廢鹽熔融資源化利用

電化學設備原理介紹

電化學設備，利用水垢預沉積和氯離子及氧離子的氧化產物，主要用于工業循環冷卻水，從而解決結垢和微生物控制的問題。現場plc控制操作，免維修，環境友好，對水質無污染。同時也防止冷卻塔中菌藻類的滋生。

循環水處理現狀及常見問題

在工業用水中工業循環冷卻水約占工業用水的70~80%，節約冷卻循環用水量則是節約冷卻水最有效的措施，但是循環冷卻水在運行過程中不可避免地對換熱設備產生一系列的危害，即水垢、污垢的沉積、腐蝕的加劇、菌藻的滋生等，如不進行有效治理，循環冷卻水系統則很難正常運行。

隨著世界工業的發展以及水資源的匱乏，工業循環水處理日漸成為石化、能源、冶金、電力等行業重要的生產環節。長久以來，循環水處理行業通過藥劑添加來解決問題，一直致力于開發出防垢殺菌效果更好、添加量更少、毒性更小的藥劑。但經過多年實踐證明，添加藥劑雖然暫時解決循環水系統的問題，但藥劑給循環水系統帶來了新的污染源，且系統運行存在各種隱患，如同一個沒有根治的病人隨時都有復發的危險，治標不治本。

問題一、水垢析出和附著

重碳酸鈣（Ca(HCO₃)₂）的濃度隨著蒸發濃縮而增加，當其濃度達到過飽和狀態時，或者冷卻水經過冷卻塔噴淋導致CO₂逸出時，碳酸鈣（CaCO₃）以水垢的形式析出沉積在熱交換器傳熱表面，形成致密的水垢，降低換熱器的傳熱率。Ca(HCO₃)₂=CaCO₃+CO₂+H2O

問題二、管道和設備腐蝕

腐蝕是一個電化學過程，腐蝕就是金屬從陽極電位向陰極電位的電子轉移過程中發生的氧化。當金屬與溶解有氧氣的冷卻水接觸時，由于金屬表面的不均一性和冷卻水的導電性，在金屬表面會形成許多腐蝕微電池，經過氧化還原反應，使得陽極區的金屬不斷溶解被腐蝕。

在陽極區 Fe - 2e^- = Fe²⁺

在陰極區 O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

在水中 6Fe₂+ +3/2O₂ +3H₂O=4Fe³⁺ +2Fe(OH)₃

問題三、微生物滋生和粘泥

循環水中由于養分的濃縮，水溫升高和日光照射，細菌、真菌和藻類迅速繁殖。微生物分泌出的液，與水中懸浮物及水垢一起形成粘泥。粘泥除了會引起腐蝕外（循環水中70%的腐蝕是微生物加速或者直接導致的），還會使循環水流量減少，從而降低熱交換效率。嚴重時會堵死管道，迫使停產清洗。

問題四、懸浮物導致污垢沉積

懸浮物來源于補水、腐蝕產物、結垢副產物、菌藻及其代謝物、投加的化學藥劑、物料泄露、空氣對流帶來的雜質等。內部疏松多孔的污垢除了影響換熱之外，更嚴重的是助長某些細菌如鐵細菌的繁殖，最終導致換熱器穿孔腐蝕而泄漏。

問題五、高溫換熱器結垢

存在多個換熱器的循環冷卻水系統中，某個高溫換熱器的結垢問題不能通過整體水質處理來解決，為了照顧大多數換熱器采取的循環水處理方案，卻會引起高溫換熱器的結垢，從而成為循環水系統管理的瓶頸。

電化學工作原理

利用水垢預沉積和氯離子及氧離子的氧化產物，主要用于工業循環冷卻水，從而解決結垢和微生物控制的問題。

冷卻水在反應室內，經過電化學作用發生下列反應：

1) 在陰極（反應室內壁）附近形成一個強堿性環境（PH高達13），使碳酸鈣從水中析出，與沉積的重金屬離子一起附著在內壁上。

2) 電流導致懸浮顆粒失穩，形成較大絮體沉淀下來。

3) 在陽極附近，氯離子被電解氧化生成游離氯或者次氯酸。

4) 在陽極附近同時生成氫氧根自由基、氧自由基、臭氧以及雙氧水，這些物質進一步強化了在反應室內和整個水系統的殺菌滅藻效果。

除垢原理

在電流的作用下水在陰極發生電解反應生成OH-，由陰極反應產生的OH-離子打破陰極附近溶液中堿度與硬度的平衡，溶液中的HCO3-離子轉化為CO32-離子，同時水中Ca2+、Mg2+等成垢離子在靜電引力的作用下向陰極區遷移，分別生成CaCO3、Mg(OH)2沉淀析出。

殺菌原理

在陽極處發生氧化反應，氯離子轉化成氯氣，其氯氣在冷卻水中很快形成持續殺菌效果的次氯酸，次氯酸是一種極強的氧化殺生劑，可有效殺死藻類和菌類，同時陽極又產生臭氧、氧自由基、羥基自由基和雙氧水，這一系列產物產生了殺菌效應，結合局部高PH值（陰極）和低PH值（陽極）區域，微生物和藻類在經過交替的強酸性環境和強堿性環境的過程中也難以維持生存。

（1）4OH^- → O₂+2H₂O+4e^-（氧氣）

（2）Cl^- –e^- → Cl0 （游離氯）

（3）2Cl^-(aq) → Cl₂(g) + 2e^- （氯氣）

（4）O₂ + 2HO^- – 2e^- → O₃(g) + H₂O （臭氧）

（5）OH^- – e^- → OH0（自由基）

防腐蝕原理

將部分氯離子轉化成氯氣，適當降低了氯離子的含量，減輕了氯離子腐蝕的危害，同時，控制L.S.I指數，使循環水處于微結垢狀態達到防腐作用。

工作流程

冷卻水從進水口進入反應室內，在陰極附近和陽極附近經過電化學作用發生下列反應：

（1）在陰極（反應室內壁）附近產生大量氫氧根離子（OH^-），形成一個強堿性環境。在鄰近反應室壁的擴散層內，強堿性環境擾亂了水垢的化學平衡。

（2）同時陰極的電流導致溶解的重金屬離子形成沉淀，沉到反應室底部。

（3）在陽極附近，氯離子被電解氧化生成游離氯或者次氯酸。

（4）在陽極附近同時生成氫氧根自由基、氧自由基、臭氧以及雙氧水，這些物質進一步強化了反應室內和整個水系統的殺菌滅藻效果。

（5）懸浮物（SS）在電場的作用下失穩，絮凝沉淀到反應室底部。

電化學設備的特點

無需投加任何藥劑、無污染；

設備全自動運行，無需人工值守；

運行成本低、占地面積小；

循環水濃水作為稀釋用水；

節省循環水40%以上。