[发明专利]一种电化学除垢方法

说明书

本发明公开了一种电化学除垢方法，该方法包括如下步骤：1)将工业循环水预热；2)将预热后的工业循环水通入阴极板和阳极板之间；3)将阴极板和阳极板分别连接直流电源的负极和正极；4)打开直流电源，调节电流密度，进行电化学除垢；5)当阴极和阳极间的电压增加到初始电压的1.5倍时，更换阴极板。本发明方法还包括在阴极和阳极之间的反应区域下部通入含有二氧化碳的气体。本发明中通过对废水进行预热处理，提高电化学反应效率，从而提高除垢效率；此外，本发明方法还可辅以二氧化碳曝气补充水体中的碳酸根离子，进一步强化钙离子的去除，从而提高电化学除垢效率，提升其实际应用价值。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体地，本发明涉及一种电化学除垢方法。

背景技术

以工业循环冷却水为代表，若水体中硬度或碱度较高，在使用过程中容易结垢，影响设备换热效率或堵塞管道，通常可以采用软化水或投加阻垢剂的方式以控制钙、镁硬度离子的结垢倾向。但是，使用软化水的成本较高，工业上很少采用；而投加阻垢剂则容易带来二次污染。电化学方法能够通过阴极的原位反应产生强碱性环境，实现循环水中钙、镁等硬度离子的沉淀，是一种很有潜力的循环水除垢技术。然而，现有的电化学除垢方法除垢效率较低，有待进一步提升。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种电化学除垢方法，该方法通过对工业循环水进行预热处理，提高了电化学反应效率，从而提高除垢效率；此外，该方法还可通过辅以二氧化碳曝气，以达到进一步提高电化学除垢效率的目的。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供了一种电化学除垢方法，该方法包括以下步骤：

1)将工业循环水预热；

2)将预热后的工业循环水通入阴极板和阳极板之间；

3)将阴极板和阳极板分别连接直流电源的负极和正极；

4)打开直流电源，调节电流密度，进行电化学除垢；

5)当阴极和阳极间的电压增加到初始电压的1.5倍时，更换阴极板。

本发明公开的电化学除垢方法，通过对工业循环水进行预热处理，不仅提高了电化学反应效率，还降低了碳酸钙的溶解度，使其更容易形成碳酸钙沉淀而析出，提高除垢效率；且该除垢方法工艺流程简便、操作简单、成本低、除垢效率高。

在一些实施例中，该方法还包括在阴极和阳极之间的反应区域下部通入含有二氧化碳的气体。

在一些实施例中，工业循环水预热的温度为50-70℃，优选为60-70℃。

在一些实施例中，阴极板采用不锈钢板，不锈钢板易于制备且性质比较稳定；阳极板采用DSA电极，其具有良好的催化活性和稳定性。

在一些实施例中，采用砂纸对不锈钢板的表面进行打毛处理，提高了不锈钢板表面粗糙度，进而增加了反应的比表面积。

在一些实施例中，阴极板和阳极板平行交替布置，且间距为1-3cm。

在一些实施例中，气体中二氧化碳的含量为50％-100％，氮气的含量为0-50％；该气体是通过二氧化碳和氮气按比例配制得到。

在一些实施例中，气体的曝气强度为0-2m³/m²·h。

在一些实施例中，电流密度为5-10mA/cm²。

在一些实施例中，当预热后的工业循环水通入阴极板和阳极板之间后，通过调节阴极板和阳极板之间的电流密度至5-10mA/cm²，阴极板附近发生包含如下的反应：

2H⁺+2e^-→H₂↑