论文部分内容阅读
为了解决循环冷却水的腐蚀结垢问题,人们常采用化学加药的方法。但是单独采用化学加药往往使得水体造成二次污染,而且成本相对较高。电化学除垢防垢技术能很好的解决这些问题。电化学方法能使成垢离子在电化学装置的阴极表面结垢,降低水质的硬度,一定程度上解决了循环冷却水结垢问题。但由于电化学法不具备对金属材质的缓蚀性能,使其在实际使用时受到限制,且换热器高温部位仍需阻垢剂来保证其阻垢效果,于是本文提出将电化学与一定量水处理剂结合,考察其除垢、阻垢和缓蚀效果。首先,基于电化学法的除垢原理,本实验构建了一套电化学水处理装置。研究了电源电压、极板间距、水质硬度等因素对该电化学处理水处理装置除垢性能的影响。在实际试验中,测量实验前后水体中总硬度的数值和阴极板的成垢质量,计算出实验前后配制水体的硬度去除率,阴极沉降率,得出电化学装置最适的极板参数和水质参数。研究结果表明,1L水体在电化学装置处理5 h的条件下,电化学装置的最佳电压为10 V,最佳极板间距为20 mm。当水质硬度为400 mg/L时,其水体硬度去除率可以达到85.41%。接着本文对现场使用的化学处理与电化学处理做了相应的比较,得出电化学处理在降低水体电导率和成垢离子方面明显优于化学处理。其次考察了电化学装置与水处理药剂结合的情况。将电化学装置与水处理剂相结合,考察其除垢、阻垢和缓蚀等情况。将电化学装置与阻垢剂相结合,发现电化学装置与2 mg/L 2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸结合的硬度去除率为78.11%。电化学装置与2 mg/L羟基乙叉二膦酸结合的硬度去除率为68.36%。电化学装置与2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸结合的除垢效果要优于电化学装置与羟基乙叉二膦酸的结合。将电化学装置与缓蚀剂相结合,发现相比于吸附膜型缓蚀剂和沉淀膜型缓蚀剂,电化学装置和钝化膜型缓蚀剂的结合更能发挥出其缓蚀优势。电化学装置与100 mg/L钼酸钠结合的缓蚀率为89.47%。将电化学装置、2 mg/L 2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸和100 mg/L钼酸钠药剂相结合,发现三者协同作用后的硬度去除率达79.23%,阻垢率达87.34%,缓蚀率达89.94%。将电化学与水处理剂的复配结果应用于极限浓缩倍数实验中,可以使系统的浓缩倍数提高1.38倍,为循环冷却水系统节水节能提供了一种行之有效的方法。