCl-等）反應(yīng)，有機(jī)物被氧化直至CO2和水（式(11)），菌藻則會(huì)死亡或失活（式(12)）。由于?OH穩(wěn)定性非常差，其與有機(jī)物或菌藻的反應(yīng)只能發(fā)生在陽極表面的極水界面區(qū)域；而OCl-穩(wěn)定性較強(qiáng)，能擴(kuò)散至溶液本體中，使得被處理過的循環(huán)水在離開電化學(xué)處理區(qū)域后仍具有一定的殺菌抑藻性能。
2. 防垢機(jī)制：氫氧根離子（OH?）的增加導(dǎo)致冷卻水中的pH升高，促進(jìn)了水中的鈣離子（Ca2+）、鎂離子（Mg2+）與氫氧根離子結(jié)合，生成更易溶解的氫氧化鈣（Ca(OH)2）和氫氧化鎂（Mg(OH)?），而不是形成難以溶解的碳酸鹽或硫酸鹽水垢（如CaCO3和MgSO4）， 同時(shí)，這些氫氧根離子還可以與水中的碳酸氫根離子（HCO3-）反應(yīng)，生成碳酸根離子（CO32-），進(jìn)而促進(jìn)形成可溶性化合物，防止它們沉積成硬垢。
3. 除垢過程：部分金屬離子（如鈣、鎂離子）在負(fù)極表面受到電引力作用，會(huì)直接附著在陰極上形成一層較為疏松的軟垢。這種軟垢可以通過定期倒極或機(jī)械清理的方式從電極上剝離下來，并隨著排污排出循環(huán)水系統(tǒng)。另外，某些電化學(xué)除垢設(shè)備還可能利用特殊設(shè)計(jì)的電極結(jié)構(gòu)和反應(yīng)器，優(yōu)化電場(chǎng)分布，強(qiáng)化上述化學(xué)反應(yīng)過程，提高除垢效率。
4. 協(xié)同效應(yīng): 除了除垢作用，電化學(xué)反應(yīng)還能產(chǎn)生一些有益的效果，如抑制細(xì)菌、藻類生長（因?yàn)橛醒趸瘎┥桑?，并能在一定程度上減緩金屬管道的腐蝕。
循環(huán)水電化學(xué)除垢技術(shù)通過改變水的化學(xué)性質(zhì)和電荷分布，既實(shí)現(xiàn)了無化學(xué)藥劑添加的環(huán)保除垢，又提高循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的運(yùn)行效率和壽命。
六、循環(huán)水電化學(xué)除垢技術(shù)設(shè)備組成：
1. 電解槽：這是電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的核心部分，包含陽極和陰極。陽極通常采用特殊涂層材料，例如貴金屬氧化物涂層陽極棒，能夠有效地進(jìn)行氧化反應(yīng)；陰極則可能是導(dǎo)電良好的材料制成。
2. 陽極和陰極：陽極用于產(chǎn)生氧化性物質(zhì)，如次氯酸根離子等，達(dá)到殺菌滅藻的效果。陰極則通過電解作用促使水中的鈣、鎂離子和其他結(jié)垢物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可溶性形態(tài)或吸附在陰極表面便于清理。
常用電化學(xué)水處理陽極主要為石墨電極、貴金屬電極（如Pt電極等）、摻硼金剛石電極（BDD電極）和鈦基體金屬氧化物電極（DSA電極）。Pt電極對(duì)析氧和析氯反應(yīng)具有良好的選擇性和穩(wěn)定性，但過高的成本限制了工業(yè)化應(yīng)用。BDD電極析氧電位高、導(dǎo)電性好、電化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)等。但其制備過程復(fù)雜、使用成本較高、易鈍化失活。DSA電極是在預(yù)處理后的鈦基體上通過刷涂-高溫?zé)岱纸夥ㄖ苽渚邆涓叽呋钚院透叻€(wěn)定性的金屬氧化物涂層（例如：RuO2、IrO2、PbO2、Sb-SnO2等）所制得的電極，因其具有制備方法簡(jiǎn)單、價(jià)格相對(duì)低廉、易于功能化改性等一系列優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛研究和應(yīng)用。
陽極成本占電化學(xué)除垢設(shè)備全部成本的比重較大，綜合考慮技術(shù)成本和電極穩(wěn)定性（高氯環(huán)境），目前市場(chǎng)主流的水垢去除陽極仍為鈦基體釕銥復(fù)合氧化物電極。此種電極的穩(wěn)定性和催化性受制備工藝條件和表面氧化物層（尤其是電極表面金屬元素含量、涂層厚度及其分布均勻性）的影響，在采購過程中應(yīng)對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)予以嚴(yán)格把關(guān)控制。此外，由于氟元素對(duì)陽極穩(wěn)定性有至關(guān)重要的影響，因此在前期水質(zhì)調(diào)研中，要重點(diǎn)關(guān)注循環(huán)水補(bǔ)水的水質(zhì)參數(shù)情況。如果水中氟元素含量過高，則不適用于電化學(xué)除垢技術(shù)。
