電化學水處理技術在工業循環冷卻水處理中的應用

杜興明

河北省唐山市南堡開發區唐山三友硅業有限責任公司 河北唐山 063100

現如今，水資源匱乏直接影響著化工企業的循環水處理，在工業的各個環節，工業循環冷卻水在工業用水中占據著很大的比重，提高工作循環冷卻水的利用率可以減少工業用水的浪費。為了控制水質中的污染物，應對循環水處理，通過不斷地研究，電化學水處理技術在工業循環冷卻水處理中得到廣泛使用。

1 循環水系統的問題

1.1 水垢的附著和析出

在使用循環冷卻水中，經常見到的水垢便是碳酸鈣。多數企業為了抑制金屬腐蝕，會添加聚磷酸鹽，當水溫升高時，其水解為正磷酸鹽。還會形成很難清洗的傳熱系數很小的硅酸鈣水垢。

1.2 微生物滋生和粘泥

由于濃縮倍數的逐漸提高，循環冷卻水的養分更加充足，水溫的升高使得細菌迅速繁殖，形成粘泥[1]。粘泥可以極大程度的降低熱交換率，影響正常輸水，堵死管道，影響水質。

1.3 管道和設備腐蝕

管道的腐蝕可以嚴重影響水質，設備表面使得冷卻水更加不均勻，使管道與設備不斷腐蝕，在循環冷卻水中不斷往復。其特性不同電化學反應也不同，具體分為局部與全面腐蝕，其中局部腐蝕的危害性是最大的。

1.4 高溫換熱器結垢

在高溫換熱器循環冷卻水系統中，通過整體水質處理很難全面解決高溫換熱器結垢，采用整體循環水處理方法，反而會引起換熱器結垢，造成水處理困難。

1.5 懸浮物導致污垢沉積

懸浮物主要是由于腐蝕產物、結垢產物、菌藻及化學藥劑組成，疏松多孔的污垢不僅影響換熱，更有可能造成很多細菌大面積繁殖，導致換熱器沒有達到預期效果，反而遭到腐蝕，污垢沉積。

2 循環水處理問題的控制

循環水處理主要分為三個方面主要為腐蝕控制、微生物控制、結垢控制。

2.1 腐蝕控制

傳統的腐蝕控制采用的通常是緩腐蝕劑，主要在管道內形成均勻的保護膜控制循環水的腐蝕[2]。而電化學水處理則有所不同，其將碳酸鈣控制在飽和狀態，使金屬不接觸溶解氧，從而達到防止腐蝕的作用。

2.2 微生物控制

微生物的數量是由于營養源的擴張，導致循環水質逐漸惡化，通常選用化學殺生劑，抑制微生物。電化學水處理技術運用電化學生成強氧化物質，將循環水中的菌類消除，同時產生一定量的氯氣進行殺菌，達到殺菌效果。

2.3 結垢控制

循環水中危害最大的是碳酸鈣、碳酸鎂鹽垢，在污垢中最為常見，傳統的做法采用磷阻垢劑，具有很強的分散穩定作用，改變碳酸鈣晶體結構，防止沉淀，達到控制結垢的效果。電化學水處理運用直流電解，通過使離子發生化學反應，生成以碳酸鎂、碳酸鈣為主的固態型式，降低水的硬度，進行結垢控制。

3 電化學循環冷卻水處理系統

電化學水處理系統對于目前工業循環用水起著至關重要的作用，通常是安裝在循環水回水管道旁，從冷水塔集水池集水，按照相關參數設置循環水量的規模，根據不同情況設計不同處理量，實現零排放。每個系統都有帶電極的反應室、排污閥門、電源柜構成。通過直流電流形成堿性環境，在這種環境下容易形成結晶析出，通過相關作用生成一定量的氧自由基、臭氧、雙氧水等，強化了反應室的殺菌能力，防止軍團藻的存活。根據循環水相關指數的變化，可以使碳酸鈣控制在飽和狀態，在管道形成很薄的保護層，防止腐蝕，為了確保凝汽器不結垢、不會腐蝕，通常會使用LIS軟件進行控制，其在一定程度上可以保證熱交效率在99%以上，不需清洗，不產生污染，充分利用水體本源物質，提倡綠色環保觀念[3]。

4 電化學循環水處理技術的優點

電化學循環水處理技術在我國工業領域中被廣泛應用，其具有很強的功能優勢，方法簡單、高效率、技術先進，減少了我國水質問題的隱患，提高了用水效率。電化學循環水處理技術在工業循環冷卻水中，不斷完善，其主動提高循環水的濃縮倍數，實現了國家的相關排水標準，為零排污打下了堅實的基礎，一定程度上減輕了我國的環保壓力，促進我國向生態環保型社會轉型。提倡清潔環保，此方法不需要添加任何的化學藥劑，就可以實現污水的零排放。并且可以控制循環冷卻水經常見到的問題，一臺機器多種能力。自動化程度非常高，可以達到國際領先水平，保證了水處理技術在各個領域上的發展，為電化學水處理技術提供一定的基礎[4]。對于后期的維護十分簡便，可以最大程度的節省成本，保證最高效益，運行成本低，使其應用范圍更加廣泛，大大節約了企業的水資源，使企業的年消耗費用低，促進企業的發展。此外，電化學水循環處理的設備體積相對較小，重量較輕，安裝十分方便。在運行中提高換熱機組的熱效率。

5 結語

如今，我國工業領域迅猛發展，對工業循環水處理有了更高的要求，城市化的不斷推進，國家更加重視污水的排放標準，嚴格處理污水，電化學水處理方法本身具有先進性，在國內得到了廣泛使用，其自動化程度高、運行穩定。通過電極反應，氧化還原、吸附降解等綜合作用，有效去除水中的懸浮物、細菌、藻類、雜質等污染物。不會造成二次污染，減少排污，提高用水效率，有利于綠色環保型社會的建立。