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1、循环水系统电化学处理山西佳会环保科技有限公司 2012 年 1 月 20 日 1 简述传统的循环水处理为加药处理，一般是阻垢剂、分散剂、杀菌剂三种，该技术有一定局限性。（1）按水质控制要求及满足生产需要循环水的浓缩倍数受到限制，菌藻的耐药性决定了经常需要冲击加药，造成水质出现波动，结垢性指数有超标现象，同时还存在大量排污。在循环水池、较细的换热器管中沉积的大量污泥正是杀死的菌藻沉积。（2）系统仍然存在结垢现象。这是由于加药处理的原理决定的。一方面结垢性离子只是被分散在水中，在换热的地方出现不稳定现象，比如在填料上结垢，需要经常更换填料。另一方面，加药量与浓缩倍数之间的关系是在一定设定条件下确定
2、的，在很杂的循环水系统中，换热器非常多，工况存在差异，有时存在部分高温换热设备，理论上对不同工艺条件的换热器水质的控制标准要求也不一样，在一个大系统中就无法两全其美，不可能照顾到所有换热器，只能是一部分换热器运行在较佳工况。即使是最简单的电厂冷却系统，也会因为负荷、季节变化，换热器工作条件也在变化。（3）为了保证生产换热需要，每年还需要对换热器进行酸洗，对设备寿命产生不利影响。（4）结垢影响传热效率，降低了能源利用效率。（5）排污继续污染环境。山西佳会环保科技有限公司是从事工业循环冷却水处理的专业公司，从2012 年开始，公司主营以色列电化学循环冷却水处理设备及集成，该设备应用于循环冷却水系统
3、中具有免加任何化学药剂、绿色环保无污染、排放达到国家三级标准，原排污节水 90%以上、节能 18%以上，水垢从设备中排出看的见、杀菌效果可以达到药剂的 10 倍。设备外循环安装，不改变现有工艺，全自动控制，操作简便，目前在工业企业应用。2 循环水处理工程设计依据2.1 工业循环冷却水处理设计规范（GB50050-2007）；2.2 供配电系统设计规范（GB50052-95）；2.3 工业自动化仪表工程及验收（GBJ93-86）；2.4 水处理设备技术条件（JB/T2932-1999）；2.5 分析实验室用水规格和试验方法（GB/T 6682-2008，ISO 3696:1987，MOD）2.6
4、 污水综合排放标准（GB 8978）2.7 水处理剂阻垢性能的测定 碳酸钙沉积法（GB/T 16632）2.8 水处理剂缓蚀性能的测定 旋转挂片法（GB/T 18175）2.9 冷却水动态模拟试验方法（HG/T 2160）2.10 冷却水化学处理标准腐蚀试片技术条件（HG/T 3523）2.11 冷却水系统化学清洗、预膜处理技术规则（HG/T 3778）2.12 业主方提供的基础资料。3 电化学设备工作原理与优势电化学设备是利用水及水中矿物质的电化学特性，通过电化学来调节水中矿物质的平衡，而实现去除结垢物质、防腐和防治微生物的目的。是一种清洁的循环冷却水处理技术。3.1 电化学设备中阴极电化学
5、反应反应室中维持的工作电流大概为直流 50-90 安培。在阴极（反应室内壁）附近形成高浓度的氢氧根，这种升高的 pH 环境（pH 高达 13），让易结垢的矿物质预先结垢，并从水中析出。实际上，阴极附近局部的高氢氧根浓度形成的化学环境，和用石灰处理形成的冷石灰软化环境类似。2H2O(l) + 2e- H2(气) + 2OH -(aq)CO2(aq)+ OH-(aq) HCO3-(aq)HCO3 -(aq) + OH- (aq) CO32-(aq) +H2O(l)Ca2 +(aq) 钙离子可能形成氢氧化钙: Ca(OH) 2(垢)碳酸钙: CaCO 3(垢)3.2 电化学设备中阳极电化学反应电流也
6、将一部分的氯离子转化成氯气，在冷却水中形成持续杀菌效果的次氯酸。同时产生臭氧、氧自由基、氢氧根自由基和双氧水。这一系列产物提供了杀生效应，结合安培电流及局部高的和低的（阳极）pH 区域，维持了电化学设备内部一个事实的消毒环境。生成氧气4HO- O2(g) + 2H2O + 4e-游离氯Cl- e- Cl0氯气2Cl-(aq) Cl2(g) + 2e-臭氧O2 + 2HO- 2e- O3(g) + H2O自由基 OH0OH- e- OH0过氧化氢2H2O 2 e- H2O2 + 2H+氧自由基2H2O 2 e- O0 + 2 H+3.3 电化学设备安装示意图3.4 电化学设备优势1、安全可靠。设