3. 電源控制系統(tǒng):包括電源、控制器以及相應(yīng)的電纜等配件，用于向電解槽提供穩(wěn)定的直流電，并監(jiān)控和調(diào)整電解過程，確保安全高效地運(yùn)行。
常用的電源供電方式包括直流恒壓、直流恒流、脈沖恒壓和脈沖恒流。目前市場(chǎng)主流的電源系統(tǒng)都采用直流恒流供電，也有少數(shù)特殊案例。
4. 輔助組件：設(shè)備可能還包括傳感器、監(jiān)測(cè)儀表等，用來檢測(cè)水質(zhì)參數(shù)（如pH值、電導(dǎo)率、硬度等）和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。 可能配備有倒極功能，以利于清除在陰極上形成的軟垢。
5. 結(jié)構(gòu)部件：整個(gè)裝置設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊，可以直接安裝在冷卻塔、蓄水池或其他循環(huán)水系統(tǒng)的合適位置。
6. 吸垢器或反應(yīng)器：在一些設(shè)計(jì)中，特別提到吸垢器作為除去水中結(jié)垢離子的一個(gè)關(guān)鍵部件，它能集中吸附并處理循環(huán)水中的垢質(zhì)離子。
一個(gè)完整循環(huán)水電化學(xué)除垢系統(tǒng)涵蓋電解單元、電極組件、電源及控制系統(tǒng)、及相關(guān)配套設(shè)備，共同協(xié)作完成循環(huán)水除垢、殺菌、防腐等功能。
七、循環(huán)水電化學(xué)除垢技術(shù)的特點(diǎn)：
1. 無化學(xué)添加：相比于傳統(tǒng)的化學(xué)藥劑處理方式，電化學(xué)除垢技術(shù)不需要向循環(huán)水中添加任何化學(xué)藥劑，減少了對(duì)環(huán)境的影響和對(duì)系統(tǒng)的化學(xué)腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。
2. 生態(tài)環(huán)保：由于不使用化學(xué)藥劑，所以沒有二次污染問題，同時(shí)也降低了污水處理的成本，實(shí)現(xiàn)了“零”排污。
3. 高效除垢：通過電化學(xué)作用改變水體中鈣、鎂離子和其他成垢離子的形態(tài)和溶解度，從而有效阻止水垢的形成并能逐步溶解已經(jīng)形成的水垢。
4. 多功能一體：不僅可以除垢，還兼具防腐、殺菌、滅藻、超凈過濾等多種功能，對(duì)循環(huán)水進(jìn)行全面優(yōu)化處理。
5. 節(jié)能降耗：相比長期依賴化學(xué)藥劑處理，電化學(xué)除垢設(shè)備運(yùn)行成本較低，同時(shí)還能提升循環(huán)水系統(tǒng)的換熱效率，減少能源消耗。
6. 自動(dòng)化與集成化：現(xiàn)代電化學(xué)除垢設(shè)備通常采用全自動(dòng)控制和高度集成設(shè)計(jì)，易于安裝和維護(hù)，占用空間小，操作簡(jiǎn)便。
7. 穩(wěn)定性強(qiáng)：處理效果不受水源條件和水質(zhì)變化的影響，能持續(xù)穩(wěn)定地工作，有助于延長設(shè)備使用壽命，減少非計(jì)劃停機(jī)時(shí)間和維護(hù)成本。
8. 安全可靠：避免了化學(xué)藥品儲(chǔ)存、運(yùn)輸和處理過程中可能帶來的安全隱患，保障了現(xiàn)場(chǎng)工作人員的安全。
總結(jié)來說，循環(huán)水電化學(xué)除垢技術(shù)是一種綠色、高效、經(jīng)濟(jì)且安全的水處理解決方案，特別適用于工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)以及其他需要控制結(jié)垢現(xiàn)象的場(chǎng)合。
八、循環(huán)水電化學(xué)除垢適用范圍包括：
1. 工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)：發(fā)電廠、化工廠、煉油廠、鋼鐵廠、水泥廠、石油化工企業(yè)等大型工業(yè)生產(chǎn)設(shè)施中的冷卻塔、冷凝器等設(shè)備的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)， 制藥、食品、飲料、造紙、印染等行業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。
2. 商業(yè)和公共建筑： 中央空調(diào)系統(tǒng)，尤其是大型商業(yè)樓宇、酒店、商場(chǎng)、寫字樓、政府辦公大樓等場(chǎng)所的冷水機(jī)組及其冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。
