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行業(yè)干貨——了解工業(yè)循環(huán)水處理(三)

文章來源:http://www.suzhouztech.com/ 上傳時(shí)間:2017-11-23 瀏覽次數(shù):
文章摘要:循環(huán)水電化學(xué)處理設(shè)備技術(shù)關(guān)鍵詞:循環(huán)水,電化學(xué),結(jié)垢,腐蝕,**,電極,目前,電化學(xué)循環(huán)水處理技術(shù)在民用循環(huán)水系統(tǒng)中應(yīng)用十分廣大,如中央空調(diào)系統(tǒng)中的冷媒水系統(tǒng)。國內(nèi)研發(fā)的電化學(xué)裝置也在武鋼制氧循環(huán)水處理中開始了實(shí)踐應(yīng)用。其具有除垢、防垢、**滅藻、緩蝕的功能。電化學(xué)循環(huán)水處理技術(shù)還沒有在工業(yè)循環(huán)水處理中得到普遍應(yīng)用,必然有其存在的技術(shù)和管理問題。電化學(xué)循環(huán)水處理設(shè)備無論是國內(nèi)還是國外產(chǎn)品,其原理是...

循環(huán)水電化學(xué)處理設(shè)備技術(shù)

關(guān)鍵詞:循環(huán)水,電化學(xué),結(jié)垢,腐蝕,**,電極,

目前,電化學(xué)循環(huán)水處理技術(shù)在民用循環(huán)水系統(tǒng)中應(yīng)用十分廣大,如中央空調(diào)系統(tǒng)中的冷媒水系統(tǒng)。國內(nèi)研發(fā)的電化學(xué)裝置也在武鋼制氧循環(huán)水處理中開始了實(shí)踐應(yīng)用。其具有除垢、防垢、**滅藻、緩蝕的功能。

電化學(xué)循環(huán)水處理技術(shù)還沒有在工業(yè)循環(huán)水處理中得到普遍應(yīng)用,必然有其存在的技術(shù)和管理問題。

電化學(xué)循環(huán)水處理設(shè)備無論是國內(nèi)還是國外產(chǎn)品,其原理是相同的,筆者以國內(nèi)民用及工業(yè)循環(huán)水處理應(yīng)用較多的以色列艾格錫EST電化學(xué)循環(huán)水處理設(shè)備為例,介紹其工作原理,設(shè)備構(gòu)造及應(yīng)用建議,供循環(huán)水處理工作者研究應(yīng)用電化學(xué)水處理技術(shù)參考。

電化學(xué)設(shè)備構(gòu)造及工作過程

1)、設(shè)備構(gòu)造

電化學(xué)循環(huán)水處理設(shè)備構(gòu)造見圖2-1。

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電化學(xué)循環(huán)水處理設(shè)備構(gòu)造示意圖

① 反應(yīng)室

② 電極

③ 刮刀驅(qū)動(dòng)馬達(dá)

④ 刮刀

⑤ 進(jìn)水閥

⑥ 排污閥

⑦ 進(jìn)氣口(氣動(dòng))

⑧ 電源

⑨ 出水閥

⑩ 排氣/進(jìn)氣閥

2)設(shè)備工作過程

電化學(xué)循環(huán)水處理設(shè)備(EST)本身是一個(gè)碳鋼制造的圓柱狀的容器,直徑大約為24英寸,深為36英寸,是帶TiNiO電極的反應(yīng)室,電動(dòng)馬達(dá)/氣缸,刮刀、自控閥門和**的控制電源系統(tǒng)組成。

水處理器中的水垢預(yù)沉積過程,發(fā)生在反應(yīng)室內(nèi)壁附近,電動(dòng)馬達(dá)/氣缸推動(dòng)刮刀將反應(yīng)室內(nèi)的預(yù)先沉積下來的水垢和其它沉積物污染物從反應(yīng)室內(nèi)壁上刮下并排掉,從而徹底降低水中的硬度及堿度,這個(gè)動(dòng)作是完全自動(dòng)操作,每天可以操多次(根據(jù)水質(zhì)調(diào)整),其工作過程見圖2-2,,反應(yīng)室內(nèi)部效果參見圖2-3,圖2-4.

