电化学水处理技术在工业循环冷却水处理中的应用

杜兴明

河北省唐山市南堡开发区唐山三友硅业有限责任公司 河北唐山 063100

现如今，水资源匮乏直接影响着化工企业的循环水处理，在工业的各个环节，工业循环冷却水在工业用水中占据着很大的比重，提高工作循环冷却水的利用率可以减少工业用水的浪费。为了控制水质中的污染物，应对循环水处理，通过不断地研究，电化学水处理技术在工业循环冷却水处理中得到广泛使用。

1 循环水系统的问题

1.1 水垢的附着和析出

在使用循环冷却水中，经常见到的水垢便是碳酸钙。多数企业为了抑制金属腐蚀，会添加聚磷酸盐，当水温升高时，其水解为正磷酸盐。还会形成很难清洗的传热系数很小的硅酸钙水垢。

1.2 微生物滋生和粘泥

由于浓缩倍数的逐渐提高，循环冷却水的养分更加充足，水温的升高使得细菌迅速繁殖，形成粘泥[1]。粘泥可以极大程度的降低热交换率，影响正常输水，堵死管道，影响水质。

1.3 管道和设备腐蚀

管道的腐蚀可以严重影响水质，设备表面使得冷却水更加不均匀，使管道与设备不断腐蚀，在循环冷却水中不断往复。其特性不同电化学反应也不同，具体分为局部与全面腐蚀，其中局部腐蚀的危害性是最大的。

1.4 高温换热器结垢

在高温换热器循环冷却水系统中，通过整体水质处理很难全面解决高温换热器结垢，采用整体循环水处理方法，反而会引起换热器结垢，造成水处理困难。

1.5 悬浮物导致污垢沉积

悬浮物主要是由于腐蚀产物、结垢产物、菌藻及化学药剂组成，疏松多孔的污垢不仅影响换热，更有可能造成很多细菌大面积繁殖，导致换热器没有达到预期效果，反而遭到腐蚀，污垢沉积。

2 循环水处理问题的控制

循环水处理主要分为三个方面主要为腐蚀控制、微生物控制、结垢控制。

2.1 腐蚀控制

传统的腐蚀控制采用的通常是缓腐蚀剂，主要在管道内形成均匀的保护膜控制循环水的腐蚀[2]。而电化学水处理则有所不同，其将碳酸钙控制在饱和状态，使金属不接触溶解氧，从而达到防止腐蚀的作用。

2.2 微生物控制

微生物的数量是由于营养源的扩张，导致循环水质逐渐恶化，通常选用化学杀生剂，抑制微生物。电化学水处理技术运用电化学生成强氧化物质，将循环水中的菌类消除，同时产生一定量的氯气进行杀菌，达到杀菌效果。

2.3 结垢控制

循环水中危害最大的是碳酸钙、碳酸镁盐垢，在污垢中最为常见，传统的做法采用磷阻垢剂，具有很强的分散稳定作用，改变碳酸钙晶体结构，防止沉淀，达到控制结垢的效果。电化学水处理运用直流电解，通过使离子发生化学反应，生成以碳酸镁、碳酸钙为主的固态型式，降低水的硬度，进行结垢控制。

3 电化学循环冷却水处理系统

电化学水处理系统对于目前工业循环用水起着至关重要的作用，通常是安装在循环水回水管道旁，从冷水塔集水池集水，按照相关参数设置循环水量的规模，根据不同情况设计不同处理量，实现零排放。每个系统都有带电极的反应室、排污阀门、电源柜构成。通过直流电流形成碱性环境，在这种环境下容易形成结晶析出，通过相关作用生成一定量的氧自由基、臭氧、双氧水等，强化了反应室的杀菌能力，防止军团藻的存活。根据循环水相关指数的变化，可以使碳酸钙控制在饱和状态，在管道形成很薄的保护层，防止腐蚀，为了确保凝汽器不结垢、不会腐蚀，通常会使用LIS软件进行控制，其在一定程度上可以保证热交效率在99%以上，不需清洗，不产生污染，充分利用水体本源物质，提倡绿色环保观念[3]。

4 电化学循环水处理技术的优点

电化学循环水处理技术在我国工业领域中被广泛应用，其具有很强的功能优势，方法简单、高效率、技术先进，减少了我国水质问题的隐患，提高了用水效率。电化学循环水处理技术在工业循环冷却水中，不断完善，其主动提高循环水的浓缩倍数，实现了国家的相关排水标准，为零排污打下了坚实的基础，一定程度上减轻了我国的环保压力，促进我国向生态环保型社会转型。提倡清洁环保，此方法不需要添加任何的化学药剂，就可以实现污水的零排放。并且可以控制循环冷却水经常见到的问题，一台机器多种能力。自动化程度非常高，可以达到国际领先水平，保证了水处理技术在各个领域上的发展，为电化学水处理技术提供一定的基础[4]。对于后期的维护十分简便，可以最大程度的节省成本，保证最高效益，运行成本低，使其应用范围更加广泛，大大节约了企业的水资源，使企业的年消耗费用低，促进企业的发展。此外，电化学水循环处理的设备体积相对较小，重量较轻，安装十分方便。在运行中提高换热机组的热效率。

5 结语

如今，我国工业领域迅猛发展，对工业循环水处理有了更高的要求，城市化的不断推进，国家更加重视污水的排放标准，严格处理污水，电化学水处理方法本身具有先进性，在国内得到了广泛使用，其自动化程度高、运行稳定。通过电极反应，氧化还原、吸附降解等综合作用，有效去除水中的悬浮物、细菌、藻类、杂质等污染物。不会造成二次污染，减少排污，提高用水效率，有利于绿色环保型社会的建立。