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电化学处理技术（EST）在循环水处理系统中的应用 邢云卓摘 要 作为一种兼具杀菌、灭藻、阻垢、缓蚀功能的新型水处理技术，电化学水处理技术近些年来在循环水处理系统中的应用日趋广泛基于EST的电解水处理系统较传统化学药剂处理技术而言，具有显著的优势，能够显著提高浓缩倍数，实现节能与节水，并能够在节能节水、化学性质、浓缩倍率、腐蚀结垢、微生物等方面实现科学控制，真正实现节能环保的目的，且较传统化学药剂处理技术而言，采用该方式对循环水水质进行控制具有显著优势关键词 电化学水；循环水处理；微生物控制；TQ0 A 2095-6363（2015）09-0045-02为了更好地提升循环水处理的循环效率，减少用水指标，传统方法通常需投入化学药剂，以便维持水质，提升循环水处理的浓缩倍数，但是，应注意的是由于冷却水的持续循环利用，会导致设备、管道表面附着大量沉积物，滋生大量微生物，管道腐蚀等问题，因而对于水质管理的要求也越来越高1 电化学水处理技术（EST）1）电化学水处理技术的原理该技术借助于带电电极的表面，对水中带点粒子进行吸附，从而实现水中溶解盐、带电物等于电极表面充分富集，达到净化或淡化水的目的。

待净化水由一端源源不断地流入阴、阳电极所形成的通道中，并由另一端出来待净化水于阴、阳电极间流动过程中，会受电场等的作用，因而水中所存在的带电粒子将朝着带着相反电荷的电极处进行迁移，并为该电极大量吸附，在不同电极表面充分富集与浓缩，确保水中所含的溶解盐、胶体、带电物浓度逐步降低，继而达到了水的净化与除盐过程就水溶液而言，若将其两极施加相应的电压，则将会电流成功流过，并于两极之间发生电解或电离反应等借助于电化学法，在阳极会发生相应的氧化反应，并生成H202、03等一系列强氧化物，并实现了水的除菌与灭藻，在水电解时，水中所存在的诸如Ca2+、Mg2+等正离子由于受到电场的作用而发生迁移，并被电极表面所吸附、浓缩利用该方法能够有效除去水中易成垢离子，显著降低水硬度，实现对浓缩倍数的有效控制2）EST装置的优势EST装置具有稳定、安全、可靠、有效的特点，且利用该装置可以实现整个操作过程的自动化，防止与危险化学药剂的接触，并解决了微生物、结垢、粘泥、腐蚀等一系列问题，无需添加化学药品，不会对环境造成污染，且运行成本较低，操作过程简单易行，能够节约药剂、补充水成本，进一步延长了换热器的使用寿命，降低预膜使用次数，经济高效。

2化学药剂法应用过程中存在的问题1）存在较多粘泥，而且所处理水溶液的浊度高2）存在严重的结垢问题采用该方法处理循环水，会引发较为严重的结垢问题，一旦出现结垢，将与微生物所排放的代谢物质相聚集，成为更难以清除的污垢，并附着于装置、设备表面或填料中，会对换热效果造成不良影响3）存在着十分严重的腐蚀问题就不同型号的换热器而言，其所采用的材质也各不相同，为此，由于粘泥会导致大量微生物繁殖，并导致局部设备和装置表面锈蚀4）化学药剂水处理效果存在局限性，而且有赖于管理者丰富的经验为了确保所添加的化学药物能够收到良好的效果，要求管理者必须把握好人为因素的干扰因此，不少经验缺乏的管理人员采用该方法很难收到良好的效果及时采用自动化方式投药或监测，但针对怎样以监测数据为依据，对检测偏差进行纠正仍需管理人员借助于经验来判断特别对于补水成分十分复杂，且养分含量较高等问题，很难有效解决微生物滋生的问题3 EST技术、化学药剂处理法的对比1）结垢问题就循环水处理过程而言，需要大量的冷却水持续地供应和循环利用，由于在此过程中会存在水份蒸发等问题，加之水中的矿物离子、有机物含量难以有效富集，致使重碳酸钙含量不断随蒸发速度的加快而增加，如果其浓度大于饱和浓度，亦或热交换器工作时常致使水温大量升高之时，会致使CO2释放，而碳酸钙将呈水垢状析出，沉积于设备、装置传热表面，长期下来会形成十分严重的水垢，能够显著降低其传热率。

