電化學(xué)水處理方法

 電化學(xué)水處理方法是以電化學(xué)的基本原理為 基礎(chǔ)，利用電極反應(yīng)及其相關(guān)過(guò)程，通過(guò)直接和間 接的氧化還原、凝聚絮凝、吸附降解和協(xié)同轉(zhuǎn)化等綜合作用，對(duì)水中的硬度、重金屬、懸浮物、膠體、 細(xì)菌、藻類(lèi)、色度、硝酸鹽等污染物有效去除。由 于電化學(xué)無(wú)需向水中投加藥劑、水質(zhì)凈化效率高、 無(wú)二次污染、使用方便、易于控制，在工業(yè)水處理、 生活污水處理和回用、飲用水凈化等方面，表現(xiàn)出 巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/span>

 水（H2O）是最基本的電解質(zhì)，液態(tài)的水可以 發(fā)生電離反應(yīng)生成 H+ 和 OH- ：

在直流電流的作用于下，兩極會(huì)發(fā)生化學(xué)反 應(yīng)，這種過(guò)程稱(chēng)之為電解。電解是將電能轉(zhuǎn)化成化 學(xué)能的過(guò)程。電解水處理過(guò)程中所發(fā)生的化學(xué)變化 與水中的化學(xué)組成、物質(zhì)濃度、電極材料等因素密 切相關(guān)，兩極上析出物質(zhì)的量和通過(guò)的電量成正比。

 在水處理中，針對(duì)具有不同化學(xué)組成的水質(zhì)條 件，通過(guò)改變不同的電極材料、電極布置方式、反 應(yīng)室結(jié)構(gòu)、電極作用過(guò)程和催化氧化還原措施等， 可以獲得不同的電解凈水效果。

 HGEST電解水處理器的特點(diǎn):

? 電解是在外部電流作用下一個(gè)電子導(dǎo)體 （特種金屬制成的電極）和一個(gè)離子導(dǎo)體（水中的 電解質(zhì)）之間發(fā)生的系列化學(xué)反應(yīng)。

 ? 電解制造了一個(gè)氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分 別進(jìn)行的環(huán)境。

 ? 電解過(guò)程可以控制和測(cè)量，從而可以精確 預(yù)知處理后水的水質(zhì)。

 ? 不用任何化學(xué)藥劑，因此沒(méi)有任何污染。

 ? 環(huán)境友好。

 ? 處理效果不隨被處理水的條件或組成而 發(fā)生變化。

 ? 被批準(zhǔn)用于飲用水的處理。

 3.2  HGEST電解水處理器工作原理

 HGEST電解水處理器 通過(guò)旁流處理的方式，取一定比例的冷卻 循環(huán)水流過(guò) EST 反應(yīng)室，以便拿掉適當(dāng)?shù)牡V物質(zhì)和 殺死細(xì)菌，然后回到冷卻塔中。通過(guò)精確的分析測(cè) 試，通過(guò) EST 的結(jié)垢礦物質(zhì)含量得到了可以看得見(jiàn) 的降低。在 EST 中發(fā)生的這種實(shí)際的化學(xué)反應(yīng)，區(qū) 別于任何一種其他的機(jī)械式和電磁式的處理方式。

 通過(guò)電解，水中的礦物質(zhì)在 EST 反應(yīng)室內(nèi)壁上 沉淀出來(lái)并通過(guò)機(jī)械裝置去除，這就是 EST 的工作 原理。反應(yīng)室中維持一定的工作電流。結(jié)果是，在 陰極（反應(yīng)室內(nèi)壁）附近形成高濃度的氫氧根，這 種升高的 pH 環(huán)境（pH 大約為 13），讓易結(jié)垢的礦 物質(zhì)預(yù)先結(jié)垢，并從水中析出。實(shí)際上，陰極附近 局部的高氫氧根濃度形成的化學(xué)環(huán)境，和用石灰處 理形成的冷石灰軟化環(huán)境類(lèi)似。冷石灰軟化處理主 要用來(lái)給水去除鈣、鎂和硅。

 與此同時(shí)，電流也將一小部分的氯離子轉(zhuǎn)化成 游離氯，部分氫氧根氧化成微量臭氧。這兩個(gè)產(chǎn)物 提供了殺生效應(yīng)，結(jié)合安培電流及局部高的和低的 （陽(yáng)極）pH 區(qū)域，維持了 EST 之外的一個(gè)事實(shí)的 消毒環(huán)境。

根據(jù)水蒸發(fā)濃縮過(guò)程中帶來(lái)的水中碳酸鈣飽 和指數(shù)（LSI）的變化，將碳酸鈣控制在過(guò)飽和狀 態(tài)，在管道和設(shè)備內(nèi)壁形成很薄的一層保護(hù)層，從 而保護(hù)管道和設(shè)備不和冷卻水中的溶解氧接觸，防 止腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí)，EST 可以除掉冷卻水中 的鐵、銅離子以及其他重金屬離子，隨排垢時(shí)一起 排出冷卻循環(huán)系統(tǒng)之外，而這些離子是加速腐蝕的 罪魁禍?zhǔn)住?/span>

 在反應(yīng)室內(nèi)壁（陰極）附近發(fā)生的主要化學(xué)反 應(yīng)有：

2H2O (l) + 2e- → H2 (氣) + 2OH- (aq)

堿性溶液中發(fā)生的反應(yīng)（陰極附近）

 CO2(aq)+ OH- (aq) → HCO3 - (aq)

HCO3 - (aq) + OH- (aq) → CO3 2-(aq) + H20(液)

Ca2+(aq) 鈣離子可能形成

氫氧化鈣: Ca(OH)2(垢)

 碳酸鈣: CaCO3(垢)

 陽(yáng)極附近發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有：

 生成氧氣

4HO- → O2(g) + 2H20 + 4e-

游離氯 Cl- – e- → Cl0

  2Cl-(aq) → Cl2(g) + 2e-

 臭氧 O2 + 2HO- – 2e- → O3(g) + H2O

 自由基 OH- – e- → OH0

過(guò)氧化氫 2H2O – 2 e- → H2O2 + 2H+

氧自由基2H2O – 2e- → O0 + 2 H+