7、备全自动操作，避免接触危险化学品。 2、一机多能，同时解决结垢、微生物、生物粘泥和腐蚀问题，不需要添加化学药剂，不向环境中排放任何化学药剂，不会对环境带来污染。由于移除了结垢性因子，系统结垢的可能性大大降低，设备运行周期得到延长，能源利用率提到提高。多重杀菌条件有效控制了菌藻的滋生。沉淀池电化学设备总进水总产水排污水补加水电化学设备3、运行成本低。系统总功率最大 3kW。4、通过合理安装电化学设备电解水处理设备，彻底破坏微生物滋生的塔池底部的粘泥。5、根据电导率的变化动态调节循环水系统的 LSI 指数，自动适应水质的变化，确保循环系统的安全稳定的运行。6、电化学系统由微电脑控制，全自动化操作；
8、维护方便简单。7、电化学系统设备占地面积小，重量轻，安装方便灵活。8、大幅度降低排污。除自动清垢会带出少量水外，基本不需要排污，且这部分水集中后还可以回收进系统。4 循环冷却水系统的日常运行与控制4.1 循环水水质运行控制指标循环水分析项目 分析控制指标 正常运行分析频 次要求 备注浊度 20NTU 1 次/天 强制pH 值 7.88.8 1 次/天 强制电导率 (s/cm) 9000 1 次/天 参考Cl- （mg/L） 1100 1 次/天 强制钙硬（CaCO 3 计）mg/L 700 1 次/天 强制总碱度（CaCO 3 计）mg/L 350 1 次/天 强制总铁 mg/L 1.0 1
9、次/周 强制铜离子 ug/L 100 1 次/周 强制浓缩倍数 5 1 次/天 参考LSI 0.5-1.8 1 次/天 强制4.2 水处理运行效果标准循环冷却水经电化学和化学处理后，其效果应达到国家工业循环冷却水处理设计规范（GB50050-2007）的要求。4.3 污垢沉积控制水侧污垢热阻值3.4410 -4m2K/W 黏泥量3ml/m 34.4 设备腐蚀控制不锈钢腐蚀速率0.005 mm/a；铜及铜合金腐蚀速率0.005 mm/a；碳钢腐蚀速率0.075 mm/a；4.5 微生物控制异养菌110 5 个/毫升 每月分析一次。5 循环水技术服务承5.1 定期运行效果评估本公司的服务人员将与企
10、业相关专业技术人员建立技术沟通平台，成立系统运行评估小组。根据一个阶段内监测、分析化验的数据，结合系统实际运行状况。每季度由系统运行评估小组对本公司提交的运行服务报告，进行全面的评估和总结。总结运行效果和系统中是否存在问题，并对下一步工作找出明确的工作方向，为系统改进奠定基础。5.2 补充水水质跟踪分析从初始投运开始，将对补充水质进行取样分析，定期做趋势分析及各水质参数平均值，评估全年每个月水质变化，为优化处理方案。5.3 循环水水质跟踪分析取样分析循环水水质，记录不同浓缩倍数、不同浓度药剂、不同季节对RSI 值和 LSI 值的变化趋势，为制定最佳运行方案提供依据。5.4 换热效果跟踪分析从投
11、运初始，定期对换热效果进行记录，分析评价趋势原因，及时避免因换热效率原因造成的能耗增加，分析换热效率对生产成本的影响关系，为制定运行规程提供依据。6 部分业绩山西阳曲、江苏徐州华宏特钢附件、技术服务工作表示例每两周服务工作表服务时间：服务人员：服务内容 检查 内容 是否有调动（原因）电化学设备电流设定参数设定系统设定参数加酸设备设定检查 异常情况原因分析及解决办法 恢复正常时间系统管线及设备运行情况系统运行情况所有参数是否正常客户问题反馈每月第一周服务工作表服务时间：服务人员：服务内容 检查 数 据 是否有变动,分析原因循环量系统数据T钙 硬总 碱氯 离 子系统水质分析pH 值酸储罐存量 是否正常 原因分析及补货数量存量检查数据下载(简单描述)上月工作回顾及本周服务重点三个月第一周服务工作表服务时间：服务人员：服务内容 异常数据对比 原因分析 方案调整建议系统水质分析循环水及补充水腐蚀状况结垢状况运行结果评估微生物状况方案回顾概述六个月第一个星期服务工作表水处理技术培训 培训时间： 主讲内容及主讲人：企业参加人员:培训结果概述及总结水处理技术研讨会 会议时间：会议主题：参加会议的主要人员:研讨会总结联系方式：朱经理 13056077321 051882316995 信箱：
