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      電化學水處理

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      循環水系統超高濃縮倍數運行解決方案:電化學除垢+水處理藥劑

           在環保要求企業近零排放的大環境下,循環水系統需要超高濃縮倍數運行(10倍以上),采用單一的藥劑處理技術或電化學除垢技術,均已經無法滿足系統安全運行及環保節能減排的目標,亟需開發出一條高效、環保、低能耗的處理工藝,助力企業實現節能降耗減排“近零排放“目標。

             為了更好控制循環水系統水質,降低換熱器結垢風險,并綜合考慮節水、減排、減少對環境的二次污染、對相關設備的運行影響以及運行經濟性等因素,欣格瑞(山東)環境科技有限公司與青島科技大學聯合研發了水資源綜合利用與循環水處理突破性技術:以強結垢、強腐蝕水質為基礎,結合數百家循環水穩定處理成功經驗,模擬現場工況進行了大量緩蝕、阻垢及動態模擬試驗,研發出電化學除垢+水處理藥劑組合處理方式,實現循環水系統超高濃縮倍數運行的目標。

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      (一)電化學除垢技術

      1、電化學除垢原理

      電化學除垢設備陰極與水的界面處發生反應產生OH-,形成強堿性區域:

      2H2O+2e -→ 2OH-+ H2

      2H2O+O2+4e- → 4OH-

      隨溶液擴散到陰極的HCO3-與電極反應產生的OH-發生反應,CO32-迅速增多:

      HCO3-+OH-→CO32- + H2 O

           由于靜電引力的作用遷移到陰極區的Ca2+、Mg2+等離子,在陰極區分別與CO32-OH-發生反應:

      Ca2++CO32-→CaCO 3

      Mg2++ 2OH- →Mg(OH) 2

             上述反應使得水中Ca2+、Mg2+離子濃度大幅度降低,使得水的硬度明顯降低,抑制水垢形成。

      2、電化學殺菌滅藻原理

           電化學除垢設備陽極與水的界面處發生反應產生【0】、H2O2、羥基自由基、HOCI,形成強氧化性區域,能夠殺滅水中的菌藻,而且電化學除垢設備陽極具有持續的殺菌滅藻能力:

      H2O→•OH+H++e-       

      O2+2H++2e-→H2O2

      O2-+H+→HO2•         

      2Cl-→Cl2+2e -          

      Cl2+H2O→HClO+HCl    

      HClO→H++ClO-

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      3、電化學緩蝕原理

          腐蝕原因較多,可分為細菌腐蝕、藥劑腐蝕、氯離子腐蝕等,在電化學除垢設備陽極表面能將部分 Cl- 電解成 Cl2 飄散,最終排出循環水系統,從而減少 Cl- 對管道和設備的腐蝕,產生的 OH- 和活性氧,可促進管道內壁和各種換熱器內壁的亞鐵離子和鐵離子最終生成 Fe3O4 致密磁鐵保護膜,隔開管壁和水,阻止進一步腐蝕,因此電化學除垢設備可以減緩循環水系統金屬的腐蝕。

      (二)欣格瑞高濃縮倍數緩蝕阻垢劑


             欣格瑞高濃縮倍數緩蝕阻垢劑,可使循環水的平均濃縮倍數由目前的2~4倍上升至6~8倍,鈣硬度+全堿度(以CaCO3計)由《GB 50050-2017 工業循環冷卻水處理設計規范》規定的1100mg/L上升至1700mg/L以上 ,大大降低一次水采用量和外排水量。

            欣格瑞高濃縮倍數緩蝕阻垢劑在高硬度、高堿度、高PH值、高氯離子、高硫酸根的循環水質狀況下,有熱穩定性好、耐水解、優異的阻垢、緩蝕性能,保證系統長期安全穩定運行。

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      欣格瑞高濃縮倍數運行典型案例

          山東XXXX合金有限公司兩期循環水系統補水水源為高硬高堿地下水,2020年采用欣格瑞電化學除垢+水處理藥劑組合處理方案,一年來循環水濃縮倍數穩定在8.2倍左右,換熱設備運行高效,實現節水降耗減排目標的同時保證了生產安全穩定運行。

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      欣格瑞高濃縮倍數運行方案二典型案例

         XX環?萍加邢挢熑喂荆300t/d生活垃圾焚燒發電項目配套6MW發電機組,冷卻塔循環水量為2×1400m³/h,保有水量約1000m³,補水水源為高硬高堿地下水,2019年采用欣格瑞電化學除垢+水處理藥劑組合處理方案,運行期間機組換熱效率穩定,循環水濃縮倍數穩定在10.5倍左右,實現節水減排目標。

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        甘肅XX水泥有限公司 4.5MW余熱發電機組循環水量1800m³/h,自2020年3月采用欣格瑞電化學除垢+水處理藥劑組合處理方案,循環水系統濃縮倍數由5.0倍提升至9.0倍,真空度長期在-90以上,換熱效率穩定,日均發電量提升2萬度左右

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