电化学循环水电解除垢技术
电化学在水垢处理中的应用
电化学在水垢处理中的应用-EST电化学水处理（电解除垢）一、电化学的概念电化学是研究化学能和电能之间相互转化的一门学科，是物理化学的一个重要分支。
电化学工程是国民经济中一大支柱行业（氯碱、电镀……），电化学与环境科学相结合，在环境监测、环境污染物治理、清洁生产、清洁能源等方面的应用研究得以快速发展，它作为难降解有机物处理方面的高级氧化技术近年来成为研究热点。
二、电化学技术与环境保护1、环境兼容性高。
电化学技术中使用清洁、有效的电子作为强氧化还原试剂, 是一种基本对环境无污染的“绿色”生产技术。
2、多功能性。
电化学过程具有直接或间接氧化与还原、相分离、浓缩与稀释、生物杀伤等功能，能处理到1 ×10-6L的气、液体和固体污染物。
3、能量高利用率。
与其他一些过程相比, 电化学过程可在较低温度下进行，它不受卡诺循环的限制，能量利用率高。
通过控制电位、合理设计电极与电解池，减小能量损失。
4、经济实用。
设备、操作简单, 费用低。
三、电化学技术在生产过程中的应用EST电化学水处理（电解除垢）系统就是充分利用电化学原理研制出来的新一代环保节能型水处理系统（电解除垢）。
EST电化学水处理（电解除垢）系统具有以下几方面优点：1、超环保。
首创高频变频电解纯物理方式吸垢除锈，不需要化学药剂，避免管道及换热设备腐蚀；2、超节能。
自身功率为0.3—4.5Kw，却可以提升系统5-25%综合效果，节约能耗5-20%；3、超节水。
基本不需要排污，同比目前行业水处理法节水量超过90%以上；4、超智能。
全天候无需人员值守，管理方便简单，无需专人管理。
目前，EST电化学水处理（电解除垢）系统作为新一代环保、节能产品已逐步普及到各行各业。
电化学除垢技术处理石化循环水的研究进展
175电化学将成为清洁处理石化的循环水的手段之一。
本文从电化学技术的基本内容讲起，介绍了电化学技术以及循环水的组成，阐明了电化学技术处理循环水的过程，并且展望了未来的发展方向。
争取为电化学技术处理石化循环水的研究提供帮助。
1 电化学除垢技术简介电化学除垢技术是通过直流电流的作用，在阴极附近形成一个碱性环境（pH值达到12～13的范围），这种强碱性环境下结垢物质更容易结晶析出。
在阳极附近，氯离子转变成游离氯或次氯酸，在阳极附近同时还生成羟基自由基、氧自由基、臭氧和双氧水，达到了杀菌灭藻效果。
整个电化学过程都是利用水体本源物质，不产生污染，属于绿色环保的处理方法。
基本反应如下：在阴极的主要化学反应：2H 2O + 2e - →H 2 +2OH-HCO 3-+ OH -→CO 32-+ H 2OCa 2+(钙离子)可形成氢氧化钙：Ca(OH)2(垢); 碳酸钙：CaCO 3(垢)在阳极的主要化学反应：游离氯 Cl -- e -→【Cl】氯气 2Cl -→Cl 2 + 2e -次氯酸 Cl 2 + H 2O→HClO + HCl 臭氧 O 2+ 2OH -- 2e -→O 3 + H 2O 过氧化氢 2H 2O- 2e -→H 2O 2 + 2H +羟基自由基 H 2O 2→ 2·OH氧自由基 2H 2O - 2e -→·O +·O + 2H+2 电化学除垢技术处理石化循环水的研究2.1 电极的选择电化学除垢技术的电极属于易耗品，选用合适的电极材料，成为电化学除垢技术的关键，一般选使用的电极采用钛金属材料，具有抗腐蚀、长寿命、重量轻等特点。
2.2 循环水的组成某炼厂循环水水质pH值8.5～8.9，钙离子582～723mg/L，镁离子266～418mg/L，氯离子553～705mg/L，总碱度577～746mg/L，浊度17.4～26，总铁0.03～0.96mg/L，浓缩倍数3.72～4.87；新鲜水水质pH值7.62～7.96，钙离子130～170mg/L，镁离子63～118mg/L，氯离子141～159mg/L，总碱度213～273mg/L，COD9.1～21.1mg/L。
