CN113200584A - 一种电化学处理循环冷却水的电极材料与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于节水技术领域，涉及一种电化学处理循环冷却水的电极材料与装置，具体是将电控离子交换材料改性的阴、阳极按要求排列组装成电化学循环冷却水处理设备，设备配有自动刮刀进行刮垢。对阴、阳电极施加电压，电控离子交换材料改性的阴极将水中甲基橙碱度转变为酚酞碱度并捕获水中游离酚酞碱度形成碳酸钙沉积在阴极板；电控离子交换材料改性的阳极提高了电极的耐氟性能并提高了次氯酸、羟基自由基、臭氧的转化效率用于杀菌灭藻；循环冷却水处理设备设计了自动刮垢装置，实现了全自动控制。该技术除垢、杀菌灭藻、缓蚀、矿化COD和氨氮，提高循环冷水浓缩倍数减少补水和排污，整个处理过程无需添加化学药剂，绿色、高效、成本低廉。
Description
技术领域
本发明属于节水技术领域，具体是一种电化学处理循环冷却水的电极材料与设备结构。
背景技术
能源化工循环经济园区的出现是我国煤炭、焦化、钢铁和电力等行业协同、高效、可持续发展的必然结果。园区内循环冷却水为工业设备换热冷却的循环用水，循环冷却水系统是工业“用水大户”，占工厂用水的50%以上，因此提高循环冷水浓缩倍数减少排污对园区节水至关重要。循环冷却水含有高浓度腐蚀组分、沉淀组分，易造成换热设备腐蚀和结垢。发展能够除硬、除氯、杀菌、降低耗水量、提高浓缩倍数的循环冷却水处理技术对节约水资源、解决换热设备腐蚀和结垢问题，推进能源化工循环经济园区的稳定可持续发展具有深远的意义。
传统循环冷却水处理技术主要有化学药剂法、生化处理技术和膜分离法。化学药剂处理法简单、高效，但使用化学药剂成本高，企业难以承受；微生物耐受性差、处理效果差、适用范围小等缺陷始终制约生化处理技术的应用；膜分离法存在造价昂贵、膜易结垢等问题。传统循环冷却水处理技术已经难以适用于当前的高度密集化与交叉化的能源化工循环经济园区。
新型电化学水处理技术包括电控离子交换技术、电催化氧化技术等，由于其适用范围广泛，节能环保等优势，引起了广泛的关注。针对循环冷却水特点，电化学水处理技术利用电极反应对水中的硬度、碱度、氯离子、碳酸钙晶核、细菌、藻类等进行有效去除，使循环水中各离子处于平衡状态，不结垢，不腐蚀，同时提高循环冷却水浓缩倍数，大幅度减少循环冷却水系统排污、节约用水，达到近零排放目标。本发明所述的电化学循环冷却水电极材料与设备结构，通过向金属氧化物电极和金属硫化物电极掺杂电控离子交换材料制得电控离子交换改性阴、阳极并结合本发明所述的电化学法处理循环冷却水处理设备，能够显著提升循环冷却水的处理效果。
发明内容
本发明的目的在于解决能源化工循环经济园区内循环冷却水补水量大，浓缩倍数低，腐蚀、堵塞换热设备的问题，提供一种电化学处理循环冷却水的电极材料与设备结构。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种电化学处理循环冷却水的电极材料，包括（1）通过向金属氧化物掺杂电控离子交换材料制得电控离子交换改性阳极材料，将其负载于集流体上制得电控离子交换材料改性阳极。
（2）通过向金属硫化物掺杂电控离子交换材料制得电控离子交换改性阴极材料，将其负载于集流体上制得电控离子交换材料改性阴极。
一种电化学处理循环冷却水的装置，包括电化学反应室，电化学反应室上方设有进水口，下方设有排污口和出水口，在电化学反应室内部设有电控离子交换材料改性阳极、电控离子交换材料改性阴极按一定间距形成的电极反应堆，电极反应堆下设有自动刮垢系统。
本发明中，将电控离子交换材料改性的阴、阳极按要求排列组装成电化学循环冷却水处理设备，设备配有自动刮刀进行刮垢。对阴、阳电极施加电压，电控离子交换材料改性阴极将水中甲基橙碱度转变为酚酞碱度并捕获水中游离酚酞碱度形成碳酸钙沉积在阴极板；电控离子交换材料改性阳极具有良好的耐氟性能并能够提高次氯酸、羟基自由基、臭氧的转化效率用于杀菌灭藻；循环冷却水处理设备设计了自动刮垢装置，实现了全自动控制。
