電化學(xué)處理裝置運(yùn)行時(shí)有兩個(gè)環(huán)節(jié)，即工作環(huán)節(jié)和再生環(huán)節(jié)； 在工作環(huán)節(jié):循環(huán)冷卻水從反應(yīng)器殼體9下部的進(jìn)水管18經(jīng)混合器19與計(jì)量泵15輸出的結(jié)晶促進(jìn)劑均勻混合后進(jìn)入管狀外極板8和管狀內(nèi)極板7之間的環(huán)形電場(chǎng)，水中離子發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，鈣、鎂離子與水中部分陰離子結(jié)合成難溶鹽并沉積在其中某一極板表面，水中鈣、鎂離子濃度下降，出水口 4流出的循環(huán)冷卻水經(jīng)低壓電化學(xué)處理后結(jié)垢趨勢(shì)減弱或消失。電化學(xué)反應(yīng)時(shí)循環(huán)冷卻水中會(huì)產(chǎn)生少量的(:12、03等易溶于水中的強(qiáng)氧化物質(zhì)，Cl2、03能高效殺滅循環(huán)冷卻水中的細(xì)菌和藻類，防止循環(huán)冷卻系統(tǒng)中粘泥和藻類滋生。Fe參與水中的電化學(xué)反應(yīng)在碳鋼部件表面形成Fe304保護(hù)層，阻止過水面產(chǎn)生腐蝕。
[0012]在再生環(huán)節(jié):工作環(huán)節(jié)管狀外極板8或管狀內(nèi)極板7表面沉積的難溶鹽厚度會(huì)隨工作時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸增加，極板間電阻升高，在反應(yīng)器控制及電源箱21向管狀外極板8和管狀內(nèi)極板7施加恒定電壓情況下，兩極板間電流逐漸降低，當(dāng)電流降低到設(shè)計(jì)數(shù)值反應(yīng)器控制及電源箱21驅(qū)動(dòng)進(jìn)水電控閥17關(guān)閉，同時(shí)輸出接線柱極性倒換，管狀外極板8和管狀內(nèi)極板7的極性隨之變換，工作環(huán)節(jié)表面積垢的極板的近表面水層由堿性水質(zhì)變?yōu)樗嵝运|(zhì)，使積垢與極板接觸部分分解，附著力降低，積垢與極板接觸表面還會(huì)產(chǎn)生一定量的氧氣，促進(jìn)積垢從極板表面脫落，脫落完成后兩極板間電阻隨之下降，極板間電流恢復(fù)至工作值，極板上脫落的積垢集中在反應(yīng)器殼體9底部，經(jīng)反應(yīng)器控制及電源箱21控制的排污電控閥11排出，再生環(huán)節(jié)完成，進(jìn)水電控閥17打開，循環(huán)水進(jìn)入反應(yīng)空間，下一個(gè)工作環(huán)節(jié)開始。
[0013]結(jié)晶促進(jìn)劑是天然礦物質(zhì)的超細(xì)粉粒懸浮液，能提高低電壓條件下碳酸鈣垢形成速度，是低壓電化學(xué)反應(yīng)必須的助劑。
[0014]實(shí)施例1，某循環(huán)冷卻水系統(tǒng)循環(huán)水量4500m3/h,補(bǔ)水韓硬度(CaCo3計(jì))88.4mg/L、總堿度(CaCo3計(jì))91.2mg/L，安裝循環(huán)冷卻水低壓電化學(xué)處理裝置后濃縮倍數(shù)(以鈉離子計(jì))25?26.6，循環(huán)水鈣硬度(CaCo3計(jì))387.4?396.5mg/L,總堿度(CaCo3計(jì))159.8?166.3mg/L, 30天掛片試驗(yàn)無結(jié)垢、腐蝕，循環(huán)水中無細(xì)菌、藻類繁殖。
[0015]實(shí)施例2，某循環(huán)冷卻水系統(tǒng)循環(huán)水量50m3/h，補(bǔ)水鈣硬度(CaCo3計(jì))205.4mg/L、總堿度(CaCojf ) 225.4mg/L，安裝循環(huán)冷卻水低壓電化學(xué)處理裝置后，濃縮倍數(shù)21.1?22.7，鈣硬度(CaCo3+)126.8 ?135.5mg/L、總堿度(CaCo3 計(jì))100.8 ?120.lmg/L，運(yùn)行中未添加任何化學(xué)水質(zhì)穩(wěn)定劑，用水設(shè)備內(nèi)部和過水管道中均未結(jié)垢、腐蝕，循環(huán)水池沒有粘泥和藻類。本循環(huán)冷卻水低壓電化學(xué)處理裝置已正常運(yùn)行50個(gè)月極板基本沒有損耗，極板表面用顯微鏡觀察與新極板沒有差別。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種循環(huán)冷卻水低壓電化學(xué)處理裝置，包括反應(yīng)器殼體9、端蓋2、進(jìn)水管18及進(jìn)水電控閥17、出水管4、排污管12及排污電控閥11、管狀內(nèi)極板7、管狀外極板8、反應(yīng)器控制及電源箱21、支架10、結(jié)晶促進(jìn)劑箱14、計(jì)量泵15和混合器19，其特征在于端蓋2用螺栓3固定在反應(yīng)器殼體9上端，密封墊圈24夾在端蓋2和反應(yīng)器殼體9之間構(gòu)成電化學(xué)反應(yīng)空間，管狀外極板8用外極板固定尼龍螺栓5固定在反應(yīng)器殼體9內(nèi)壁上，管狀內(nèi)極板7通過端蓋2下端面焊接的內(nèi)極板支架23用內(nèi)極板固定尼龍螺栓22與端蓋2固聯(lián)；反應(yīng)器殼體9和端蓋2與水接觸部位噴涂防水絕緣涂層6。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)冷卻水低壓電化學(xué)處理裝置，其特征在于，所述管狀外極板8、管狀內(nèi)極板7為圓管狀。