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圖2-3循環(huán)水處理48小時(shí)反應(yīng)室效果圖   圖2-4刮垢后反應(yīng)室的內(nèi)壁效果

3、電化學(xué)設(shè)備水處理原理

通過電化學(xué)水處理技術(shù),利用水及水中礦物質(zhì)的電化學(xué)特性,通過電解來調(diào)節(jié)水中礦物質(zhì)的平衡,而實(shí)現(xiàn)阻垢、防腐和防治微生物的目的,處理效果不隨被處理水的條件或組成而發(fā)生變化,是一種綠色**的循環(huán)冷卻水處理技術(shù)。

3.1、電解過程中典型的化學(xué)反應(yīng)

1)、陰極電化學(xué)反應(yīng)

反應(yīng)室中維持一定的工作電流。結(jié)果是,在陰極(反應(yīng)室內(nèi)壁)附近形成高濃度的氫氧根,這種升高的pH環(huán)境(pH高達(dá)13),讓易結(jié)垢的礦物質(zhì)預(yù)先結(jié)垢,并從水中析出。實(shí)際上,陰極附近局部的高氫氧根濃度形成的化學(xué)環(huán)境,和用石灰處理形成的冷石灰軟化環(huán)境類似。

2H2O(l) + 2e- 說明: arrow-rH2(氣) + 2OH-(aq)

CO2(aq)+ OH-(aq) 說明: arrow-zHCO3-(aq)

HCO3 -(aq) + OH- (aq) 說明: arrow-zCO32-(aq) +H20(液)

Ca2 +(aq) 鈣離子可能形成 氫氧化鈣: Ca(OH)2(垢) 碳酸鈣: CaCO3(垢)

2)、陽極電化學(xué)反應(yīng)

電流也將一部分的氯離子轉(zhuǎn)化成氯氣,在冷卻水中形成持續(xù)**效果的次氯酸。同時(shí)產(chǎn)生臭氧、氧自由基、氫氧根自由基和雙氧水。這一系列產(chǎn)物提供了殺生效應(yīng),結(jié)合安培電流及局部高的和低的(陽極)pH區(qū)域,維持了EST內(nèi)部一個(gè)事實(shí)的殺滅***環(huán)境。

生成氧氣
4HO-
說明: arrow-rO2(g) + 2H20 + 4e-

游離氯
Cl- – e-
說明: arrow-rCl0

氯氣
2Cl-(aq)
說明: arrow-rCl2(g) + 2e-

臭氧
O2 + 2HO- – 2e-
說明: arrow-rO3(g) + H2O

自由基OH0

OH- – e- 說明: arrow-rOH0

過氧化氫
2H2O – 2 e-
說明: arrow-rH2O2 + 2H+

氧自由基
2H2O – 2 e-
說明: arrow-rO0 + 2 H+

3.2、阻垢、緩蝕、**滅藻技術(shù)原理

1)電化學(xué)水處理設(shè)備利用水電化學(xué)的基本原理為基礎(chǔ),在反應(yīng)室內(nèi)利用水及水中的礦物質(zhì)的電化學(xué)特性,電極(陽極)和反應(yīng)室(陰極)內(nèi)壁附近分別制造出氧化反應(yīng)環(huán)境和還原反應(yīng)環(huán)境,從而實(shí)現(xiàn)預(yù)先沉積水垢并去除和在線產(chǎn)生**滅藻物質(zhì)。

2)在反應(yīng)室內(nèi)壁附近水被電解產(chǎn)生OH根, 使PH值升高到14,在高堿性環(huán)境下水中鈣離子以碳酸鈣水垢形式析出并附著在內(nèi)壁上,隨著反應(yīng)室內(nèi)壁沉積水垢增多,定期將沉積的水垢刮掉排出循環(huán)水系統(tǒng),維持循環(huán)水中礦物質(zhì)平衡,實(shí)現(xiàn)水質(zhì)穩(wěn)定。

3)在設(shè)備陽極附近水中的氯離子被氧化,產(chǎn)生游離氯(≥0.1mg/L),以及臭氧、雙氧水等物質(zhì),有效殺滅進(jìn)入反應(yīng)室中的微生物和持續(xù)控制整個(gè)循環(huán)水系統(tǒng)中***和藻類的滋生。