本发明中，所述电控离子交换材料改性的阴、阳极分别为，向金属氧化物电极掺杂电控离子交换材料制得电控离子交换改性阳极材料，向金属硫化物电极掺杂电控离子交换材料制得电控离子交换改性阴极材料。分别将这两种材料负载于集流体上制得电控离子交换材料改性阳极和电控离子交换材料改性阴极。
本发明中，电控离子交换材料改性阳极和电控离子交换材料改性阴极按特定电极间距置于循环冷却水电化学反应室中。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述金属氧化物为以下一种金属氧化物或多种金属氧化物，氧化钛、氧化钒、氧化铬、氧化锰、氧化铁、氧化钴、氧化镍、氧化铜、氧化锌、氧化锆、氧化钼、氧化钌、氧化铑、氧化钯、氧化银、氧化铪、氧化钽、氧化钨、氧化铱。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述金属硫化物为以下一种金属硫化物或多种金属硫化物，硫化钛、硫化钒、硫化铬、硫化锰、硫化铁、硫化钴、硫化镍、硫化铜、硫化锌、硫化锆、硫化钼、硫化钌、硫化铑、硫化钯、硫化银、硫化铪、硫化钽、硫化钨、硫化铱。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述电控离子交换材料为以下一种电控离子交换材料或多种电控离子交换材料，层状双金属氢氧化物、层状双金属氢氧化物/聚吡咯复合物、层状双金属氢氧化物/聚苯胺复合物、卤氧化铋、卤氧化铋/聚苯胺复合物、卤氧化铋/聚吡咯复合物、普鲁士蓝、普鲁士蓝同系物、锰酸锂、磷酸铁锂、双硫代水杨酸/聚苯胺、双硫代水杨酸/聚吡咯、聚二硫代二苯胺的一种。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述掺杂是通过以下一种或多种方法实现，阳极：高温煅烧、化学氧化，阴极：化学浸渍沉淀、电化学沉积，
高温煅烧法，90-99%金属氧化物、1-10%电控离子交换材料、再加入粘结剂、稀释剂混合，然后涂刷在集流体上，400-800℃高温煅烧。
化学氧化法，90-99%金属氧化物、1-10%电控离子交换材料、氧化剂溶液制成混合液，将集流体置入混合液氧化聚合即可制得。
电化学沉积法，90-99%金属硫化物、1-10%电控离子交换材料、加入电解质溶液，将集流体置于溶液中电镀。
化学浸渍沉淀法，90-99%金属硫化物、1-10%电控离子交换材料、加入电解质溶液，将集流体置于溶液中表面形成沉积层。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述电极间距≥1 cm且≤30 cm。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述自动刮垢系统中的刮刀材质为高强度耐磨材质，刮刀宽度随电极间距变化做相应变化。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述自动刮垢系统为气动、液压或电驱动。
本发明与现有技术相比具有以下优点：（1）电控离子交换材料改性阴、阳电极的寿命长，实际使用寿命超过5年；（2）电控离子交换材料能够提高电极导电性，提升电流效率，减少能耗，操作电流密度为10 – 40 mA/cm2，电控离子交换改性阴阳极间电压可维持在5 –10 V，；（3）电控离子交换材料改性阳极能够吸收水中的氟离子，强化电极耐氟性能，同时能够提升次氯酸、羟基自由基、臭氧的转化效率；（4）电控离子交换材料改性阴极能够将水中甲基橙碱度转变为酚酞碱度并捕获水中游离酚酞碱度形成碳酸钙，显著降低循环冷却水硬度。
附图说明
图1为电化学循环冷却水处理设备，图中：1-进水口；2-电化学反应室；3-电控离子交换材料改性阳极；4-电控离子交换材料改性阴极；5-刮刀架；6-刮刀；7-出水口；8-气缸；9-排污口。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