3. 其他工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)： 空壓站、制冷設(shè)備、余熱回收系統(tǒng)、蒸汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)等。
4. 礦產(chǎn)資源開采與加工: 煤炭開采、機(jī)械加工、制造業(yè)中的各種循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。
5. 環(huán)境保護(hù)與節(jié)能改造項(xiàng)目：為了節(jié)約水資源、減少化學(xué)藥劑排放、提高循環(huán)水系統(tǒng)的能效比，許多現(xiàn)有設(shè)施在進(jìn)行升級(jí)改造時(shí)會(huì)考慮采用電化學(xué)除垢技術(shù)。
總的來說，只要涉及到水循環(huán)過程中容易產(chǎn)生水垢、腐蝕和生物污垢的地方，都可應(yīng)用到循環(huán)水電化學(xué)除垢技術(shù)。不僅可以提升設(shè)備運(yùn)行效率，延長設(shè)備壽命，而且利于節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)。
九、循環(huán)水電化學(xué)除垢技術(shù)的除垢效果評(píng)估辦法:
1. 水質(zhì)檢測(cè)分析：硬度變化：比較處理前后循環(huán)水系統(tǒng)的硬度值變化，硬度下降表明電化學(xué)反應(yīng)起到了抑制或減少水中鈣、鎂離子結(jié)垢的作用。堿度、pH值：觀察電化學(xué)處理是否影響到水的堿度和pH值，確保系統(tǒng)在適宜的工況范圍內(nèi)，且不產(chǎn)生新的腐蝕問題。其他離子濃度：檢測(cè)與結(jié)垢相關(guān)的其他金屬離子（如鐵、錳等）含量是否有顯著減少。
2. 物理指標(biāo)：垢層厚度測(cè)量：定期對(duì)管道、換熱器等設(shè)備的垢層厚度進(jìn)行測(cè)量，減薄或無新增垢層說明除垢效果良好。換熱效率提升：通過比較處理前后換熱設(shè)備的傳熱效率，效率提升則間接反映了除垢效果。
3. 設(shè)備運(yùn)行狀況監(jiān)控: 能源消耗：跟蹤記錄循環(huán)水泵、換熱器等設(shè)備的能耗變化，若能耗降低，可能意味著流動(dòng)阻力因垢層減少而下降。維護(hù)周期：觀察設(shè)備維修保養(yǎng)周期是否得到延長，沒有因結(jié)垢導(dǎo)致的提前檢修需求則證明除垢效果顯著。
4. 連續(xù)在線監(jiān)測(cè)：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)：在一些高端電化學(xué)除垢設(shè)備中，可以安裝在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，持續(xù)監(jiān)測(cè)水質(zhì)參數(shù)變化，精確評(píng)估除垢過程的動(dòng)態(tài)效果。
5. 經(jīng)濟(jì)效益分析：總體成本節(jié)省：核算采用電化學(xué)除垢技術(shù)后，在減少化學(xué)藥劑消耗、降低設(shè)備維護(hù)成本、提高系統(tǒng)運(yùn)行效率等方面的經(jīng)濟(jì)效益。
電化學(xué)除垢技術(shù)更側(cè)重于通過改變水體的化學(xué)性質(zhì)和電荷分布，降低水垢生成速度和沉積傾向，而不一定表現(xiàn)為完全去除水中的硬度離子。因此，電化學(xué)除垢效果常常體現(xiàn)在防止新垢形成和軟化已有垢層，使其易于清除，而非像化學(xué)清洗那樣直接去除垢層，故不能簡(jiǎn)單地以硬度去除率來衡量其全部效能。在實(shí)際應(yīng)用中，評(píng)估電化學(xué)除垢技術(shù)的效果還需結(jié)合設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、能耗變化等多種因素進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
以具體某火電企業(yè)案例為例。
使用前
1. 采用化學(xué)藥劑法，濃縮倍數(shù)3.5，排放量大；
2. COD經(jīng)常超標(biāo)，菌藻現(xiàn)象難以根除；
3、人工管理為主，智能化水平不足，缺乏預(yù)警機(jī)制。
使用后
1. 濃縮倍數(shù)提升至6倍以上，總硬度、鈣硬度等離子濃度均處于3倍左右水平；
2. 減排量 115200m3/月，節(jié)水比例 50%；
3. 藥劑減少 50%，不再滋生菌藻。
凝汽器內(nèi)部照片，可以看到傳熱面無明顯結(jié)垢產(chǎn)生，僅有少量藻類附著，電化學(xué)除垢裝置起到了較好的除垢及提升濃縮倍數(shù)的作用。端差溫度下降1.3℃左右，發(fā)電效率得到顯著提升。
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