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璨堃节能环保

循环水电化学杀菌除垢

  • 发布时间:2020-06-29 16:56
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循环水电化学杀菌除垢

【概要描述】循环水治理作为一个重要的环保内容,和其他诸如化学污染治理、空气污染治理、粉尘排放治理等环保课题一样,已经成为当下十分迫切的任务,水质指标已经成为环保的强约束指标之一,水质治理是所有企业都必须面对的重要问题。

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       循环水治理作为一个重要的环保内容,和其他诸如化学污染治理、空气污染治理、粉尘排放治理等环保课题一样,已经成为当下十分迫切的任务,水质指标已经成为环保的强约束指标之一,水质治理是所有企业都必须面对的重要问题。
       对于干法水泥生产线而言,余热发电是每一条生产线的标准配置,而该余热发电循环水用水量大,补水量和排污量都是全厂的重点环保对象。目前传统的循环水处理手段一般都采用化学药剂法,通过定期在水池中添加缓蚀阻垢剂、杀菌灭藻剂及粘泥剥离剂等控制水质,这种传统化学水处理法一方面随着环保治理要求越来越严格的前提下处理成本不断升高,补水成本越来越高,排污难度不断增大;另一方面则面临管路结垢难以根除,换热效率不断下降的问题。所以,寻找一种便捷有效且能长期稳定经济运行的循环水治理方案已经成了一个十分重要的课题。
       针对上述情况,我司借鉴欧美水处理领域方面的先进技术和理念,深入调研国内市场需求,研究开发出行业领先的垢菌清系列水处理技术和设备。该设备不仅具有化学法循环水处理所能达到的防垢、杀菌、灭藻、缓蚀等性能外,还具有除垢、溶垢、降低盐类离子浓度、控制浓缩倍数增长、降解有机物质、节水、节能、无污染等功能。该设备基于电化学中的电解理论和极性分子论原理,具备结构科学、技术先进、高效实用、稳定可靠、操作简单等特点,可大幅降低循环水处理运行成本、可保持换热设备的长期稳定运行、旁路安装时设备一旦发生故障可快速切除(不影响生产)、长周期运行维护成本低等诸多优点。
       针对水泥行业循环水处理的环保难题,璨堃公司推出的全新一代电化学除垢杀菌处理方案(垢菌清)可以完全替代目前传统的化学药剂处理方案。该方案简述如下:为了稳定控制循环水水质,维持系统的离子平衡,采用垢菌清进行旁流处理,从循环水中去除部分结垢物质(主要是Ca2+、Mg2+和HCO3-),将水中现有的部分氯离子转化为氯气、次氯酸根等。在不加化学药剂(缓蚀阻垢剂、杀菌灭藻剂及粘泥剥离剂)的情况下,不仅可以满足循环水系统的离子平衡,还能够缓解系统腐蚀和微生物污染问题,同时可以大量减少循环水补水、排放量,降低系统运行成本,保持和提升换热设备的换热效率,可谓是一举多得。

垢菌清工作原理

1.1 基本原理

       垢菌清的理论基础是电化学领域的电解理论和极性分子论,在通电状态下,直流电作用于正负极板(阴极板(-)和阳极板(+))之间,水溶液中的正负离子向相反的极性板方向移动,发生电子得失反应,进而产生相应的化学(氧化还原)反应,形成特定的物质(包括碳酸钙、氢氧化镁等絮态易清除垢质、用于杀菌灭藻的各种氢氧根、双氧水、次氯酸、游离氧,游离氯等),从而达到除垢缓蚀杀菌灭藻的目的。
       垢菌清利用水垢预沉积和氯离子及氧离子的氧化产物,用于工业循环冷却水、中央空调循环水、供水系统(饮用水、热水系统)中,取代软化树脂或者化学药剂解决结垢和微生物控制的问题。
       冷却水在垢菌清设备的反应室内,经过电化学作用发生下列反应:
       1) 在阴极(反应室内壁)附近形成一个强碱性环境(PH高达13),使碳酸钙从水中析出,与沉积的重金属离子一起附着在内壁上;
       2) 电流导致悬浮颗粒失稳,形成较大絮体沉淀下来;
       3) 在阳极附近,氯离子被电解氧化生成游离氯或者次氯酸;
       4) 在阳极附近同时生成氢氧根自由基、氧自由基、臭氧以及双氧水,这些物质进一步强化了在反应室内和整个水系统的杀菌灭藻效果。

 

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1.2 除垢原理

       在电流的作用下水在阴极发生电解反应生成OH-,由阴极反应产生的OH-离子打破阴极附近溶液中碱度与硬度的平衡,溶液中的HCO3-离子转化为CO32-离子,同时水中的Ca2+、Mg2+等成垢离子在静电引力的作用下向阴极区迁移,分别生成CaCO3、Mg(OH)2沉淀析出。在电场的作用下,CaCO3在阴极板表面的结晶形式由坚硬的方解石结构转变为较为疏松的文石型结构,更易于剥离去除。

除垢

运行前运行20天左右

 

除垢

安装前装约2周安装2个月后

 

1.3 杀菌原理

       1)阳极处发生氧化反应
       氯离子转化成氯气,其氯气在冷却水中很快形成持续杀菌效果的次氯酸,次氯酸是一种极强的氧化杀生剂,可有效的杀死藻类和菌类,同时阳极又产生臭氧、氧自由基、羟基自由基和双氧水,这一系列产物产生了杀菌效应,结合局部高PH值(阴极)和低PH值(阳极)区域,微生物和藻类在经过交替的强酸性环境和强碱性环境的过程中也难以维持生存。

生成氧气
4HO-1O2(g) + 2H2O + 4e-

游离氯
Cl- – e-1Cl0

氯气
2Cl-(aq) Cl2(g) + 2e-

臭氧
O2 + 2HO- – 2e-1O3(g) + H2O

自由基OH0

OH- – e-1OH0

 

2)可降低氯离子含量
       在氯离子转化成氯气的过程中,部分氯气会溢出循环水外,因此,可以适当的降低循环水中的氯离子的含量。

杀菌原理

运行前运行2个月后

 

1.4 防腐蚀原理

       管道内壁和水界面发生如下化学反应:

Fe2++2OH-Fe(OH)2

2Fe(OH)2+H2O+1/2O22Fe(OH)3

2Fe(OH)33H2O+Fe2O3

       在电场作用下,反应会继续进行,生成一层致密的四氧化三铁,阻止腐蚀的进一步进行,起到防腐作用。
       3Fe2O3•nH2O+2e→2Fe3O4+1/2O2+3nH2O
       生成的部分氯气通过排气阀排出水外,适当降低了氯离子的含量,减轻了氯离子腐蚀的危害,同时,控制L.S.I指数,使循环水处于微结垢状态达到防腐作用。
       总之,垢菌清设备正常投运后,能够替代传统化学药剂法达到的水处理能力,同时降低了化学药剂形成的二次污染、提升冷却循环水设备的使用效率,是一种创新型的节能节水环保型循环水处理方法。

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