如图1所示意，电化学处理循环冷却水的装置，包括电化学反应室2，电化学反应室2上方设有进水口1，下方设有排污口9和出水口7，在电化学反应室2内部设有电控离子交换材料改性阳极3、电控离子交换材料改性阴极4按一定间距形成的电极反应堆，电极反应堆下设有自动刮垢系统。所述电极间距（d）为1 cm≤ d ≤30 cm。所述的自动刮垢系统包括刮刀架5，刮刀架5上设有刮刀6，刮刀6紧贴电控离子交换材料改性阳极3和电控离子交换材料改性阴极4，刮刀架5通过下侧连接的气缸8、液压缸或电机驱动。电解中，电极表面产生的物质，通过刮刀架5上下移动，带动刮刀6将电极表面的沉积垢不断刮除，利于电解的连续进行。
实施例1：
通过高温煅烧法向质量比例为99%氧化钛中掺杂1%的镍铝层状双金属氢氧化物制得电控离子交换改性阳极材料并将其负载在集流体上制得电控离子交换改性阳极；通过电化学沉积法向质量比为99%硫化钼中掺杂1%氯氧铋制得电控离子交换改性阴极材料并将其负载在集流体上制得电控离子交换改性阴极。将电控离子交换改性阴、阳极按2 cm的间距排列于循环冷却水电化学反应室内。处理前，循环冷却水的总硬度为27.6 mmol/L，浓缩倍数为3倍，使用电化学循环冷却水处理设备处理循环冷却水后，循环水冷却水总硬度为40.9mmol/L，浓缩倍数为8倍，Cl-含量为182 mg/L，电导率为3025 μs/cm，pH为7.98。处理后的循环冷却水总硬度降低32.7 mmol/L，循环冷却水系统减少排污80.8 %。
实施例2：
通过高温煅烧法向质量比例为98%氧化钌中掺杂质量比例为2%普鲁士蓝制得电控离子交换改性阳极材料并将其负载在集流体上制得电控离子交换改性阳极；通过化学浸渍沉淀法向质量比例为98%硫化镍中掺杂质量比例为2%锰酸锂制得电控离子交换改性阴极材料并将其负载在集流体上制得电控离子交换改性阴极。将电控离子交换改性阴、阳极按3cm的间距排列于循环冷却水电化学反应室内。处理前，循环冷却水的总硬度为27.6 mmol/L，浓缩倍数为3倍，使用电化学循环冷却水处理设备处理循环冷却水后，循环水冷却水总硬度为45.9 mmol/L，浓缩倍数为12.9倍，Cl-含量为198 mg/L，电导率为3460μs/cm，pH为7.93。处理后的循环冷却水总硬度降低72.78 mmol/L，循环冷却水系统减少排污84.3 %。
实施例3：
通过高温煅烧法向质量比例为97%氧化铱中掺杂质量比例为3%磷酸铁锂制得电控离子交换改性阳极材料并将其负载在集流体上制得电控离子交换改性阳极；通过化学浸渍法向质量比例为97%硫化钴中掺杂质量比例为3%溴氧铋制得电控离子交换改性阴极材料并将其负载在集流体上制得电控离子交换改性阴极。将电控离子交换改性阴、阳极按5 cm的间距排列于循环冷却水电化学反应室内。处理前，循环冷却水的总硬度为27.6 mmol/L，浓缩倍数为3倍，使用电化学循环冷却水处理设备处理循环冷却水后，循环水冷却水总硬度为42.6 mmol/L，浓缩倍数为7.6倍，Cl-含量为194 mg/L，电导率为3116μs/cm，pH为7.90。处理后的循环冷却水总硬度降低27.32 mmol/L，循环冷却水系统减少排污68.7 %。
实施例4：
通过高温煅烧法向质量比例为96%氧化锆中掺杂质量比例为4%镁铝层状双金属氢氧化物/聚吡咯复合物制得电控离子交换改性阳极材料并将其负载在集流体上制得电控离子交换改性阳极；通过化学浸渍沉淀法向硫化铜中掺杂铁氰化镍制得电控离子交换改性阴极材料并将其负载在集流体上制得电控离子交换改性阴极。将电控离子交换改性阴、阳极按8 cm的间距排列于循环冷却水电化学反应室内。处理前，循环冷却水的总硬度为27.6mmol/L，浓缩倍数为3倍，使用电化学循环冷却水处理设备处理循环冷却水后，循环水冷却水总硬度为40.1 mmol/L，浓缩倍数为6.4倍，Cl-含量为177 mg/L，电导率为2947μs/cm，pH为7.61。处理后的循环冷却水总硬度降低18.78 mmol/L，循环冷却水系统减少排污68.7 %。循环冷却水系统减少排污59.4 %。