电解除垢技术原理介绍
循环水系统在长期运行下不断积累的水垢、微生物粘泥垢的形成和堆积，阻碍了热交换能力，特别是生物粘泥垢，导致的热交换损失是碳酸钙垢的5倍，造成工作效率的连续下降。
冷却塔吸垢器又叫做（电解除垢水处理机），作为物理水处理技术的最新一代产品，是化学水处理方式和市面上常见的电子除垢仪的换代产品，设计上克服了前两者的缺点，保留了其优点电解除垢节能原理电解除垢是将电极插入循环水中，利用水及水中矿物质的电化学特性，通过电解来调节水中矿物质的平衡，而实现阻垢、防腐和防治微生物的目的。
通过电极直接向冷却循环水加载直流电.提高循环水对形成水垢物质的溶解能力，逐渐溶解冷却循环水系统水中附着的水垢。
电解开始后，水中的重金属离子(包括水垢)会附着在电解除垢系统电解槽中的负电极板表面.再定期切换正电极与负电极的极性。
切换后，负电极上附着的水垢脱落，与排水一同排出到循环水系统外部。
在循环冷却水中，Ca(HCO3)2的浓度随着蒸发浓缩而增加，当其浓度达到饱和状态或者在热交换器传热表面水温升高时，会分解成CaCO3以水垢的形式析出沉积在热交换器传热表面，形成致密的水垢，降低换热器的传热效率。
根据水垢存在和形成的理化过程，循环水在线吸垢装置采用纯物理的方法直接从水中不断吸取垢质及其它杂质，使循环水使用中不断浓缩的结垢成份得到同步在线去除，从源头消除了系统结垢的危害。
电解除垢当电流加到电极上之后，电解就会发生下列反应：（1）在阴极反应室内壁附近形成一个碱性环境（pH >9.5），内壁在系统中充当阴极。
邻近反应室壁的扩散层，扰乱了水垢的化学平衡，形成碳酸钙从水中析出，附着在内壁上。
水中高达30%的水垢预先析出、去除。
同时阴极的电流导致溶解的重金属离子形成氧化物沉淀，沉到反应室底部。
同时，这种强碱性环境不允许任何微生物存活（包括军团菌）。
但是，整个系统中的pH值不会改变，即CAE反应室进出口的pH值是相等的。
（2）在阳极附近，高达30%的氯离子（天然水体中普遍存在的）转变成游离氯或者次氯酸(OCl-)。
科技成果——电化学法循环冷却水处理技术
科技成果——电化学法循环冷却水处理技术适用范围节水及水资源循环回用成果简介电化学设备主要原理可分为为电解氧化反应、电解还原反应、酸碱中和、离子平衡及极性水分子反应。
电解槽的阴极区内的水会形成一个碱性环境（pH>9.5）。
在强碱性环境中，在这种离子溶液中，Ca2+（aq）\Mg2+（aq）就会形成氢氧化钙Ca（OH）2↓（垢）、碳酸钙:CaCO3↓（垢）、氢氧化镁Mg（OH）2↓（垢）；并吸附在阴极上或掉落在反应室底部。
当水垢在阴极上析出到一定厚度时，自动刮垢套件可将吸附在阴极上的水垢刮下来，沉落在电解槽底部。
定时打开排污阀，将存留在电解槽底部的污垢排出到水垢沉淀池。
定期将水垢沉淀池中的上清液排回到系统，下部的固态物人工捞出并收集到水垢存放箱，每年集中无害化处理。
图1 电化学法循环冷却水处理原理图电解槽的阳极区内的水会形成一个酸性环境（pH＜3.5），阳极附近反应产生的Cl2、Cl·、O3、HO·、H2O2、活性氧原子等强效杀菌物质，尤其是水和氯气结合后产生大量的次氯酸，可迅速杀灭水中的菌藻（包括军团菌），并有效控制微生物生长。
