1、大竹分厂旁流电解水处理技术（ECT）使用情况说明一、 旁流电解水处理技术（ECT）介绍ECT系统是在一个受控的反响室中提供一个受控的电解过程，用以除去循环水系统的钙镁离子，从而阻止系统管线和设备结垢，并同时控制细菌和藻类的滋生。反响器内部的钛基氧化镍涂层电极为阳极，反响器壁为阴极，反响过程中，水中的钙镁离子在阴极发生反响形成软质水垢附着在反响器壁上，并定时启动内置刮刀刮去后排出反响器。反响器组成见图1。反响器通过旁路与循环水系统回水管线相连，循环水经ECT处理后再回到循环水池。图1 ECT装置刨面示意图反响室 电极 刮刀驱动马达 刮刀 出水阀 排污阀 电源柜 排气/进气阀（一）阴极电化学反响反
2、响室中维持的工作电流大概为直流1025安培。结果是，在阴极（反响室内壁）附近形成高浓度的氢氧根，这种升高的pH环境（pH高达14），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所形成的化学环境，和用石灰处理形成的冷石灰软化环境类似。2H2O(l) + 2e- H2(g) + 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)和碳酸钙CaCO3(垢)（二）阳极电化学反响在阳极，电流将一局部的氯离子转化成氯气，在冷却水
3、中形成持续杀菌效果的次氯酸。同时也产生臭氧、氧自由基、氢氧根自由基和双氧水。这一系列得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ECT内部一个实时的消毒环境。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) + H2OOH0自由基: OH- e- OH0过氧化氢: 2H2O 2 e- H2O2 + 2H+氧自由基: 2H2O 2 e- O0 + 2 H+（三）pH控制ECT处理冷却循环水时pH总体值控制范围在8.5到9.0之间，控制
4、方式为自动添加柠檬酸。如前文提到的，阴极附近会形成高浓度的氢氧根，从而在反响室内壁附近维持较高的碱性环境。相反，在阳极附近维持较低pH的酸性环境。由于循环水是切向进入和离开反响室，从而运行中能反复地将水中细菌置于低pH值区和高pH值区，使得细菌每次通过反响室时都经历了屡次pH值环境的变化，起到一定杀菌作用。（四）其它ECT本身是一个碳钢制造的圆柱状的容器，直径大约为500毫米，深为900毫米。固定在碳钢盖子上有阳极和一组刮刀。阳极直伸到容器底部。电极用拥有专利的钛基镍氧化物制成，以便耐受局部低pH环境。刮刀用来定时刮掉内壁预沉淀出来的矿物质。清洗过程由刮垢与排污两局部组成。刮垢频率与排放频率可
5、视运行情况分别设置，排污时间也可调节。每次刮垢时，刮刀在马达的推动下在反响室内运动，刮掉内壁沉淀出来的水垢，待排污时和冲洗水一起从底部排出。实际生产过程中，可根据设备内部结垢的情况，改变刮垢、排污频率和排污时间。 二、运行情况（一）概况大竹分厂自2023年11月11日投用ECT装置，原有循环水处理装置旁滤器（F-3101A/B）不再使用，自循环水系统回水管线上分出一根管线进入ECT系统，控制循环水量的5%（约15-20m3/h）进入ECT处理，出口直接接入循环水池PT-3101。同时，除循环水系统检修后开产的预膜过程中需要投加化学药剂，日常生产中不再投加ClO2、CT4-36、CT4-42等药
6、剂。现装置总循环水流量约200m3/h，ECT系统流量约17 m3/h。根据厂家（北京银海洁水处理公司）的技术指导，并结合生产实际，ECT工作电流一般设置在15A，随着气温的升高，可逐渐调大电流以降低电导率，最高到20A。现循环水浓缩倍数适控制在3左右，并根据浓缩倍数，设定20min刮垢1次，4h排污1次。（二）控制指标情况投用ECT设备后，缓蚀缓垢剂及杀菌灭藻剂不再投加，因此不再对总磷、ClO2余量进行分析。为了保证循环水水质，参照工业循环冷却水处理设计标准GB50050相关规定确定 pH、浊度、总硬、总碱、电导、异养菌总数为控制指标，并调整了指标控制范围，具体见下表。 表1 ECT投用前后
