2024年3月9日,《节约用水条例》出台,国家层面首次“节水”立法;2024年5月23日,国务院印发《2024-2025年节能降碳行动方案》,锚定“十四五”节能降碳目标任务,加大节能降碳攻坚力度。在此大环境下,工业企业水处理问题急需更优解!电化学循环水处理技术入选由工业和信息化部、水利部共同组织编制的《国家鼓励的工业节水工艺、技术和装备目录(2023年)》,助力循环水节水减排。复禹,专注电化学循环水处理,并创领电化学水处理行业,让工业水处理更高效,更环保,更经济。
一、复禹电化学九大功能:
除垢、灭藻、防腐、节水、节电、浓盐水回用、生化废水回用、助力零排放
二、复禹电化学技术特点:
1.环境友好:减少添加任何药剂,减少二次污染
2.水质适应性强:可处理高硬度、高电导、高氯离子等水质
3.大量减少排污:浓缩倍数可达6-10倍,可近零排
4.替代药剂:大量减少药剂使用量和使用费用
5.易维护:设备全自动运行,对操作人员技能要求极低
三、循环水问题

四、电化学水处理技术原理
复禹电化学水处理技术为环境友好型的水处理技术,其原理为电解理论和极性分子论。在直流电的作用下正、负极板之间水溶液中的正、负离子向极性相反的极板移动,发生电子得失反应(即放电反应)。


1. 除垢降碱度:
1.1除垢:
阴极产生大量OH-离子,将易溶Ca(HCO3)2,转化为难溶CaCO3,在阴极富集,在电场干扰和其它晶核干扰物作用下,CaCO3在阴极形成水垢,用刮刀清除出系统

设备运行前 设备运行一个月
1.2去除腐蚀质、胶体:
腐殖质、铁、铝、硅等化合物形成荷电胶体,在电场下失稳,絮凝沉淀在反应室底部;腐殖质会被氧化去除,降低浊度

2. 杀菌灭藻:
2.1次氯酸杀菌:
阳极的强氧化作用将水中氯离子转化为氯气,氯气极容易溶于水,转化为次氯酸,次氯酸是水处理杀菌常用药剂
2.2产生超强氧化性物质杀菌灭藻:
阳极附近持续生成有超强氧化能力的自由基·OH、·O、·Cl以及O3、H2O2、Cl2、HClO等强氧化性物质
2.3形成微生物无法适应的环境:
细菌每次经过反应室时会暴露在大电流中,并且阴极附近的强酸性(pH< 3)和阳极附近的强碱性(pH> 12)环境下菌藻难以存活

设备运行前菌藻滋生 运行2个月后杀菌灭藻效果
3.1形成致密保护膜:
在电场作用下,加速红锈与游离电子反应生成Fe3O4磁性氧化铁,附着在管壁形成致密保护膜,阻止其他物质与管壁的接触。
3.2破坏原电池效应:
电化学设备工作时,产生较强直流电场向循环水系统内提供了大量的电子,促使钢铁表面的“原电池”效应减弱,从而减弱系统的腐蚀趋势。
3.3降低氯离子腐蚀:
电化学设备去除部分氯离子,降低氯离子腐蚀概率,氯离子穿透性强,是循环水系统腐蚀的主要离子。
3.4减少微生物腐蚀:
微生物腐蚀占循环水腐蚀的70%,电化学杀菌效果好,避免微生物腐蚀。
3.5减缓垢下腐蚀:
电化学设备改善系统结垢情况,避免管道及换热器垢下腐蚀情况。