实施例5：
通过化学氧化法向质量比例为95%氧化钽中掺杂质量比例为5%双硫代水杨酸/聚苯胺制得电控离子交换改性阳极材料并将其负载在集流体上制得电控离子交换改性阳极；通过化学浸渍法向质量比例为95%硫化锌中掺杂质量比例为5%聚二硫代二苯胺制得电控离子交换改性阴极材料并将其负载在集流体上制得电控离子交换改性阴极。将电控离子交换改性阴、阳极按18 cm的间距排列于循环冷却水电化学反应室内。处理前，循环冷却水的总硬度为27.6 mmol/L，浓缩倍数为3倍，使用电化学循环冷却水处理设备处理循环冷却水后，循环水冷却水总硬度为40.6 mmol/L，浓缩倍数为6.7倍，Cl-含量为180 mg/L，电导率为2866μs/cm，pH为7.74。处理后的循环冷却水总硬度降低21.04 mmol/L，循环冷却水系统减少排污63.1%。
实施例6：
通过化学氧化法向质量比例为94%氧化铁中掺杂质量比例为6%双硫代水杨酸/聚吡咯制得电控离子交换改性阳极材料并将其负载在集流体上制得电控离子交换改性阳极；通过化学浸渍沉淀法向质量比例为94%硫化锰中掺杂质量比例为6%铁氰化铜制得电控离子交换改性阴极材料并将其负载在集流体上制得电控离子交换改性阴极。将电控离子交换改性阴、阳极按22cm的间距排列于循环冷却水电化学反应室内。处理前，循环冷却水的总硬度为27.6 mmol/L，浓缩倍数为3倍，使用电化学循环冷却水处理设备处理循环冷却水后，循环水冷却水总硬度为42.8 mmol/L，浓缩倍数为6.1倍，Cl-含量为189 mg/L，电导率为2880μs/cm，pH为7.96。处理后的循环冷却水总硬度降低13.32 mmol/L，循环冷却水系统减少排污56.9 %。
实施例7：
通过高温煅烧法向质量比例为93%氧化钒/氧化锰复合物中掺杂质量比例为7%氯氧铋/聚吡咯制得电控离子交换改性阳极材料并将其负载在集流体上制得电控离子交换改性阳极；通过电化学沉积法向质量比例为93%硫化钛/硫化铁复合物中掺杂质量比例为7%镍铝层状双金属氢氧化物/聚苯胺制得电控离子交换改性阴极材料并将其负载在集流体上制得电控离子交换改性阴极。将电控离子交换改性阴、阳极按30 cm的间距排列于循环冷却水电化学反应室内。处理前，循环冷却水的总硬度为27.6 mmol/L，浓缩倍数为3倍，使用电化学循环冷却水处理设备处理循环冷却水后，循环水冷却水总硬度为40.8 mmol/L，浓缩倍数为6.5倍，Cl-含量为188 mg/L，电导率为2591μs/cm，pH为7.95。处理后的循环冷却水总硬度降低19 mmol/L，循环冷却水系统减少排污59.0 %。
实施例8：
通过高温煅烧法向质量比例为92%氧化钴/氧化镍复合物中掺杂质量比例为8%锰酸锂制得电控离子交换改性阳极材料并将其负载在集流体上制得电控离子交换改性阳极；通过电化学沉积法向质量比例为92%硫化钒/硫化铬中掺杂质量比例为8%磷酸铁锂制得电控离子交换改性阴极材料并将其负载在集流体上制得电控离子交换改性阴极。将电控离子交换改性阴、阳极按30 cm的间距排列于循环冷却水电化学反应室内。处理前，循环冷却水的总硬度为27.6 mmol/L，浓缩倍数为3倍，使用电化学循环冷却水处理设备处理循环冷却水后，循环水冷却水总硬度为49.5 mmol/L，浓缩倍数为9.1倍，Cl-含量为191.4 mg/L，电导率为2529μs/cm，pH为8.09。处理后的循环冷却水总硬度降低34 mmol/L，循环冷却水系统减少排污56.4 %。
实施例9：