7、循环水分析控制指标比照表PH浊度（度）总磷（mg/L）ClO2余量（mg/L）总硬+总碱（mg/L）电导（s/cm）投用前6.59104785012502500投用后910/11002500 （三）设备运行维护情况ECT装置2023年11月11日投用至今，厂家进行了一次拆检。2023年3月29日，第一次拆开检查：厂家对设备拆开检查发现ECT设备顶盖、内壁结垢严重，见图2、图3。此次共清理水垢约20Kg，为减少反响室内壁结垢，缩短刮垢间隔时间，由20min改为10min，排污时间不变。 图2 3月29日顶盖结垢情况 图3 3月29日内壁结垢情况从检查情况来看，翻开设备均发现其内部存在较多水垢，说
8、明其具有一定的除垢能力。（四）投用前后运行参数比照分析工业循环水系统水质主要受蒸发量，补充水水质、水量，排污量，杀菌除垢设备或药剂使用等情况影响，补充水水质和水量可以反响循环水蒸发浓缩的情况，也可以反映整个循环水的水质情况，为了确保运行前后参数比较的准确性，因2023年3月与2023年3月水质情况与补水量大致相同，因此选取这两个时期内循环水质情况进行比照。下面对ECT设备投用前后循环水各项主要指标进行比照分析。1.循环水“总硬+总碱：表2 大竹分厂2023年、2023年同期循环水总硬总碱化验数据统计2023年3月2023年3月工程时间总硬 mmol/L总碱 mmol/L总硬+总碱（mg/L）工
9、程时间总硬 mmol/L总碱 mmol/L总硬+总碱（mg/L）397613494057133538591668409761660398116594031162540591687408719483743210938712082393720673238932023378824153854236231738002108377519683854208025861420652127851916626801974340314212873142520233591平均29.67 7.10 3677 0.00 11.87 6.74 1861 36771861 由上表可以得出，2023年3月，循环水“总硬+总碱
10、平均值为3677mg/L；2023年3月，循环水“总硬+总碱平均值为1860mg/L。2023年数据比照2023年有明显下降，但仍然超过工艺卡片要求的1100mg/L。比照分析数据并结合ECT系统工作原理，循环水中“总硬的下降是将指标控制在1100mg/L以下的关键，需要进一步调整ECT运行参数加以控制。2.循环水pH值： 表3 大竹分厂2023年、2023年同期循环水pH值统计2023年3月2023年3月 工程时间PH 工程时间PH18.3平均 由表3知，2023年3月，循环水平均pH值为8.27，2023年3月，循环水平均pH值为8.50。2023年循环水pH值相比于2023年同期总体趋势
11、相差不大。ECT系统设置了柠檬酸加药装置用以控制循环水系统PH值，但就目前情况看来，分厂暂时不需要使用该加药装置，但在以后的使用过程中，可能需要使用。3.循环水电导：表4 大竹分厂2023年、2023年同期循环水电导值统计2023年3月2023年3月 工程时间电导s/cm 工程时间电导s/cm432016505560165055601690566015704380183042401770366018403280213036402170337021803240211034703540331028003150254031902410307024503100232034402400353020303
12、400192036001660342017304410平均38262108 由上表4知，2023年3月循环水电导平均值为3826s/cm。2023年循环水电导平均值为2108s/cm。在浓缩倍数均大于3的情况下，2023年循环水电导较2023年同期有明显下降，结合前文描述了“总硬下降明显的趋势，可以反映出ECT系统对于水中离子浓度有明显的抑制。4.循环水浊度： 表5 大竹分厂2023、2023年同期循环水浊度值统计2023年3月2023年3月 工程时间浊度NTU 工程时间浊度NTU平均由表5可以得出，2023年循环水浊度平均值为6.51。2023年循环水电导平均值为4.08。2023年循环水浊度较2023循环水浊度有明显下降，但均在工艺指标规定范围内（10），可以看出ECT系统在控制系统浊度方面有一定的作用