未应用电化学设备的换热器腐蚀严重 应用设备的换热器几乎无腐蚀
五、应用案例
案例一(山东某化工集团甲醇循环水项目)
该公司有一套甲醇循环水系统,循环水量16000m³/h左右,系统保有水量5000m³,系统补水量160-200m³/h,排水量75m³/h左右,为了提高浓缩倍数,减少系统排水量,达到节能减排的目的,采用我司3套电化学水处理设备。自2021年12月6日投入使用,通过近一年的运行,电化学水处理设备从甲醇循环水中系统去除了大量的钙、镁离子,同时甲醇循环水中的碱度和氯离子指标明显降低。
1.水质指标
表1 投运电化学设备前后甲醇循环水系统水质指标均值对比
项目 | 硬度mg/l | 碱度mg/l | 氯根mg/l | PH值 | 浊度NTU | COD mg/l | ||||||
投运前 | 投运后 | 投运前 | 投运后 | 投运前 | 投运后 | 投运前 | 投运后 | 投运前 | 投运后 | 投运前 | 投运后 | |
6月 | 1611 | 1402 | 383 | 291 | 394 | 291 | 8.42 | 8.34 | 23 | 13.3 | 37.2 | 23.21 |
7月 | 1940 | 1438 | 423 | 245 | 538 | 245 | 8.53 | 8.33 | 28.4 | 8.3 | 39.34 | 12.72 |
8月 | 1495 | 1503 | 361 | 252 | 389 | 252 | 8.35 | 8.32 | 1.2 | 6.5 | 26.32 | 15.22 |
均值 | 1682.00 | 1447.67 | 389.00 | 262.67 | 440.33 | 262.67 | 8.43 | 8.33 | 17.53 | 9.37 | 34.29 | 17.05 |
电化学设备使用后水质有明显改善,尤其是碱度、氯离子、浊度、COD、氨氮指标降低了20-50%不等,所有指标均符合技术协议要求。另外,截止目前为止甲醇循环水系统(含换热器和其他相关设备)未出现泄漏和结垢情况,满足工艺稳定运行需要。
2.浓缩倍数
2022年10月22日至10月30日对甲醇循环水系统及地下水中钠离子重新取样分析测定,循环水最高浓缩倍数7.93倍,最低浓缩倍数4.37倍,平均浓缩倍数5.91,达到技术协议要求的5倍浓缩。
3.甲醇循环水系统补水量
表2 2022年1-11月甲醇循环水系统日均补水量(单位:吨/天)
月份 | 1月 | 2月 | 3月 | 4月 | 5月 | 6月 | 7月 | 8月 | 9月 | 10月 | 11月 | 均值 |
日最小值 | 1073 | 1111 | 891 | 1932 | 2049 | 3315 | 1682 | 1329 | 2902 | 1851 | 1993 | / |
日最大值 | 3456 | 2960 | 3257 | 4083 | 4173 | 6435 | 4337 | 5007 | 4531 | 3454 | 2961 | / |
日平均值 | 2169 | 2129 | 2562 | 3606 | 3957 | 4775 | 3146 | 3015 | 3359 | 2583 | 2547 | 3077 |
由表2可得,从2022年1月到2022年11月平均每天用水量为3077吨,电化学设备投运前,该套系统补水量为4320吨/天,通过电化学设备投运前和投运后日平均补水量对比可得,每天可为该系统节约1243吨补水,综合节水率高达29%,排污降低69%,产生较大的经济收益,同时达到本次技术协议要求的节能减排的目的。

设备运行现场照片 沉渣水垢内设备排出的污垢 设备去除的固体片状垢
案例二(河南某焦化集团循环水电化学处理项目)
该公司3套循环水系统,其循环水量和保有水量分别为8609m³/h,4800m³; 8094m³/h, 5846m³; 3200m³/h,2800m³。每日浓盐水补水总量不超过1500m³,其余补水为南水北调水。为了提高循环水系统运行效率、降低水耗和药剂消耗、节约运行成本、满足国家节能、减排、零污染的相关政策,采用我司5套全自动电化学水处理装置。

工艺流程图
设备运行三个月后验收结果(以其中一个循环水电化学处理项目为例):
排污量(m³/天) | 加药量(kg/天) | |
投运前(平均) | 888 | 176 |
投运后(平均) | 192 | 28 |
实际减少 | 696 | 148 |
减少比例(%) | 78 | 84 |
水质指标 | 单位 | 循环水水质验收标准 | 实际运行标准 |
Ph | 无量纲 | 7.5-9 | 8.8 |
钙硬度+全碱度 | mg/L | ≤1300 | 589 |
氯离子 | mg/L | ≤600 | 282 |
总铁 | mg/L | ≤1.5 | 0.234 |
COD | mg/L | ≤60 | 37.6 |
浊度 | NTU | ≤20 | 2.3 |
电化学水处理装置投用后,该公司反渗透浓盐水、超滤排水、脱硫脱硝水、锅炉排水和蒸汽冷凝水实现全部回收使用,减少排污78%以上,节约药剂84%以上,减少污水对环境污染,彻底解决冷却循环水系统的结垢、腐蚀、菌藻滋生等问题,对降低循环水硬度、碱度、氯离子、浊度、生物黏泥以及去除氨氮、COD等指标有明显的效果。

设备运行现场照片(1) 设备运行现场照片(2) 设备运行后水质效果