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　?、馀艢?進(jìn)氣閥

　　2)設備工作過(guò)程

　　電化學(xué)循環(huán)水處理設備(EST)本身是一個(gè)碳鋼制造的圓柱狀的容器，直徑大約為24英寸，深為36英寸，是帶TiNiO電極的反應室，電動(dòng)馬達/氣缸，刮刀、自控閥門(mén)和專(zhuān)用的控制電源系統組成。

　　水處理器中的水垢預沉積過(guò)程，發(fā)生在反應室內壁附近，電動(dòng)馬達/氣缸推動(dòng)刮刀將反應室內的預先沉積下來(lái)的水垢和其它沉積物污染物從反應室內壁上刮下并排掉，從而徹底降低水中的硬度及堿度，這個(gè)動(dòng)作是完全自動(dòng)操作，每天可以操多次(根據水質(zhì)調整)，其工作過(guò)程見(jiàn)圖2-2，,反應室內部效果參見(jiàn)圖2-3，圖2-4.

　　圖2-3循環(huán)水處理48小時(shí)反應室效果圖

　　圖2-4刮垢后反應室的內壁效果

　　3、電化學(xué)設備水處理原理

　　通過(guò)電化學(xué)水處理技術(shù)，利用水及水中礦物質(zhì)的電化學(xué)特性，通過(guò)電解來(lái)調節水中礦物質(zhì)的平衡，而實(shí)現阻垢、防腐和防治微生物的目的，處理效果不隨被處理水的條件或組成而發(fā)生變化，是一種綠色環(huán)保的循環(huán)冷卻水處理技術(shù)。

　　3.1、電解過(guò)程中典型的化學(xué)反應

　　1)、陰極電化學(xué)反應

　　反應室中維持一定的工作電流。結果是，在陰極(反應室內壁)附近形成高濃度的氫氧根，這種升高的pH環(huán)境(pH高達13)，讓易結垢的礦物質(zhì)預先結垢，并從水中析出。實(shí)際上，陰極附近局部的高氫氧根濃度形成的化學(xué)環(huán)境，和用石灰處理形成的冷石灰軟化環(huán)境類(lèi)似。

　　2H2O(l)+ 2e- H2(氣) + 2OH-(aq)

　　CO2(aq)+OH-(aq) HCO3-(aq)

　　HCO3-(aq) + OH- (aq) CO32-(aq) +H20(液)

　　Ca2+(aq) 鈣離子可能形成 氫氧化鈣:Ca(OH)2(垢) 碳酸鈣: CaCO3(垢)

　　2)、陽(yáng)極電化學(xué)反應

　　電流也將一部分的氯離子轉化成氯氣，在冷卻水中形成持續殺菌效果的次氯酸。同時(shí)產(chǎn)生臭氧、氧自由基、氫氧根自由基和雙氧水。這一系列產(chǎn)物提供了殺生效應，結合安培電流及局部高的和低的(陽(yáng)極)pH區域，維持了EST內部一個(gè)事實(shí)的消毒環(huán)境。

　　生成氧氣

　　4HO- O2(g) + 2H20 + 4e-

　　游離氯

　　Cl- – e- Cl0

　　氯氣

　　2Cl-(aq) Cl2(g) + 2e-

　　臭氧

　　O2 + 2HO- – 2e-O3(g) + H2O

　　自由基OH0

　　OH- – e- OH0

　　過(guò)氧化氫

　　2H2O – 2 e- H2O2 + 2H+

　　氧自由基

　　2H2O – 2 e- O0 + 2 H+

　　3.2、阻垢、緩蝕、殺菌滅藻技術(shù)原理

　　1)電化學(xué)水處理設備利用水電化學(xué)的基本原理為基礎，在反應室內利用水及水中的礦物質(zhì)的電化學(xué)特性，電極(陽(yáng)極)和反應室(陰極)內壁附近分別制造出氧化反應環(huán)境和還原反應環(huán)境，從而實(shí)現預先沉積水垢并去除和在線(xiàn)產(chǎn)生殺菌滅藻物質(zhì)。

　　2)在反應室內壁附近水被電解產(chǎn)生OH根，使PH值升高到14，在高堿性環(huán)境下水中鈣離子以碳酸鈣水垢形式析出并附著(zhù)在內壁上，隨著(zhù)反應室內壁沉積水垢增多，定期將沉積的水垢刮掉排出循環(huán)水系統，維持循環(huán)水中礦物質(zhì)平衡，實(shí)現水質(zhì)穩定。

　　3)在設備陽(yáng)極附近水中的氯離子被氧化，產(chǎn)生游離氯(≥0.1mg/L)，以及臭氧、雙氧水等物質(zhì)，有效殺滅進(jìn)入反應室中的微生物和持續控制整個(gè)循環(huán)水系統中細菌和藻類(lèi)的滋生。

　　4)利用水蒸發(fā)過(guò)程中的堿度自然上升的特點(diǎn)，通過(guò)適當的pH值調節，維系循環(huán)水處于堿性環(huán)境而降低腐蝕;同時(shí)水中的鎂離子濃縮后將很好防止腐蝕的發(fā)生。