4)利用水蒸發(fā)過程中的堿度自然上升的特點(diǎn),通過適當(dāng)?shù)膒H值調(diào)節(jié),維系循環(huán)水處于堿性環(huán)境而降低腐蝕;同時(shí)水中的鎂離子濃縮后將很好防止腐蝕的發(fā)生。

5)電化學(xué)水處理設(shè)備解決了循環(huán)水系統(tǒng)的結(jié)垢、腐蝕和微生物污染問題,而循環(huán)水系統(tǒng)不需要再添加化學(xué)阻垢劑、緩蝕劑和**滅藻*劑;電化學(xué)水處理是沒有任何污染的綠色**水處理技術(shù),避免了循環(huán)水系統(tǒng)排污水中因添加化學(xué)*劑造成的二次污染,減少了污水處理的負(fù)擔(dān)。

4、設(shè)備運(yùn)行控制技術(shù)

1)利用朗格里爾飽和** – LSI預(yù)測結(jié)垢

循環(huán)水采用用化學(xué)*劑處理的目標(biāo)是讓所有的物質(zhì)都處于溶解平衡狀態(tài),并且用朗格里爾飽和** - LSI 進(jìn)行循環(huán)水結(jié)垢預(yù)測,同理,電化學(xué)采用水中礦物去除技術(shù)保持循環(huán)水中礦物質(zhì)的平衡狀態(tài),故此同樣可采用朗格里爾飽和** - LSI 進(jìn)行循環(huán)水結(jié)垢預(yù)測來管理和控制設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),達(dá)到控制循環(huán)水結(jié)垢的目的。

2)采用電阻測試技術(shù)控制水垢預(yù)沉積的排除

在EST電解水處理器中的水垢預(yù)沉積過程,發(fā)生在反應(yīng)室內(nèi)壁附近。 由于使用了電阻測試系統(tǒng),預(yù)沉積的水垢只在反應(yīng)室內(nèi)壁附近沉積很薄的一層。通過這個(gè)系統(tǒng),反應(yīng)室內(nèi)壁上會(huì)一直殘留一薄層水垢,這有利于提高水垢的沉積效率。同時(shí),系統(tǒng)為了確保水垢不會(huì)太厚,設(shè)計(jì)了自動(dòng)刮刀來定期將水垢刮掉排出反應(yīng)室。

3)在線電導(dǎo)和pH值檢測控制技術(shù)

設(shè)備配備在線pH傳感器和pH值調(diào)節(jié)裝置、在線電導(dǎo)率檢測系統(tǒng),及水質(zhì)調(diào)節(jié)裝置等。

5、設(shè)備應(yīng)用要點(diǎn)

1)、電解水處理器利用水垢預(yù)沉積和氯離子及氧離子的氧化產(chǎn)物,用于工業(yè)循環(huán)冷卻水、中央空調(diào)循環(huán)水、工業(yè)制造冷卻水系統(tǒng),從而解決結(jié)垢和微生物控制的問題。

2)、電化學(xué)水處理技術(shù)是根據(jù)循環(huán)水系統(tǒng)工藝要求,通過對(duì)補(bǔ)充水和循環(huán)水水質(zhì)的分析計(jì)算來量身制定循環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)穩(wěn)定的技術(shù)方案。

3)、電化學(xué)循環(huán)水處理系統(tǒng)對(duì)技術(shù)控制管理要求與化學(xué)水處理技術(shù)相同,并且必須符合循環(huán)水生產(chǎn)運(yùn)行的特性要求,否則不能發(fā)揮設(shè)備的結(jié)垢、腐蝕、微生物控制性能而造成失敗。

4)、電化學(xué)設(shè)備的在線儀表及自動(dòng)化控制系統(tǒng)要求可靠穩(wěn)定有效才能保證設(shè)備有效運(yùn)行。

5)、電化學(xué)設(shè)備的維護(hù)管理是設(shè)備安全可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)保證。