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)冷卻水低壓電化學(xué)處理裝置，其特征在于，進(jìn)水管18設(shè)在反應(yīng)器殼體9的下部，前端串接進(jìn)水電控閥17，后端串接混合器19 ;出水管4設(shè)在反應(yīng)器殼體9的上部，并與進(jìn)水管18相對(duì)；排污管12設(shè)在反應(yīng)器殼體9的底部中心，并串接排污電控閥11。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)冷卻水低壓電化學(xué)處理裝置，其特征在于，管狀外極板8和管狀內(nèi)極板7間的直流電壓可在2.5?5V范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)整，調(diào)整完成即恒定在調(diào)定電壓工作，管狀外極板8表面電流密度0.3?0.5mA/cm2,管狀內(nèi)極板7表面電流密度0.4?0.65mA/cm2。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)冷卻水低壓電化學(xué)處理裝置，其特征在于，所述反應(yīng)器控制及電源箱21由可編程控制器(PLC)和高精度穩(wěn)壓直流電源組成。6.循環(huán)冷卻水低壓電化學(xué)處理裝置工作方法，其特征在于，包括工作環(huán)節(jié)和再生環(huán)節(jié)。7.在工作環(huán)節(jié):循環(huán)冷卻水從反應(yīng)器殼體9下部的進(jìn)水管18經(jīng)混合器19與計(jì)量泵15輸出的結(jié)晶促進(jìn)劑均勻混合后進(jìn)入管狀外極板8和管狀內(nèi)極板7之間的環(huán)形電場(chǎng)，水中離子發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，鈣、鎂離子與水中部分陰離子結(jié)合成難溶鹽并沉積在其中某一極板表面，水中鈣、鎂離子濃度下降，出水口 4流出的循環(huán)冷卻水經(jīng)低壓電化學(xué)處理后結(jié)垢趨勢(shì)減弱或消失。8.電化學(xué)反應(yīng)時(shí)循環(huán)冷卻水中會(huì)產(chǎn)生少量的C12、03等易溶于水中的強(qiáng)氧化物質(zhì)，Cl2、03能高效殺滅循環(huán)冷卻水中的細(xì)菌和藻類，防止循環(huán)冷卻系統(tǒng)中粘泥和藻類滋生。9.Fe參與水中的電化學(xué)反應(yīng)在碳鋼部件表面形成Fe304保護(hù)層，阻止過水面產(chǎn)生腐蝕。10.在再生環(huán)節(jié):工作環(huán)節(jié)管狀外極板8或管狀內(nèi)極板7表面沉積的難溶鹽厚度會(huì)隨工作時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸增加，極板間電阻升高，在反應(yīng)器控制及電源箱21向管狀外極板8和管狀內(nèi)極板7施加恒定電壓情況下，兩極板間電流逐漸降低，當(dāng)電流降低到設(shè)計(jì)數(shù)值反應(yīng)器控制及電源箱21驅(qū)動(dòng)進(jìn)水電控閥17關(guān)閉，同時(shí)輸出接線柱極性倒換，管狀外極板8和管狀內(nèi)極板7的極性隨之變換，工作環(huán)節(jié)表面積垢的極板的近表面水層由堿性水質(zhì)變?yōu)樗嵝运|(zhì)，使積垢與極板接觸部分分解，附著力降低，積垢與極板接觸表面還會(huì)產(chǎn)生一定量的氧氣，促進(jìn)積垢從極板表面脫落，脫落完成后兩極板間電阻隨之下降，極板間電流恢復(fù)至工作值，極板上脫落的積垢集中在反應(yīng)器殼體9底部，經(jīng)反應(yīng)器控制及電源箱21控制的排污電控閥11排出，再生環(huán)節(jié)完成，進(jìn)水電控閥17打開，循環(huán)水進(jìn)入反應(yīng)空間，下一個(gè)工作環(huán)節(jié)開始。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種循環(huán)冷卻水低壓電化學(xué)處理裝置及工作方法，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括反應(yīng)器殼體、端蓋、進(jìn)水管及進(jìn)水電控閥、出水管、排污管及排污電控閥、管狀內(nèi)極板、管狀外極板、反應(yīng)器控制及電源箱、支架、結(jié)晶促進(jìn)劑箱、計(jì)量泵和混合器；反應(yīng)器殼體和端蓋構(gòu)成電化學(xué)反應(yīng)空間，與水接觸的部位噴涂防水絕緣涂層，管狀外極板和管狀內(nèi)極板分別通過導(dǎo)線與反應(yīng)器控制及電源箱接通；計(jì)量泵通過加藥管和混合器接通。工作方法包括工作環(huán)節(jié)和再生環(huán)節(jié)，工作環(huán)節(jié)發(fā)生降硬、殺菌滅藻、防腐反應(yīng)，再生環(huán)節(jié)恢復(fù)極板工作能力。本發(fā)明采用低壓電化學(xué)反應(yīng)，可靠性好，運(yùn)行費(fèi)用低，適于循環(huán)冷卻水水質(zhì)穩(wěn)定處理應(yīng)用。
【IPC分類】C02F1/467, C02F1/461
【公開號(hào)】CN105271476
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410237464
【發(fā)明人】劉國(guó)琛
【申請(qǐng)人】劉國(guó)琛
【公開日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2014年5月31日