贵金属涂层钛阳极在工业循环水处理的应用案例

电化学水处理工作原理,电化学水处理技术的主要工作原理是利用电化学的氧化还原反应,将水中的Ca2+Mg2+以固体形式排出,降低水体的硬度,同时产生氧化性物质,抑制循环水系统中菌藻的滋生,达到杀菌灭藻功能。

电化学除垢原理,在电流的作用下水在阴极发生电解反应生成OH-。由阴极反应产生的OH-离子打破阴极附近溶液中碱度与硬度的平衡,溶液中的HCO3-离子转化为CO32-离子。同时水中的Ca2+Mg2+等成垢离子在静电引力的作用下向阴极区迁移,分别生成CaCO3Mg(OH)2沉淀析出。同时在电场的作用下,CaCO3在阴极板表面的结晶形式由坚硬的方解石结构转变为较为疏松的文石型结构,更易于剥离去除。

电化学杀菌原理,电化学杀菌不是一个简单的过程,其包括了物理、化学和生物等多种作用机制与反应历程,可以认为是多种因素共同作用完成的。其中主要涉及如电解氯化、活性基团作用等。

使用钛阳极材料的电化学处理中通过在阴阳两极的反应,实现了“除垢、杀菌、防腐蚀”的一体化功能。 阴极防垢/除垢:在阴极区(通常为不锈钢或钛板),水电解生成大量OH⁻,局部pH值升至10-12。高碱环境促使Ca²⁺、Mg²⁺以疏松的文石型软垢形式提前析出并附着在阴极表面,定期刮除即可将成垢离子从系统中移除,有效防止换热器表面结硬垢。

阳极杀菌/氧化:在阳极区,钛阳极涂层催化产生羟基自由基(·OH)、臭氧(O)、次氯酸(HClO)等强氧化物质。这些物质能快速破坏细菌、藻类等微生物细胞结构,并协同氧化分解系统中的有机黏泥、悬浮物和油质。 电场协同:强电场能抑制CaCO₃在换热表面结晶,并可通过阴极保护作用减缓系统管道腐蚀。

因此,钛阳极具备以下核心优势:

1 多功能一体化:兼具防垢、除垢、杀菌、灭藻、缓蚀和净化水质多重功效。

2 高效低耗:析氯电流效率高达95%-98%,相比传统方法可降低能耗20%-40%。典型工况(水温≤65℃,电流密度适中)下使用寿命可达38年,远超传统电极。

3 环保安全:无需使用化学药剂,无二次污染风险,大大提升了运行和维护的安全性。

根据水质不同选择适配的涂层至关重要。对于氯离子含量较低的淡水循环系统,运行中可适当投加少量氯化钠(NaCl)以增强导电性和杀菌效果。

循环水处理用钛阳极是解决工业循环水系统“结垢、腐蚀、微生物”三大难题的高效、环保方案。通过匹配水质选型、合理配置参数并定期维护,能显著提升循环水系统的运行效率和设备寿命,并降低长期运营成本。

客户现场使用情况:



贵金属涂层钛阳极使用前


纯钛阴极网桶使用前


网桶使用后钛阴极表面吸附钙镁离子情况

在经过一段时间的运行后,冷却水塔内的吸垢效果将更加明显。


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