高频循环水电化学设备 循环水利用设备

高频循环水电化学设备处理法具有循环水化学药剂法处理所不能达到的防垢、杀菌、灭藻、缓蚀性能，还可以除垢、溶垢、降解有机物质、节水、节能、无二次污染等功能。在欧美及中东已广泛应用，被认为是世界新冷却循环水处理技术！以循环水电化学设备处理法，向更环保、更节能、更节水、更有效的水处理技术进军。

杀菌、除垢原理：

高频循环水电化学设备主要有控制箱及电极（水垢收集器）两部分组成。它采用电化学方法对循环水进行处理，是中日技术合作的高科技产品。该设备通过特殊的高频电流*改变水质，促使循环水的还原电位下降，使之变成具有除垢、除锈、防垢、防锈能力的小分子还原水，增强循环水的溶解、渗透能力。在使用电化学除垢设备使用期间，在不添加化学药剂的情况下达到节能、减排、延长设备寿命、等降低运行成本的效果。

（1）吸垢、除垢：

用自来水或地下水做补充水时，循环水系统的钙镁碳酸盐垢占比60~70%或以上（比重法）。其余硫酸盐垢、硅酸盐垢、磷酸盐垢、铁垢等一般合计占比不足10%，这些垢基本分散在碳酸盐垢和泥垢之中，所以解决好碳酸盐垢，就很好地解决好了循环水结垢问题。

温度由0℃到200℃时碳酸钙和*在水中的溶解度

该曲线表明：碳酸盐垢在循环水中之所以常见析出，一是随着水温升高，它的溶解度降低。二是循环水在使用中不断蒸发水份（盐分则不断积聚变浓。即“晒盐原理”，使水中容纳不下的东西便会不断析出来积聚成垢）。
根据水垢存在于形成的理化过程， 电化学除垢设备直接不断提取，降低水中的总硬、总碱离子和污泥，使循环水使用中不断浓缩的结垢成分得到同等、同期、同步地去除，成垢源头得已解决。
　　电化学除垢设备吸垢功能原理基于电极的电位差，电极（收集器）的外网带高频负电，只需将电极放于循环水中，便能将水中的成垢因子（钙、镁离子）吸附除去。因钙镁离子等金属离子均带正电，在电极的作用下，水垢在电极的负极网罩上不断积累，我们只需定期清洗负极网罩即可确保循环水在较高浓缩倍数下安全运行！

（2）防垢：

电化学除垢设备的双正极架构能有效将循环水从大分子水状态打散变成小分子还原水（示波器可测），使水体溶解性、渗透性大大增加强，能有效逐步地溶解已有水垢，除垢率达90%以上。目前对小分子水的高溶解性、渗透性作用已得到了世界的广泛研究及认可。

（3）防腐蚀：

腐蚀类型

循环水系统中大量使用镀锌管，无缝钢管，高碳钢（模具成型），黄铜，紫铜（冷凝器、换热器等）。上述这些常见材质其腐蚀主要是由下列几种表现形式组成。　

■氧腐蚀：水质溶解氧与铁形成铁锈，常见于管线及碳钢材质，在开放式循环水系统中，溶解氧几近饱和，氧腐蚀不可避免。　　

■氯腐蚀：过高的氯，过高的碱度，会使碳钢快速出现穿透性锈孔蚀，碱脆型“马蜂窝”坑蚀。由于供水杀菌与循环水杀菌很多时候均使用基于氯产品（有机氯系相对好一些），随着循环水浓缩倍数的提高，氯离子与总碱度亦同比快速上升。高氯对不锈钢更腐蚀严重，因此高氯、高碱为循环水处理需要解决的重点难题。　　

■垢下腐蚀：常见锈垢、锈瘤的表现方式。电化学除垢设备使系统垢量少之又少，并且将系统中90%游离状铁离子吸附清除，无垢也无铁离子就难以再见到明显的“垢下腐蚀”。　　

■电化学腐蚀：高浓缩引起的高导电率水使金属与水体会产生电化学腐蚀：电导率越高，腐蚀速度越快！通过电化学除垢设备不断提取成垢因子，可使循环水电导率保持在较低区间，大大减缓电子转移形成的电化学腐蚀。

防腐机理：

（1） 电化学除垢设备在线清洗系统在电解过程中产生水体氧化还原，氧化还原电位会由原有数值下降200mv左右，有效去除水中溶解氧，可降低甚至避免氧腐蚀的发生；

（2）全过程中不采用化学药剂处理，且能降低自来水中补进循环水中的氯根浓度，避免了氯腐蚀的发生；

（3）由于长期不断的吸附水垢，维持水体总硬度在较低的水平，可防止水垢产生并避免管道及换热器垢下腐蚀情况发生；

（4）在线使用中，电化学除垢设备能有效降低铁离子浓度，直接杀灭铁细菌等多种菌类并消除铁细菌的生存环境，有效防止铁细菌对循环水系统的持续腐蚀；同时臭氧分子及活性氧会在金属表面产生一层致密的氧化物膜（四氧化三铁，铁的高化合价），该氧化物膜能有效阻止水体中的氧与金属本体发生氧化还原反应，从而起到抑制腐蚀的效果。形成Fe3O4 的化学原理：Fe+2Fe+8OH→Fe3O4+4H2O

详细的化学反应式如下：

将二价铁盐（Fe2+）和三价铁盐（Fe3+）按一定比例混合，加入沉淀剂（OH-),搅拌反应即得超微磁性Fe3O4 粒子

反应式为：Fe2+ + Fe3+ + OH- → Fe(OH)2 + Fe(OH)3 / 形成共沉淀Fe(OH)2 + Fe(OH)3 → FeOOH + F3O4 (PH<7.5)、FeOOH + Fe2+ → Fe3O4 + H+ (PH>9.2)

总反应式： Fe2+ + 2Fe3+ + 8OH → Fe3O4 + 4H2O

管壁表面的铁盐溶液迅速饱和或过饱和之后会析出沉淀在管壁表面形成一层薄薄的保护膜，随着长期运行，这层钝化保护膜*覆盖后，就不会再有管道的腐蚀了。

杀菌：

电化学除垢设备对循环水进行电解，使其产生一定量的臭氧及次氯酸钠，对细菌抑制率可达到99%。

综上所述，使用设备可以有效的达到控制循环水结垢、抑制腐蚀并具备杀菌灭藻功能。