電解參數對循環冷卻水處理及倒極除垢效果的影響

錢凱凱，胡將軍

（武漢大學資源與環境科學學院，湖北武漢430072）

敞開式的循環冷卻水系統在工業中的應用非常廣泛，其在長期運行過程中存在腐蝕、結垢和生物黏泥等問題〔1〕。工業上主要通過添加阻垢劑來抑制系統結垢，但該方法存在化學試劑投加量大、容易造成二次污染等問題〔2〕。電化學法作為一種環境友好型技術，在循環冷卻水處理中具有良好的工業應用價值。

目前，國內外對電解循環冷卻水的研究主要集中在可行性研究、電極材料和電化學反應器的結構等方面〔3〕，對電解參數和陰極結垢剝離方式的研究仍然存在不足。傳統的機械刮削法需要在陰極和陽極之間安裝刮刀來周期性地刮除陰極上的結垢，但機械刮刀的安裝需要占據較大的空間，并且增大了陰極和陽極的極間距，造成硬度去除效率降低，能耗增加〔4〕。本研究以人工配制的模擬硬水為研究對象，探究了不同電解參數對模擬硬水的處理效果，針對在電解過程中陰極結垢較嚴重的現象，采用倒極方法剝離陰極垢層，并探究了不同倒極電流密度和除垢時間下，陰極結垢的剝離效果和剝離方式。

1 實驗部分

1.1 實驗裝置及材料

本研究采用的實驗裝置見圖1。

圖1 實驗裝置

電解槽有效容積為500 mL，陽極采用鈦基釕銥電極，陰極采用不銹鋼電極，電極間距為1.5 cm，有效電解面積為24 cm2。用NaHCO3和CaCl2按物質的量比為2∶1的比例配制模擬硬水。實驗過程中利用蠕動泵將儲水槽中的模擬硬水通過下進上出的方式抽入電解槽中，電解完成后通過出水池進行收集。……