2023年大竹分厂旁流电解水处理技术ECT使用情况说明1.docx

大竹分厂旁流电解水处理技术（ECT）使用情况说明 一、 旁流电解水处理技术（ECT）介绍 ECT系统是在一个受控的反响室中提供一个受控的电解过程，用以除去循环水系统的钙镁离子，从而阻止系统管线和设备结垢，并同时控制细菌和藻类的滋生。反响器内部的钛基氧化镍涂层电极为阳极，反响器壁为阴极，反响过程中，水中的钙镁离子在阴极发生反响形成软质水垢附着在反响器壁上，并定时启动内置刮刀刮去后排出反响器。 反响器组成见图1。反响器通过旁路与循环水系统回水管线相连，循环水经ECT处理后再回到循环水池。 图1 ECT装置刨面示意图 ①反响室 ②电极 ③刮刀驱动马达 ④刮刀 ⑤出水阀 ⑥排污阀 ⑦电源柜 ⑧排气/进气阀 （一）阴极电化学反响 反响室中维持的工作电流大概为直流10～25安培。结果是，在阴极（反响室内壁）附近形成高浓度的氢氧根，这种升高的pH环境（pH高达14），让易结垢的矿物质预先结垢，并从水中析出。实际上阴极附近局部的高氢氧根浓度所形成的化学环境，和用石灰处理形成的冷石灰软化环境类似。 2H2O(l) + 2e- H2(g) + 2OH-(aq) CO2(aq)+ OH-(aq) HCO3-(aq) HCO3-(aq) + OH- (aq) CO32-(aq) +H2O(l) Ca2+(aq) 钙离子可能形成氢氧化钙Ca(OH)2(垢)和碳酸钙CaCO3(垢) （二）阳极电化学反响 在阳极，电流将一局部的氯离子转化成氯气，在冷却水中形成持续杀菌效果的次氯酸。同时也产生臭氧、氧自由基、氢氧根自由基和双氧水。这一系列得产物提供了杀生效应，结合安培电流及局部高的和低的（阳极）pH区域，维持了ECT内部一个实时的消毒环境。 生成氧气: 4HO- O2(g) + 2H2O + 4e- 游离氯: Cl- – e- Cl0 氯气: 2Cl-(aq) Cl2(g) + 2e- 臭氧: O2 + 2HO- – 2e-O3(g) + H2O OH0自由基: OH- – e- OH0 过氧化氢: 2H2O – 2 e- H2O2 + 2H+ 氧自由基: 2H2O – 2 e- O0 + 2 H+ （三）pH控制 ECT处理冷却循环水时pH总体值控制范围在8.5到9.0之间，控制方式为自动添加柠檬酸。如前文提到的，阴极附近会形成高浓度的氢氧根，从而在反响室内壁附近维持较高的碱性环境。相反，在阳极附近维持较低pH的酸性环境。 由于循环水是切向进入和离开反响室，从而运行中能反复地将水中细菌置于低pH值区和高pH值区，使得细菌每次通过反响室时都经历了屡次pH值环境的变化，起到一定杀菌作用。 （四）其它 ECT本身是一个碳钢制造的圆柱状的容器，直径大约为500毫米，深为900毫米。固定在碳钢盖子上有阳极和一组刮刀。阳极直伸到容器底部。电极用拥有专利的钛基镍氧化物制成，以便耐受局部低pH环境。刮刀用来定时刮掉内壁预沉淀出来的矿物质。 清洗过程由刮垢与排污两局部组成。刮垢频率与排放频率可视运行情况分别设置，排污时间也可调节。每次刮垢时，刮刀在马达的推动下在反响室内运动，刮掉内壁沉淀出来的水垢，待排污时和冲洗水一起从底部排出。实际生产过程中，可根据设备内部结垢的情况，改变刮垢、排污频率和排污时间。 二、运行情况 （一）概况 大竹分厂自2023年11月11日投用ECT装置，原有循环水处理装置旁滤器（F-3101A/B）不再使用，自循环水系统回水管线上分出一根管线进入ECT系统，控制循环水量的5%（约15-20m3/h）进入ECT处理，出口直接接入循环水池PT-3101。同时，除循环水系统检修后开产的预膜过程中需要投加化学药剂，日常生产中不再投加ClO2、CT4-36、CT4-42等药剂。 现装置总循环水流量约200m3/h，ECT系统流量约17 m3/h。根据厂家（北京银海洁水处理公司）的技术指导，并结合生产实际，ECT工作电流一般设置在15A，随着气温的升高，可逐渐调大电流以降低电导率，最高到20A。现循环水浓缩倍数适控制在3左右，并根据浓缩倍数，设定20min刮垢1次，4h排污1次。 （二）控制指标情况 投用ECT设备后，缓蚀缓垢剂及杀菌灭藻剂不再投加，因此不再对总磷、ClO2余量进行分析。为了保证循环水水质，参照工业循环冷却水处理设计标准GB50050相关规定确定 pH、浊度、总硬、总碱、电导、异养菌总数为控制指标，并调整了指标控制范围，具体见下表。 表1 ECT投用前后循环水分析控制指标比照表 PH 浊度（度） 总磷（mg/L） ClO2余量（mg/L） 总硬+总碱 （mg/L） 电导 （µs/cm） 投用前 6.5~9 ≤10 4~7 850~1250 ＜2500 投用后 ~9 ≤10 / / ≤1100 ＜2500 （三）设备运行维护情况 ECT装置2023年11月11日投用至今，厂家进行了一次拆检。 