◆阴极附近的反应：2H2O（l）+2e¯→H2（g）+2OH¯（aq）CO2（g）+OH¯（aq）→HCO3¯（aq）HCO3¯（aq）+OH¯（aq）→CO32-（aq）+H20（l）CO32-（aq）+Ca2+（aq）→CaCO3↓（垢）2OH¯（aq）+Ca2+（aq）→Ca（OH）2↓（垢）2OH¯（aq）+Mg2+（aq）→Mg（OH）2↓（垢）◆阳极的反应：4OH¯（aq）→O2（g）+2H20（l）+4e-2Cl¯（aq）→Cl2（g）+2e¯O2（g）+2OH¯（aq）–2e¯→O3（g）+H2O（l）OH¯（aq）–e¯→HO·（aq）2H2O（l）–2e¯→H2O2（l）+2H+（aq）H2O（l）–2e¯→O（aq）+2H+（aq）工艺流程将电解水处理器连接到主循环冷却水系统，待处理水经水泵加压后通过过滤器并引入布水箱，完成布水后流入电解水处理器，电解过程中在阳极区域发生氧化反应，产生大量的强氧化性和酸性物质并储存在酸性储水箱，在酸性水泵定时启动下冲击式进入循环水，对整个循环系统进行除垢和杀菌灭藻。
循环水电解化学处理技术
循环水电化学处理设备技术浅析吴作成（北京环能工程技术有限责任公司北京 100083)）摘要：本文简单介绍了国内循环水处理出现的新技术—-电化学循环水处理技术，介绍了国内应用较多的EST电化学水处理设备的技术原理，构造及应用建议。
关键词:循环水，电化学，结垢，腐蚀,杀菌，电极,1、引言目前,电化学循环水处理技术在民用循环水系统中应用十分广泛，如中央空调系统中的冷媒水系统.国内研发的电化学装置也在武钢制氧循环水处理中开始了实践应用.其具有除垢、防垢、杀菌灭藻、缓蚀的功能。
电化学循环水处理技术还没有在工业循环水处理中得到普遍应用，必然有其存在的技术和管理问题.电化学循环水处理设备无论是国内还是国外产品,其原理是相同的，笔者以国内民用及工业循环水处理应用较多的以色列艾格锡EST电化学循环水处理设备为例，介绍其工作原理,设备构造及应用建议,供循环水处理工作者研究应用电化学水处理技术参考。
2、EST电化学设备构造及工作过程1）、设备构造EST电化学循环水处理设备构造见图2—1。
图2-1 EST 电化学循环水处理设备构造示意图①反应室②电极③刮刀驱动马达④刮刀⑤进水阀⑥排污阀⑦进气口（气动）⑧电源⑨出水阀⑩排气/进气阀刮刀阳极水垢阴极排出水垢图2-2 EST电化学循环水处理设备内部示意图2）设备工作过程电化学循环水处理设备（EST）本身是一个碳钢制造的圆柱状的容器，直径大约为24英寸，深为36英寸，是带TiNiO电极的反应室，电动马达/气缸,刮刀、自控阀门和专用的控制电源系统组成。
水处理器中的水垢预沉积过程，发生在反应室内壁附近，电动马达/气缸推动刮刀将反应室内的预先沉积下来的水垢和其它沉积物污染物从反应室内壁上刮下并排掉，从而彻底降低水中的硬度及碱度,这个动作是完全自动操作,每天可以操多次(根据水质调整），其工作过程见图2-2，，反应室内部效果参见图2—3,图2-4.图2—3循环水处理48小时反应室效果图图2—4刮垢后反应室的内壁效果3、电化学设备水处理原理通过电化学水处理技术，利用水及水中矿物质的电化学特性，通过电解来调节水中矿物质的平衡,而实现阻垢、防腐和防治微生物的目的，处理效果不随被处理水的条件或组成而发生变化，是一种绿色环保的循环冷却水处理技术。
电化学-循环水处理
阴极反应：2H2O+2e → H2(气体)+2OH水解反应：Ca2++HCO3-+OH- → CaCO3+H2O
Mg2++2OH- → Mg(OH)2
工作原理
◆ 缓蚀 生物腐蚀：电解能有效地控制系统微生物滋生和附着，
防止金属构件表面厌氧环境和硫化物的生成，从而有效防止 生物腐蚀。
的换热效率下降，从而降低了因增加不必要的循环量而引起的水泵能耗和水量 损失，从而达到节能减排的效果，与传统化学法相比，ECS-CW设备可有效节 能35%以上，减少水量消耗30%以上。 节省运行维护费用
安装ECS-CW设备后循环冷却水系统不再需要使用任何化学药剂，并可有 效降低系统清洗频率至每2-3年一次，节省大量药剂费用和清洗费用。设备排水 不含任何有害物质，不需要进行处理，可节省相应水处理费用。设备通过PLC 控制自动运行，可实现无人值守，能节省大量人工费用。
19.82