6)、單臺(tái)電化學(xué)水處理設(shè)備處理能力較小,國外電化學(xué)水處理設(shè)備在國內(nèi)尚未見到在大規(guī)模循環(huán)水處理系統(tǒng)中應(yīng)用。國產(chǎn)設(shè)備在大規(guī)模循環(huán)水量處理系統(tǒng)中應(yīng)用案例也很少,其具體效果及穩(wěn)定可靠性有待考察。只有多年積累的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)做基礎(chǔ),才能制造出符合水處理性能要求的設(shè)備,故此設(shè)備選型制定水處理方案要慎重,相當(dāng)好采用化學(xué)處理技術(shù)做補(bǔ)充,設(shè)備投運(yùn)后逐步減少*劑投加直至***撤出*劑不失為一個(gè)穩(wěn)妥方案。

6.結(jié)語

1)電化學(xué)循環(huán)水處理設(shè)備,自動(dòng)化操作程度高,同時(shí)實(shí)現(xiàn)阻垢、防止生物污染、防腐,設(shè)備維護(hù)方便簡單,應(yīng)該是一個(gè)很有前景的循環(huán)水處理技術(shù)。

2)電化學(xué)水處設(shè)備是綠色**水處理技術(shù),不會(huì)給冷卻水帶來二次污染,循環(huán)水系統(tǒng)的排污水經(jīng)過簡單沉淀后,可用于綠化澆灌等,減少污水排放量,降低污水處理的費(fèi)用。

3)電化學(xué)水處理設(shè)備用于循環(huán)水處理系統(tǒng)需要技術(shù)人員定期分析運(yùn)行數(shù)據(jù)并進(jìn)行管控,在技術(shù)管理上沒有降低要求。

4)豐富的現(xiàn)場應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)的管理是電化學(xué)設(shè)備成功應(yīng)用的基本條件。

5)電化學(xué)應(yīng)用于循環(huán)水處理時(shí)間較短,尚未得到大型工業(yè)循環(huán)水處理系統(tǒng)的應(yīng)用,其售價(jià)和維護(hù)成本化學(xué)*劑法處理比較不占優(yōu)勢(shì),其能否得到用戶選擇的認(rèn)可,需要由實(shí)踐中的使用效果,設(shè)備投資及運(yùn)行管理費(fèi)用等因素決定。

 

QDS(定量電解系統(tǒng))

QDS技術(shù)通過定量電解,激發(fā)利用水本身特性,無需添加*劑,安全**,完美解決循環(huán)水腐蝕、結(jié)垢、微生物(***、***、藻類)滋生等問題。

設(shè)備不但能提高水的重復(fù)利用率,減少有害生物滋生,保護(hù)環(huán)境,而且能夠根據(jù)不同的客戶需求進(jìn)行不同產(chǎn)品的組合,提高資源使用效率。

自主研發(fā)的QDS循環(huán)水處理設(shè)備主要特點(diǎn)有三個(gè):

1)方便快捷耐用:人員15分鐘即可安裝完畢,使用壽命長達(dá)10年。

2)**技術(shù):擁有多項(xiàng)國家**,國內(nèi)獨(dú)此一家。

3)附加值高:價(jià)格低廉,效果明顯。

現(xiàn)階段,我國工業(yè)用水處理有兩大關(guān)注點(diǎn)——循環(huán)冷卻水處理和工業(yè)污水處理,但相關(guān)技術(shù)和設(shè)備卻無法跟上發(fā)展的腳步。

傳統(tǒng)處理方法針對(duì)水處理中的問題加入各種*劑,不*成本高昂,還會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染、水體富營養(yǎng)化問題。

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設(shè)備原理是利用循環(huán)水電解,激發(fā)水本身特征:

陰極附近:形成PH高達(dá)14的強(qiáng)堿性環(huán)境,使碳酸鈣及其他重金屬沉淀。

陽極附近:形成強(qiáng)酸性環(huán)境,氯離子電解生成活性氯或酸,生成氫氧根自由基、氧自由基、臭氧和雙氧水,構(gòu)成了強(qiáng)力**滅藻系統(tǒng)。

通過微電腦對(duì)循環(huán)水進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測并動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)控制,使得整個(gè)電解環(huán)境維持在酸堿平衡的狀態(tài),為設(shè)備電解循環(huán)水達(dá)到除垢、**和滅藻的目的提供必要條件。

相比較于傳統(tǒng)電解方法,QDS主要***有:

1)無需排放,節(jié)水節(jié)電

2)無需添加*劑,占地*為一平方米

3)自動(dòng)清洗,無需值守

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