　　5)電化學(xué)水處理設備解決了循環(huán)水系統的結垢、腐蝕和微生物污染問(wèn)題，而循環(huán)水系統不需要再添加化學(xué)阻垢劑、緩蝕劑和殺菌滅藻藥劑;電化學(xué)水處理是沒(méi)有任何污染的綠色環(huán)保水處理技術(shù)，避免了循環(huán)水系統排污水中因添加化學(xué)藥劑造成的二次污染，減少了污水處理的負擔。

　　4、設備運行控制技術(shù)

　　1)利用朗格里爾飽和指數 – LSI預測結垢

　　循環(huán)水采用用化學(xué)藥劑處理的目標是讓所有的物質(zhì)都處于溶解平衡狀態(tài)，并且用朗格里爾飽和指數 - LSI 進(jìn)行循環(huán)水結垢預測，同理，電化學(xué)采用水中礦物去除技術(shù)保持循環(huán)水中礦物質(zhì)的平衡狀態(tài)，故此同樣可采用朗格里爾飽和指數 - LSI 進(jìn)行循環(huán)水結垢預測來(lái)管理和控制設備的運行狀態(tài)，達到控制循環(huán)水結垢的目的。

　　2)采用電阻測試技術(shù)控制水垢預沉積的排除

　　在EST電解水處理器中的水垢預沉積過(guò)程，發(fā)生在反應室內壁附近。 由于使用了電阻測試系統，預沉積的水垢只在反應室內壁附近沉積很薄的一層。通過(guò)這個(gè)系統，反應室內壁上會(huì )一直殘留一薄層水垢，這有利于提高水垢的沉積效率。同時(shí)，系統為了確保水垢不會(huì )太厚，設計了自動(dòng)刮刀來(lái)定期將水垢刮掉排出反應室。

　　3)在線(xiàn)電導和pH值檢測控制技術(shù)

　　設備配備在線(xiàn)pH傳感器和pH值調節裝置、在線(xiàn)電導率檢測系統，及水質(zhì)調節裝置等。

　　5、設備應用要點(diǎn)

　　1)、電解水處理器利用水垢預沉積和氯離子及氧離子的氧化產(chǎn)物，用于工業(yè)循環(huán)冷卻水、中央空調循環(huán)水、工業(yè)制造冷卻水系統，從而解決結垢和微生物控制的問(wèn)題。

　　2)、電化學(xué)水處理技術(shù)是根據循環(huán)水系統工藝要求，通過(guò)對補充水和循環(huán)水水質(zhì)的分析計算來(lái)量身制定循環(huán)水系統水質(zhì)穩定的技術(shù)方案。

　　3)、電化學(xué)循環(huán)水處理系統對技術(shù)控制管理要求與化學(xué)水處理技術(shù)相同，并且必須符合循環(huán)水生產(chǎn)運行的特性要求，否則不能發(fā)揮設備的結垢、腐蝕、微生物控制性能而造成失敗。

　　4)、電化學(xué)設備的在線(xiàn)儀表及自動(dòng)化控制系統要求可靠穩定有效才能保證設備有效運行。

　　5)、電化學(xué)設備的維護管理是設備安全可靠運行的基礎保證。

　　6)、單臺電化學(xué)水處理設備處理能力較小，國外電化學(xué)水處理設備在國內尚未見(jiàn)到在大規模循環(huán)水處理系統中應用。國產(chǎn)設備在大規模循環(huán)水量處理系統中應用案例也很少，其具體效果及穩定可靠性有待考察。只有多年積累的實(shí)踐經(jīng)驗做基礎，才能制造出符合水處理性能要求的設備，故此設備選型制定水處理方案要慎重，最好采用化學(xué)處理技術(shù)做補充，設備投運后逐步減少藥劑投加直至最后撤出藥劑不失為一個(gè)穩妥方案。

　　6.結語(yǔ)

　　1)電化學(xué)循環(huán)水處理設備，自動(dòng)化操作程度高，同時(shí)實(shí)現阻垢、防止生物污染、防腐，設備維護方便簡(jiǎn)單，應該是一個(gè)很有前景的循環(huán)水處理技術(shù)。

　　2)電化學(xué)水處設備是綠色環(huán)保水處理技術(shù)，不會(huì )給冷卻水帶來(lái)二次污染，循環(huán)水系統的排污水經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單沉淀后，可用于綠化澆灌等，減少污水排放量，降低污水處理的費用。

　　3)電化學(xué)水處理設備用于循環(huán)水處理系統需要技術(shù)人員定期分析運行數據并進(jìn)行管控，在技術(shù)管理上沒(méi)有降低要求。

　　4)豐富的現場(chǎng)應用實(shí)踐經(jīng)驗和科學(xué)的管理是電化學(xué)設備成功應用的基本條件。

　　5)電化學(xué)應用于循環(huán)水處理時(shí)間較短，尚未得到大型工業(yè)循環(huán)水處理系統的應用，其售價(jià)和維護成本化學(xué)藥劑法處理比較不占優(yōu)勢，其能否得到用戶(hù)選擇的認可，需要由實(shí)踐中的使用效果，設備投資及運行管理費用等因素決定。