一、基本原理及工艺流程

（一）工作原理

电化学设备主要原理可分为电解氧化反应、电解还原反应、酸碱中和、离子平衡及极性水分子反应。

电解槽的阴极区内的水会形成一个碱性环境（pH > 9.5）。在强碱性环境中，在这种离子溶液中，Ca2 +(aq) Mg2 +(aq)就会形成氢氧化钙Ca(OH)2↓(垢)、碳酸钙CaCO3↓(垢)、氢氧化镁Mg(OH)2↓(垢)；并吸附在阴极上或掉落在反应室底部。当水垢在阴极上析出到一定厚度时，自动刮垢套件可将吸附在阴极上的水垢刮下来，沉落在电解槽底部。定时打开排污阀，将存留在电解槽底部的污垢排出到水垢沉淀池。定期将水垢沉淀池中的上清液排回到系统，下部的固态物人工捞出并收集到水垢存放箱，每年集中无害化处理。

电解槽的阳极区内的水会形成一个酸性环境（pH ＜ 3.5），阳极附近反应产生的Cl2、Cl·、O3、HO·、H2O2、活性氧原子等强效杀菌物质，尤其是水和氯气结合后产生大量的次氯酸，可迅速杀灭水中的菌藻（包括军团菌），并有效控制微生物生长。

图1 工作原理示意图

◆ 阴极附近的反应：

2H2O(l) + 2e- → H2(g) + 2OH-(aq)

CO2(g)+ OH-(aq) → HCO3-(aq)

HCO3-(aq) + OH-(aq) → CO32-(aq) + H2O(l)

CO32-(aq) +Ca2 +(aq) → CaCO3↓(垢)

2OH-(aq)+Ca2 +(aq)→Ca(OH)2↓(垢)

2OH-(aq)+Mg2 +(aq)→Mg(OH)2↓(垢)

◆ 阳极的反应：

4OH-(aq) → O2(g) + 2H2O(l) + 4e-

2Cl-(aq) → Cl2(g) + 2e-

O2(g) + 2OH-(aq) – 2e- → O3(g) + H2O(l)

OH-(aq) – e- → HO·(aq)

2H2O(l) – 2e- → H2O2(l) + 2H+(aq)

H2O(l) – 2e- → O(aq) + 2H+(aq)

（二）工艺流程

将电解水处理器连接到主循环冷却水系统，待处理水经水泵加压后通过过滤器并引入布水箱，完成布水后流入电解水处理器，电解过程中在阳极区域发生氧化反应，产生大量的强氧化性和酸性物质并储存在酸性储水箱，在酸性水泵定时启动下冲击式进入循环水，对整个循环系统进行除垢和杀菌灭藻。而在电解过程中阴极区域发生还原反应，在阴极板附近水中的钙镁离子主动结垢析出，之后水进入沉淀箱完成沉淀，上层清液引入循环水系统，下层污垢定时清理排出。

图2 工艺流程图

二、防治效果

循环冷却系统节水30%，减少80%排污水，100%替代化学药剂使用（缓释阻垢剂、杀菌灭藻剂及其他各类化学药剂），100%回收净水系统产生的高盐废水，浓缩倍数控制在10以上。