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1、2 3 2 2 3 2 2科技成果电化学法循环冷却水处理技术 适用范围节水及水资源循环回用成果简介电化学设备主要原理可分为为电解氧化反应、电解还原反应、酸 碱中和、离子平衡及极性水分子反应。电解槽的阴极区内的水会形成一个碱性环境（ pH9.5）。在强碱性环境中，在这种离子溶液中，Ca2+（aq）Mg2+（aq）就会形成氢氧化钙 Ca（OH） （垢）、碳酸钙:CaCO （垢）、氢氧化镁 Mg（OH）（垢）；并吸附在阴极上或掉落在反应室底部。当水垢在阴极上析出到一定厚度时，自动刮垢套件可将吸附在阴极上的水垢刮下来，沉落在电解槽底部。定时打开排污阀，将存留在电解槽底部的污垢排出到水垢沉淀池。定期将水
2、垢沉淀池中的上清液排回到系统，下部的固态物人工捞出并收集到水垢存放箱，每年集中无害化处理。图 1 电化学法循环冷却水处理原理图电解槽的阳极区内的水会形成一个酸性环境（pH3.5），阳极附近反应产生的 Cl 、Cl、O 、HO、H O 、活性氧原子等强效杀菌物质，2 2 2 2 3 3 3 2 3 3 2 2 2 2 2 2 3 2 2 2 22尤其是水和氯气结合后产生大量的次氯酸，可迅速杀灭水中的菌藻 （包括军团菌），并有效控制微生物生长。阴极附近的反应：2H O（l）+2eH （g）+2OH（aq）CO （g）+OH（aq）HCO （aq）HCO （aq）+OH（aq）CO 2-（aq）+H
3、 0（l）CO 2-（aq）+Ca2+（aq）CaCO （垢）2OH（aq）+Ca2+（aq）Ca（OH） （垢）2OH（aq）+Mg2+（aq）Mg（OH） （垢）阳极的反应：4OH（aq）O （g）+2H 0（l）+4e-2Cl（aq）Cl （g）+2eO （g）+2OH（aq）2eO （g）+H O（l）OH（aq）eHO（aq）2H O（l）2eH O （l）+2H+（aq）H O（l）2eO（aq）+2H+（aq）工艺流程将电解水处理器连接到主循环冷却水系统，待处理水经水泵加压后通过过滤器并引入布水箱，完成布水后流入电解水处理器，电解过程中在阳极区域发生氧化反应，产生大量的强氧化性和
4、酸性物质并储存在酸性储水箱，在酸性水泵定时启动下冲击式进入循环水，对整个循环系统进行除垢和杀菌灭藻。而在电解过程中阴极区域发生还原反应，在阴极板附近水中的钙镁离子主动结垢析出，之后水进入沉淀箱完成沉淀，上层清液引入循环水系统，下层污垢定时清理排出。图 2 电化学法循环冷却水处理工艺流程图关键技术1 、采用新材料铸造及等离子体渡膜技术，对核心极板部件精密制造进行反复制造及等离子体镀膜处理，大幅度提高耐候性、凝结性、 防腐防污性和等级；2 、采用本公司自行研发的自动刮垢技术，无需人工参与即可完成水中物质从液态到固态的转移，大幅度节省设备维护成本；3 、采用阴极板和阳极板配合膜技术，产生酸性和碱性水
5、，一次性解决除垢、解决腐蚀和点蚀、杀灭水中细菌真菌和藻类，大幅度提 高设备使用效果。技术效果循环冷却系统节水 30%，减少 80%排污水，100%替代化学药剂使用（缓释阻垢剂、杀菌灭藻剂及其他各类化学药剂），100%回收净水系统产生的高盐废水，浓缩倍数控制在 10 以上。知识产权情况水系统自动除垢装置，发明专利，2010102536373；工业循环用水除氯根、除钙镁离子装置，发明专利，2016100095956；工业循环用水除氯根、除钙镁离子装置，实用新型，2016200140073；脱硫废水电解除氯离子制次氯酸钠设备，实用新型，2017205764966 ；二氧化氯发生器无味加盐装置，实用新
6、型，2017205763361；一种用于电化学软化水处理设备的自动刮垢装置，实用新型， 2017205763380；智能可控焊枪，实用新型，201720576354x；工业用水水效管理平台，软件著作，2018SR356266。应用情况推广序号用户名称使用效果时间北京大学第三医院的循环冷却水处理设备应用于运动医学楼中央空调系统，解决冷却水系统结垢、菌2012 北京大学 藻等问题。在不添加化学药剂的前提下，冷却水水1年第三医院 质满足国家标准，每年节省空调药剂费用 3 万元，节省水费 2 万元，节约冷却塔清洗及维护费 2 万元， 每年节约 7 万元。2013 北京邮电 北京邮电大学的循环冷却水处理
7、设备用于教三楼中2年大学央空调系统，在不添加化学药剂的前提下，冷却水水质低于国家标准，每年节省药剂费、水费共计 4万元。本项目是北京地铁为了引进新型循环水处理技术而2016 北京地铁 组织的技术对比试验，共六家企业参与。截止至目3年呼家楼站 前，我司电化学设备已平稳运行两个制冷剂，除垢和杀菌效果得到北京地铁技术部门的认可。北京知春本项目冷却系统保有水量仅 20 吨，设备安全运行20174物业管理 两个制冷剂，一个供暖季，期间不添加化学药剂，年有限公司工信部机无需定期排污。2017设备运行一年，期间不添加任何化学药剂，不需要5关事务管年理中心2018 年度推广情况定期排污，设备没有结垢，未看到明
8、显菌藻。序号12345678推广目标北京市通州汇天云端产业园甘家口大厦燕山石化公安部北京中舜格瑞北京建研院高能时代北控环境用户类型数据机房中央空调炼化数据机房煤化工中央空调垃圾发电垃圾发电当前进度设计上图签订合同前期交流前期交流数据收集业绩考察技术交流方案交流910北京科技大学北京新日成设计院工业冷却水 技术交流干熄焦发电 技术交流技术创新点1 、采用新材料铸造及等离子体渡膜技术，对核心极板部件精密制造进行反复制造及等离子体镀膜处理，大幅度提高耐候性、凝结性、 防腐防污性和等级；2 、采用本公司自行研发的自动刮垢技术，无需人工参与即可完成水中物质从液态到固态的转移，大幅度节省设备维护成本；3 、采用阴极板和阳极板配合膜技术，产生酸性和碱性水，一次性解决除垢、解决腐蚀和点蚀、杀灭水中细菌真菌和藻类，大幅度提 高设备使用效果。
科技成果——电化学法循环冷却水处理技术
