水除垢鈦陽極.jpg "冷卻水除垢鈦陽極")
電化學(xué)冷卻水循環(huán)水除垢系統(tǒng)是一種集除垢、殺菌、防腐蝕等功能于一體的綜合處理設(shè)備。
電化學(xué)除垢用鈦陽極工作原理：
- 殺菌滅藻：采用具有電催化性能的特殊電極，在直流電解過程中產(chǎn)生活性氯、活性氧、自由基等物質(zhì)來殺菌滅藻，防止菌藻滋生。例如析氯反應(yīng)：2Cl– + 2e → Cl2（氣體）。
- 阻垢：電解過程中陰極發(fā)生析氫反應(yīng)生成氫氧根離子，使陰極區(qū)域產(chǎn)生強(qiáng)堿性環(huán)境，促使水中鈣鎂離子發(fā)生沉淀。如陰極反應(yīng)：2H2O + 2e → H2（氣體）+ 2OH–；水解反應(yīng)：Ca2+ + HCO3– + OH– → CaCO3 + H2O、Mg2+ + 2OH– → Mg(OH)2。
- 緩蝕：一方面，電解能有效控制系統(tǒng)微生物滋生和附著，防止金屬構(gòu)件表面厭氧環(huán)境和硫化物的生成，從而有效防止生物腐蝕；另一方面，電解析氫反應(yīng)使體系中 pH 值不斷升高，導(dǎo)致氫離子濃度和氧化還原電位降低，可減緩電化學(xué)腐蝕。
電化學(xué)除垢設(shè)備優(yōu)勢：
- 功能多樣：具備除垢、殺菌、滅藻、防腐蝕等多種功能。
- 清潔環(huán)保：大大減少化學(xué)藥劑的使用，降低外排污水的污染程度。
- 節(jié)能降耗：確保循環(huán)冷卻系統(tǒng)高效運(yùn)行，可降低系統(tǒng)能耗35%以上。
- 節(jié)能減排：能夠節(jié)水30%以上，同時(shí)避免化學(xué)藥劑引起的二次污染。
- 低能耗、低成本：噸水處理能耗小于0.01kwh，處理成本較低。
- 安裝簡便：一體化設(shè)備安裝，對原系統(tǒng)無影響。
- 操作簡單：可實(shí)現(xiàn)自動控制和無人值守。
- 應(yīng)用范圍廣：適用于各種工業(yè)、民用換熱系統(tǒng)和公共建筑空調(diào)系統(tǒng)等。
電化學(xué)除垢裝置具有除垢、阻垢、殺菌、滅藻、防霉等功能，能夠代替藥劑，降低循環(huán)系統(tǒng)的需水量、排污量，明顯減少循環(huán)水系統(tǒng)的能耗、處理成本和人工投入，具有功能全面、高效便捷、綠色環(huán)保、降低成本四個(gè)優(yōu)勢。在實(shí)際應(yīng)用中，電化學(xué)冷卻水循環(huán)水除垢系統(tǒng)的處理效果可能會受到水質(zhì)、水流速度、設(shè)備參數(shù)等多種因素的影響。不同廠家的設(shè)備可能在具體性能和特點(diǎn)上會有所差異，在選擇和使用時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際需求和工況進(jìn)行綜合考慮，并遵循設(shè)備的操作和維護(hù)要求，以確保其穩(wěn)定、有效地運(yùn)行。
電化學(xué)冷卻水除垢鈦陽極的工作原理是利用鈦陽極的電化學(xué)氧化還原反應(yīng)。
當(dāng)直流電通過鈦陽極傳導(dǎo)至冷卻循環(huán)水中時(shí)，會發(fā)生如下反應(yīng)：在陰極附近，形成高濃度的氫氧根（OH?），這種高 pH 環(huán)境會使水中未結(jié)垢的礦物質(zhì)（如 Ca2?、Mg2?）預(yù)先結(jié)垢，并從水中析出，從而起到軟化水的作用；與此同時(shí)，在陽極部位會產(chǎn)生羥基自由基（·OH），并將氯離子（Cl?）轉(zhuǎn)化成游離氯，部分氫氧根轉(zhuǎn)化為微量臭氧，這些強(qiáng)氧化性物質(zhì)能抑制冷卻循環(huán)水系統(tǒng)中菌類藻類的滋生，達(dá)到殺菌、消毒、滅藻的功能，同時(shí)也能將水中的 Ca2?、Mg2?以固體形式吸附到陰極后清除，降低水體的硬度。
在電催化反應(yīng)中，通過電解水以及溶解在水中的氧氣在電極表面生成的一些中間產(chǎn)物,如強(qiáng)氧化性物質(zhì)，能使微生物細(xì)胞中的多種成分發(fā)生氧化，從而使微生物產(chǎn)生不可逆的變化而滅亡。整個(gè)電化學(xué)水處理過程包括了物理、化學(xué)和生物等多種作用機(jī)制與反應(yīng)過程，可以認(rèn)為是多種因素共同作用完成的。其優(yōu)點(diǎn)包括不需要添加化學(xué)試劑，無化學(xué)附加物質(zhì)生成，無二次污染；維護(hù)方便簡單、占地面積小、重量輕；能清潔水體并抑制微生物和綠藻生成等。
哪些因素會影響鈦陽極的除垢效果？
水除垢.jpg "循環(huán)水除垢")
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- 電流密度：電流密度過小可能導(dǎo)致除垢反應(yīng)不充分，而電流密度過大可能引起副反應(yīng)增加、能耗升高，甚至對鈦陽極造成損害。例如，在低電流密度下，產(chǎn)生的氧化性物質(zhì)不足，難以有效殺滅微生物和去除水垢。
- 水質(zhì)特性：
水的硬度：水中鈣、鎂等離子含量高，結(jié)垢傾向大，會增加除垢難度。
酸堿度（PH 值）：PH 值會影響電極表面的反應(yīng)和物質(zhì)的存在形態(tài)。過酸或過堿的環(huán)境可能影響除垢效果。
雜質(zhì)成分：水中存在的其他雜質(zhì)，如重金屬離子、有機(jī)物等，可能與除垢過程中的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，干擾除垢效果。 - 溫度：水溫過高或過低都可能影響化學(xué)反應(yīng)速率和物質(zhì)的溶解度，從而影響除垢效果。例如，水溫過低時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速度變慢，除垢效率降低。
- 電極間距：電極間距過大，電阻增加，電場強(qiáng)度減弱，可能導(dǎo)致除垢效果不佳；間距過小則可能引起短路等問題。
- 運(yùn)行時(shí)間：運(yùn)行時(shí)間過短，除垢不徹底；運(yùn)行時(shí)間過長，可能導(dǎo)致電極損耗增加。
- 鈦陽極的涂層質(zhì)量：涂層中的活性成分及其分布均勻性、涂層與鈦基體的結(jié)合強(qiáng)度等，都會影響電極的電催化性能和壽命，進(jìn)而影響除垢效果。涂層質(zhì)量差可能導(dǎo)致活性成分脫落，降低除垢效率。
- 電源穩(wěn)定性：電源輸出的電壓和電流不穩(wěn)定，會影響電解反應(yīng)的正常進(jìn)行，從而影響除垢效果。
- 水流速度：水流速度過快，可能使水中的物質(zhì)與電極表面接觸時(shí)間不足；水流速度過慢，則可能導(dǎo)致局部反應(yīng)不均勻。
要獲得良好的電化學(xué)除垢效果，需要綜合考慮上述多種因素，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。