ECS-CW/1000 6.0 5.6 3.6 4.4 6.0 1.2
11.82 38.62
设备规格参数
ECS-CW设备规格及参数见下表
设备型号 处理规模
冷却量 尺寸 重量 通水量 操作压力 装机功率 电极寿命 接口尺寸
ECS-CW/100 100m3/h 400KW
L800*D400*H600 90Kg 1m3/h
我们郑重承诺：
对于我们的任何一 个用户，在被推荐使用 我们的设备之前，我们 都将用采到的原水水样 进行水处理实验，用通 过实验得出的数据事实 说话！
实验仪器
用旁路安装方式，即将设备置于冷却塔或集水池旁， 通过水泵和管路系统连接即可，不需要对原有系统做任何改变，安装极 为简便。
循环水电化学除垢技术在化工企业的研究与应用
循环水电化学除垢技术在化工企业的研究与应用摘要：本文以循环水电化学除垢技术在化工企业中的研究与应用为主题，探讨了该技术的作用优势、应用领域以及未来发展趋势。
在作用优势方面，循环水电化学除垢技术能够提高设备运行效率，减少设备堵塞和腐蚀风险，并具备环境友好性和可持续性。
在应用领域方面，该技术广泛应用于清除管道和设备垢层，提高热交换器效能以及预防设备腐蚀。
未来的发展趋势包括技术改进与创新，以提高效率、可靠性和适用性，并符合可持续发展和环保要求。
关键词：循环水电；化学除垢；化工企业随着化工企业对设备效率和可靠性的要求不断提高，循环水电化学除垢技术作为一种高效、环保的除垢方法逐渐受到关注。
本文旨在系统地探讨循环水电化学除垢技术在化工企业中的研究与应用。
首先，我们介绍了循环水电化学除垢技术的作用优势，包括提高设备运行效率和减少堵塞与腐蚀风险。
然后，我们详细探讨了该技术在化工企业中的应用领域，包括清除管道和设备垢层、提高热交换器效能以及预防设备腐蚀。
最后，我们展望了该技术的未来发展趋势，包括技术改进与创新以及可持续发展与环保要求。
1循环水电化学除垢技术的作用优势1.1提高设备运行效率在化工企业中，循环水系统扮演着重要的角色，用于冷却设备、传递热能以及其他工艺需求。
然而，循环水系统中的垢会逐渐堆积在管道、设备和热交换器表面，导致热传导效率下降。
这种堆积物可以包括钙、镁、铁等元素的碳酸盐、硫酸盐以及有机物等。
垢的积聚会形成热阻，使设备的能耗增加，并可能引起系统的故障和停机。
循环水电化学除垢技术通过施加电场或电流来去除循环水系统中的垢和污染物，显著提高了设备的运行效率。
在该技术中，电极的电位和电流密度控制可以使垢发生溶解、分解或沉淀，有效清除管道和设备表面的堆积物。
清除垢层后，设备的热传导性能得到恢复，热交换效率提高，从而降低了能源消耗和运行成本。
1.2减少设备堵塞和腐蚀风险除垢技术的另一个重要优势是减少设备堵塞和腐蚀风险。
使用电化学除垢技术在循环水系统中的优点有哪些？
使用电化学除垢技术在循环水系统中的优点有哪些？随着工业化的发展，循环水系统的应用越来越普及，循环水设备也随之增加。
但是，相应的问题也随之而来，其中最主要的一个问题就是循环水系统中的水垢问题。
传统的方法往往无法彻底解决这个问题，因此有必要寻求更加高效的解决方案。
电化学除垢技术在循环水系统中被广泛应用，因为它具有许多优点。
接下来，我们将探讨一下这些优点。
1.高效性使用电化学除垢技术可以快速、高效地清除水垢，比其他方法所需的时间更短。
这可以大大缩短清洗周期，节省费用和时间。
2.易于操作使用电化学除垢技术很容易掌握，并且只需要少量的技术专业知识。
这意味着你不需要花费大量的时间和金钱来进行培训和设备维护。
3.可靠性电化学除垢技术非常可靠，并且可以在稳定的环境下连续运行。
这使得它成为一种非常安全、非常可靠的解决方案。
4.经济性与传统的方法相比，电化学除垢技术所需的设备、材料和维护费用都要低。
因此，它是一种经济、实用的选择，可以为用户节省时间和金钱。