通过化学氧化法向质量比例为91%氧化铜/氧化钼复合物中掺杂质量比例为9%溴氧铋/聚吡咯制得电控离子交换改性阳极材料并将其负载在集流体上制得电控离子交换改性阳极；通过化学浸渍沉淀法向质量比例为91%硫化钌/硫化锆中掺杂质量比例为9%铁氰化铜制得电控离子交换改性阴极材料并将其负载在集流体上制得电控离子交换改性阴极。将电控离子交换改性阴、阳极按30 cm的间距排列于循环冷却水电化学反应室内。处理前，循环冷却水的总硬度为27.6 mmol/L，浓缩倍数为3倍，使用电化学循环冷却水处理设备处理循环冷却水后，循环水冷却水总硬度为46.6 mmol/L，浓缩倍数为8.9倍，Cl-含量为187 mg/L，电导率为2996μs/cm，pH为7.67。处理后的循环冷却水总硬度降低35 mmol/L，循环冷却水系统减少排污77.0 %。
实施例10：
通过化学氧化法向质量比例为90%氧化锌/氧化铪复合物中掺杂质量比例为10%双硫代水杨酸/聚苯胺制得电控离子交换改性阳极材料并将其负载在集流体上制得电控离子交换改性阳极；通过化学浸渍法向质量比例为90%硫化钒/硫化钯中掺杂质量比例为10%的聚二硫代二苯胺制得电控离子交换改性阴极材料并将其负载在集流体上制得电控离子交换改性阴极。将电控离子交换改性阴、阳极按30 cm的间距排列于循环冷却水电化学反应室内。处理前，循环冷却水的总硬度为27.6 mmol/L，浓缩倍数为3倍，使用电化学循环冷却水处理设备处理循环冷却水后，循环水冷却水总硬度为49.0 mmol/L，浓缩倍数为6.25倍，Cl-含量为185 mg/L，电导率为2972 μs/cm，pH为8.14，处理后的循环冷却水总硬度降低9mmol/L，循环冷却水系统减少排污69.3%。
实施例11：
通过化学氧化法向质量比例为99%氧化钨/氧化银复合物中掺杂质量比例为1%的溴氧铋/聚吡咯制得电控离子交换改性阳极材料并将其负载在集流体上制得电控离子交换改性阳极；通过化学浸渍法向质量比例90%的硫化铬/硫化锆中掺杂10%的溴氧铋/聚苯胺制得电控离子交换改性阴极材料并将其负载在集流体上制得电控离子交换改性阴极。将电控离子交换改性阴、阳极按30 cm的间距排列于循环冷却水电化学反应室内。处理前，循环冷却水的总硬度为27.6 mmol/L，浓缩倍数为3倍，使用电化学循环冷却水处理设备处理循环冷却水后，循环水冷却水总硬度为42.3 mmol/L，浓缩倍数为6.8倍，Cl-含量为192 mg/L，电导率为2513 μs/cm，pH为7.65。处理后的循环冷却水总硬度降低20 mmol/L，循环冷却水系统减少排污50.4%。
实施例12：
通过高温煅烧法向质量比例98%氧化锰/氧化钯复合物中掺杂质量比2%镍铁层状双金属氢氧化物制得电控离子交换改性阳极材料并将其负载在集流体上制得电控离子交换改性阳极；通过电化学沉积法向质量比例92%硫化铬/硫化铑中掺杂质量比例为8%的镁铝双金属氢氧化物/聚苯胺制得电控离子交换改性阴极材料并将其负载在集流体上制得电控离子交换改性阴极。将电控离子交换改性阴、阳极按30 cm的间距排列于循环冷却水电化学反应室内。处理前，循环冷却水的总硬度为27.6 mmol/L，浓缩倍数为3倍，使用电化学循环冷却水处理设备处理循环冷却水后，循环水冷却水总硬度为49.6 mmol/L，Cl-含量为193mg/L，电导率为2705 μs/cm，pH为8.09，浓缩倍数为6.5倍。处理后的循环冷却水总硬度降低10 mmol/L，循环冷却水系统减少排污72.0%。
实施例13：
通过高温煅烧法向质量比例96%氧化镍/氧化钽中掺杂质量比为4%的碘氧铋制得电控离子交换改性阳极材料并将其负载在集流体上制得电控离子交换改性阳极；通过电化学浸渍法向质量比为93%硫化钨/硫化铱中掺杂质量比7%的氯氧铋制得电控离子交换改性阴极材料并将其负载在集流体上制得电控离子交换改性阴极。将电控离子交换改性阴、阳极按30 cm的间距排列于循环冷却水电化学反应室内。处理前，循环冷却水的总硬度为27.6mmol/L，浓缩倍数为3倍，使用电化学循环冷却水处理设备处理循环冷却水后，循环水冷却水总硬度为49.3 mmol/L，浓缩倍数为8.5倍，Cl-含量为197 mg/L，电导率为2879 μs/cm，pH为7.8。处理后的循环冷却水总硬度降低29 mmol/L，循环冷却水系统减少排污59.6%。
