劉 浩,范貴鋒,馬玉聰,樊保民,郝 華,楊 彪
(1.北京工商大學材料與機械工程學院,北京100048;2.中國科學院化學研究所,北京100190)
循環(huán)冷卻水作為工業(yè)用水的重要部分, 其用量占工業(yè)用水總量的約60%~90%〔1〕。 鑒于實際運行工藝,尤其是熱力生產(chǎn)過程中(開放式運行),循環(huán)冷卻水可提供多種微生物生長所適宜的溫度、 氧含量與營養(yǎng)源等環(huán)境因素, 若不采取必要措施抑制微生物生長,會導致生物代謝黏泥阻塞管道,降低水通量,腐蝕設(shè)備,造成管道穿孔等事故;此外,細菌與藻類附著也會直接降低冷卻系統(tǒng)的換熱效率, 導致鍋爐過熱〔2〕。 因此,對工業(yè)循環(huán)冷卻水進行除菌處理,實現(xiàn)高效換熱與生產(chǎn)具有重要意義。
目前, 工業(yè)循環(huán)冷卻水的除菌方法主要包括物理法與化學法。其中,物理法主要通過施加高壓電場或紫外光照射等殺滅細菌與藻類,無法連續(xù)操作,更難以實現(xiàn)長效除菌。 投放氯基或季鹽的化學法除菌效果較顯著,但需要連續(xù)補充藥劑,運行成本高且容易造成二次污染,對環(huán)境產(chǎn)生不利影響。電化學殺菌除能耗問題外,具有操作簡便、持續(xù)性強、減少水處理劑用量、清潔環(huán)保且效率高等諸多優(yōu)勢,逐漸被研究人員關(guān)注并進行實際應用〔3-4〕。 值得注意的是電化學除菌效果除與電解產(chǎn)物組成及濃度相關(guān)外,還與電極材料種類和結(jié)構(gòu)密切相關(guān)〔5〕。 用于電化學除菌的電極材料集中在金屬氧化物或由釕、銥、鉭等貴金屬修飾的電極〔6〕,通過電聚合得到用于電化學除菌的聚合物修飾電極,并對循環(huán)冷卻水有效除菌的研究尚未見報道。……