5.环保性使用电化学除垢技术可以减少对环境的影响，因为它不需要使用化学物质，这使得它非常环保。
而且，由于它使用的是电能，也可以减少化石燃料的消耗，并提高能源利用率。
6.提高效率使用电化学除垢技术可以改善设备的工作效率，减少设备维护时间和设备损坏的概率。
这有助于提高设备的寿命，从而节省更多的费用和时间。
总之，电化学除垢技术具有许多优点，包括高效性、易于操作、可靠性、经济性、环保性以及提高效率。
因此，这种技术在循环水系统中的应用越来越广泛，并且成为许多用户和工程师的首选解决方案。
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随着科学的发展和人类的进步，中央空调已在现代建筑中得到了普遍的使用。
在中央空调使用过程中，水质的优劣直接影响到传热设备的使用效果和使用寿命，影响着运行费用的增减。
中央空调水循环系统中主要存在着腐蚀、结垢、微生物三个方面的问题。
目前对循环水系统的除垢、缓蚀、杀菌通常采用化学方法或者电子技术方法。
采用化学方法，是在循环水中增加阻垢剂、防腐剂等化学药剂，不仅费用高，而且由于引进新的化学药剂，会对水体造成二次污染；采用电子技术处理方法，如电子除垢仪等除垢装置除垢效果不直观，效果不明显，不能从根本上控制循环水系统结垢，腐蚀，菌藻滋生，水质恶化，浓缩倍数超标等问题，不能使循环水系统始终处于优良稳定状态。
近些年来，电解除垢法因其具有的多种功能的处理效果，并且无二次污染，是一种“绿色环保技术”，被越来越多的应用于循环水处理中。
循环水电解除垢仪一种创新型清洁、环保水处理产品，在循环水处理工艺中能替代目前普遍使用的对环境有污染的化学方法，有效解决循环水系统结垢和微生物控制的问题。
循环水电解除垢原理：
电解除垢通过一种专用的电解除垢装置，进行电解，电解过程中，水中的重金属离子(包括水垢)会附着在电解除垢系统电解槽中的负电极（阴极）表面，从而降低离子浓度。
在阳极附近的反应区域，在电场作用下氯离子失去电子转化为游离氯，伴随产生微量臭氧、氢氧根自由基，这些物质起到良好的杀菌灭藻效果，从而抑制藻类及菌类的增长。
同时，在电解反应的同时，产生大量的电子，补充电子电位差，从而对金属内壁起到防腐蚀的效果。
设计原则
设计原则1）符合国家、地方的法律、法规以及业主的要求。
采用先进成熟的处理工艺，保证经处理后料液达到要求；
2）采用高效节能和简便易行的工艺方法，力求系统达到投资省、占地少、能耗低、运行管理方便；
3）设备、器材及电气部分采用名牌厂家产品，质量可靠；
4）采用切实可行的技术手段，提高装备水平，保证系统运行可靠、经济合理；
电解除垢仪适用范围：
1、工业循环水处理领域，如发电厂、钢铁厂、水泥厂、石化、电力、制药、食品、造纸印刷、冶金、煤炭开采、机械加工、制造、工业用空压站、供热系统等解决循环水系统结垢、锈蚀、杀菌灭藻等问题；
2、中央空调循环冷却水处理，解决结垢、污泥沉积、细菌藻类等问题；如工厂、酒店、商场、写字楼、机关办公楼等；
3、高端水产养殖、水产育苗用于水质净化、杀菌；
4、生活用水领域用于解决小水厂、家用自备水井水质硬度高、口感差等问题，在不添加任何化学品前提下直接可降低水的总硬、总碱和细菌数，软化水质，保障居民饮用的水干净、卫生。
5、污水处理厂，能明显改善沉淀池污泥的沉淀速度，使水质变得清澈，降低处理费用，同时能吸附水中极大部分有害的金属离子，杀灭水中细菌，保护环境。
常州沛德水处理设备有限公司成立于2004年，专注于循环水物理法水质优化处理的解决方案并研发生产了物理法除垢、杀菌、灭藻、缓蚀设备以及循环水处理的过滤设备，定压补水，真空气设备等相关设备，先后申报数十项专利，是知名的循环水系统物理法除垢、杀菌、灭藻、过滤解决方案的供应商，沛德先后已为秦山核电、红沿河核电、万达广场、可口可乐、雪花啤酒、等多家企业提供水垢解决方案及服务。