实施例14：
通过化学氧化法向质量比94%氧化钒/氧化钼中掺杂质量比6%聚二硫代二苯胺制得电控离子交换改性阳极材料并将其负载在集流体上制得电控离子交换改性阳极；向电化学沉积法96%硫化钒/硫化钌中掺杂4%的双硫代水杨酸/聚吡咯制得电控离子交换改性阴极材料并将其负载在集流体上制得电控离子交换改性阴极。将电控离子交换改性阴、阳极按30 cm的间距排列于循环冷却水电化学反应室内。处理前，循环冷却水的总硬度为27.6mmol/L，浓缩倍数为3倍，使用电化学循环冷却水处理设备处理循环冷却水后，循环水冷却水总硬度为41.94 mmol/L，浓缩倍数为8.4倍，Cl-含量为187 mg/L，电导率为2685μs/cm，pH为7.68。处理后的循环冷却水总硬度降低35 mmol/L，循环冷却水系统减少排污53.0%。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种电化学处理循环冷却水的电极材料，其特征在于，包括：
（1）通过向金属氧化物掺杂电控离子交换材料制得电控离子交换改性阳极材料，将其负载于集流体上制得电控离子交换材料改性阳极；
（2）通过向金属硫化物掺杂电控离子交换材料制得电控离子交换改性阴极材料，将其负载于集流体上制得电控离子交换材料改性阴极。
2.一种电化学处理循环冷却水的装置，其特征在于，包括电化学反应室（2），电化学反应室（2）上方设有进水口（1），下方设有排污口（9）和出水口（7），在电化学反应室（2）内部设有电控离子交换材料改性阳极（3）、电控离子交换材料改性阴极（4）按一定间距形成的电极反应堆，电极反应堆下设有自动刮垢系统。
3.根据权利要求1所述的一种电化学处理循环冷却水的电极材料，其特征在于，所述金属氧化物为以下一种金属氧化物或多种金属氧化物，氧化钛、氧化钒、氧化铬、氧化锰、氧化铁、氧化钴、氧化镍、氧化铜、氧化锌、氧化锆、氧化钼、氧化钌、氧化铑、氧化钯、氧化银、氧化铪、氧化钽、氧化钨、氧化铱。
4.根据权利要求1所述的一种电化学处理循环冷却水的电极材料，其特征在于，所述金属硫化物为以下一种金属硫化物或多种金属硫化物，硫化钛、硫化钒、硫化铬、硫化锰、硫化铁、硫化钴、硫化镍、硫化铜、硫化锌、硫化锆、硫化钼、硫化钌、硫化铑、硫化钯、硫化银、硫化铪、硫化钽、硫化钨、硫化铱。
5.根据权利要求1所述的一种电化学处理循环冷却水的电极材料，其特征在于，所述电控离子交换材料为以下一种电控离子交换材料或多种电控离子交换材料，层状双金属氢氧化物、层状双金属氢氧化物/聚吡咯复合物、层状双金属氢氧化物/聚苯胺复合物、卤氧化铋、卤氧化铋/聚苯胺复合物、卤氧化铋/聚吡咯复合物、普鲁士蓝、普鲁士蓝同系物、锰酸锂、磷酸铁锂、双硫代水杨酸/聚苯胺、双硫代水杨酸/聚吡咯、聚二硫代二苯胺的一种。
6.根据权利要求1所述的一种电化学处理循环冷却水的电极材料，其特征在于，所述电控离子交换材料改性阳极的制备方法为高温煅烧、化学氧化。
7.根据权利要求1所述的一种电化学处理循环冷却水的电极材料，其特征在于，电控离子交换材料改性阴极的制备方法，化学浸渍沉淀、电化学沉积。
8.根据权利要求2所述的一种电化学处理循环冷却水的装置，其特征在于，所述电极间距（d）为1 cm≤ d ≤30 cm。
9.根据权利要求2所述的一种电化学处理循环冷却水的装置，其特征在于，自动刮垢系统包括刮刀架（5），刮刀架（5）上设有刮刀（6），刮刀（6）紧贴电控离子交换材料改性阳极（3）和电控离子交换材料改性阴极（4），刮刀架（5）通过下侧连接的气缸（8）、液压缸或电机驱动。
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