2023年3月29日，第一次拆开检查： 厂家对设备拆开检查发现ECT设备顶盖、内壁结垢严重，见图2、图3。此次共清理水垢约20Kg，为减少反响室内壁结垢，缩短刮垢间隔时间，由20min改为10min，排污时间不变。 图2 3月29日顶盖结垢情况 图3 3月29日内壁结垢情况 从检查情况来看，翻开设备均发现其内部存在较多水垢，说明其具有一定的除垢能力。 （四）投用前后运行参数比照分析 工业循环水系统水质主要受蒸发量，补充水水质、水量，排污量，杀菌除垢设备或药剂使用等情况影响，补充水水质和水量可以反响循环水蒸发浓缩的情况，也可以反映整个循环水的水质情况，为了确保运行前后参数比较的准确性，因2023年3月与2023年3月水质情况与补水量大致相同，因此选取这两个时期内循环水质情况进行比照。 下面对ECT设备投用前后循环水各项主要指标进行比照分析。 1.循环水“总硬+总碱〞： 表2 大竹分厂2023年、2023年同期循环水总硬总碱化验数据统计 2023年3月 2023年3月 工程 时间 总硬 mmol/L 总碱 mmol/L 总硬+总碱 （mg/L） 工程 时间 总硬 mmol/L 总碱 mmol/L 总硬+总碱 （mg/L） 3976 1349 4057 1335 3859 1668 4097 6 1660 3981 1659 4031 1625 4059 1687 4087 1948 3743 2109 3871 2082 3937 2067 32 3893 2023 3788 2415 3854 2362 31 7 3800 2108 3775 1968 3854 2080 2586 14 2065 21 2785 1916 6 2680 1974 3403 1421 2873 1425 2023 3591 平均 29.67 7.10 3677 0.00 11.87 6.74 1861 3677 1861 由上表可以得出，2023年3月，循环水“总硬+总碱〞平均值为3677mg/L；2023年3月，循环水“总硬+总碱〞平均值为1860mg/L。2023年数据比照2023年有明显下降，但仍然超过工艺卡片要求的1100mg/L。比照分析数据并结合ECT系统工作原理，循环水中“总硬〞的下降是将指标控制在1100mg/L以下的关键，需要进一步调整ECT运行参数加以控制。 2.循环水pH值： 表3 大竹分厂2023年、2023年同期循环水pH值统计 2023年3月 2023年3月 工程 时间 PH 工程 时间 PH 1 8.3 平均 由表3知，2023年3月，循环水平均pH值为8.27，2023年3月，循环水平均pH值为8.50。2023年循环水pH值相比于2023年同期总体趋势相差不大。 ECT系统设置了柠檬酸加药装置用以控制循环水系统PH值，但就目前情况看来，分厂暂时不需要使用该加药装置，但在以后的使用过程中，可能需要使用。 3.循环水电导： 表4 大竹分厂2023年、2023年同期循环水电导值统计 2023年3月 2023年3月 工程 时间 电导 μs/cm 工程 时间 电导 μs/cm 4320 1650 5560 1650 5560 1690 5660 1570 4380 1830 4240 1770 3660 1840 3280 2130 3640 2170 3370 2180 3240 2110 3470 3540 3310 2800 3150 2540 3190 2410 3070 2450 3100 2320 3440 2400 3530 2030 3400 1920 3600 1660 3420 1730 4410 平均 3826 2108 由上表4知，2023年3月循环水电导平均值为3826µs/cm。2023年循环水电导平均值为2108µs/cm。在浓缩倍数均大于3的情况下，2023年循环水电导较2023年同期有明显下降，结合前文描述了“总硬〞下降明显的趋势，可以反映出ECT系统对于水中离子浓度有明显的抑制。 4.循环水浊度： 表5 大竹分厂2023、2023年同期循环水浊度值统计 2023年3月 2023年3月 工程 时间 浊度 NTU 工程 时间 浊度 NTU 平均 由表5可以得出，2023年循环水浊度平均值为6.51。2023年循环水电导平均值为4.08。2023年循环水浊度较2023循环水浊度有明显下降，但均在工艺指标规定范围内（≤10），可以看出ECT系统在控制系统浊度方面有一定的作用