所积淀的水垢不只会影响系统的热交换率，还会使设备、装置等能耗剧增，甚至引发设备、系统的停车危机如若对水垢进行清洗，又会增加大量的维护成本，且清洗过程中还容易引发设备锈蚀等问题为了解决这一问题，建议采取以下途径①投入化学药剂借助于阻垢剂等药剂，改善结垢物溶解度，并防止其析出，干扰晶体的生长，转变沉积物状态，且不会使其粘附于热交换器表面②EST+SCP法水垢在系统阴极处大量富集，由于水中矿物离子的大量减少，使得水硬度降低，保证了冷却水矿物质始终溶解借助于SCP系统，可以释放金属离子，避免碳酸钙在高温下析出2）微生物大量繁殖问题由于循环水中不免含有大量可供菌体吸收和繁殖的养分，加之水温度提高，细菌及藻类等真菌会大量繁殖，并形成大量新陈代谢化合物，即所谓的粘液，与水中原本存在的垢物发生聚集，形成相应的粘泥粘泥的形成易引发设备锈蚀，阻塞循环水，降低其流量，降低热交换率具体而言，微生物滋生的危害性如下①化学药剂虽然具有杀菌抑菌作用，但由于水质及环境处于逐步变化过程中，药效存在一定的滞后性，因而会引发代谢物质的持续增多，生成更多的粘泥②粘泥的大量附着，降低了设备的传热效率，致使系统耗能大增③菌群代谢物导致系统pH值降低，导致设备受腐蚀风险大增。

为了解决这一问题，可采取如下措施①添加化学药剂法采用氯和溴化合物能够抑制微生物代谢物产生而表面活性剂可以杀菌，并减少生物膜的产生双氧水、臭氧、次氯酸盐等氧化剂可以杀菌灭藻②电化学法氯气在阳极处可被氧化为游离的氯，并生成臭氧等强氧化物质，具有杀菌灭藻的功效反应室中，微生物在强电流的作用下受到所形成新pH环境的影响而得到抑制3）腐蚀问题腐蚀由于受到电化学作用的影响而迅速加快，在此过程中，金属由阳极朝阴极电位迁移，并发生氧化还原反应此时若金属同含氧冷却水相接触，会导致金属表面会形成微电池， 经氧化反应阳极处金属不断溶解腐蚀危害性如下①热交换器壁被腐蚀穿孔，形成渗漏，或者工艺介质泄漏到冷却水中，污染水质②腐蚀减少设备管道的使用寿命，增加生产成本和导致设备停产腐蚀的解决方法如下①化学药剂法提高PH值，缓蚀剂减少金属表面的可接触面积，阻断电化学腐蚀回路来保护金属表面磷酸盐、锌盐、钼酸盐和聚合硅酸盐是低碳钢的缓蚀剂②EST+SCP法浓缩的镁硬度在冷却水中以氢氧化镁的形式沉积在管道内壁，起到缓蚀和抑制生物膜的作用溶解的重金属离子积于阴极和水垢一起去除4 结论EST电解水处理器通过维系水中矿物质平衡和产生氧化性的杀菌物质解决了循环冷却水结垢、腐蚀、微生物大量繁殖等问题，是一种清洁、绿色、节能的循环冷却水处理技术。

EST系统能解决循环水系统中的结垢、腐蚀、微生物大量繁殖等问题，并实现了零排污，顺应了我国节能减排的战略要求，在国内环境水质不佳的地区使用具有良好的优势与前景参考文献[1]王九思，等.水处理化学[M].北京：化学工业出版社，2003.[2]胡勇有，刘绮.水处理工程[M].广州：华南理工大学出版社，2006.[3]王浩.中国水资源与可持续发展[M].北京：科学出版社，2007.[4]金熙，项成林.工业水处理技术问答[M].北京：化学工业出版社，2007.[5]周本省.工业水处理技术[M].北京：化学工业出版社，2007. 科学家2015年9期科学家的其它文章风电建设项目对生态环境的影响探讨二氧化钛—氧化石墨插层材料的光催化性能研究面向用户需求的图书馆移动信息服务研究低成本通用型液压夹具的设计及推广高效纤维过滤器在给水预处理中的应用武汉大学申报湖北省科学技术奖励的几点体会 -全文完-。