CN116573727A - 一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统及方法，包括电解处理装置、电磁处理装置以及过滤装置；电解处理装置包括电解槽和安装在电解槽内的阳极板与阴极板，电解槽内填装有粒子电极，粒子电极用于在阳极板与阴极板之间产生的电场作用下感应带电，粒子电极的感应阴极与阴极板处形成局部强碱性环境以形成沉淀；过滤装置用于过滤循环水在电解处理装置内形成的沉淀；电磁处理装置包括聚磁管、电磁线圈以及电磁处理电源，聚磁管供过滤后的循环水通过，电磁线圈缠绕于聚磁管的外周，电磁线圈的两端引出并与电磁处理电源连接，以使聚磁管内产生作用于循环水的电磁场。本发明能够提升循环水中Ca2+、Mg2+的去除效果和效率，循环水的阻垢效果显著。
Description
技术领域
本发明涉及循环水处理技术设备领域，具体的说是一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统及方法。
背景技术
在石化、电力以及钢铁等的工业生产过程中冷却是生产的重要环节，现有生产常见的为循环水系统，循环水系统是以水作为热交换介质的冷却系统。但是随着工业循环水的浓缩倍率的提高，结垢的问题较突出，结垢严重会影响换热设备的正常使用和使用寿命，换热设备的热效率下降，增加了能源消耗，经济效益降低。
现有技术中的循环水阻垢方法主要有化学阻垢法和物理阻垢法，化学阻垢法：向循环水中添加化学阻垢剂以去除结垢，但是阻垢剂一般富含磷元素，排放到自然界水体中会导致水体富营养化，污染环境。由于循环水需要不断的更新，这就需要不断的向水中添加阻垢剂，增加了成本支出，因此，物理阻垢法取代化学阻垢法具有巨大的经济价值。物理阻垢法包括磁场、电场、超声波以及射频电场等方法，虽然，物理阻垢法较化学阻垢法更加绿色、经济、环保、可持续，但是物理阻垢法的阻垢效果较化学阻垢法的阻垢效果差。
中国专利CN201820131755.9公开了一种工业循环水绿色综合治理系统，包括冷却塔、换热器、循环水泵、脱盐装置、阻垢缓蚀装置、过滤装置和蓄水池，蓄水池位于冷却塔下方，循环水泵用于将蓄水池的水打回到换热器中，脱盐装置和阻垢缓蚀装置安装在从换热器到冷却塔的回水管道上，过滤装置安装在循环水泵的出口，用于过滤循环水中的悬浮物质；所述脱盐装置包括内壁作为阴极的圆筒状壳体、阳极和水力刮垢组件，阴极和阳极分别与外部激励电源的正负极电连接，用于对循环水进行电解处理，以使循环水中的盐分在壳体内壁上析出，水力刮垢组件用于将壳体内壁上析出的盐垢刮除；所述阻垢缓蚀装置包括低频包络载波的高频电流发生器和与其电连接的能量增进器，能量增进器安装在从换热器到冷却塔的回水管道上，以产生作用于循环水的电磁场。
中国专利CN201510255670.2公开了一种工业循环水零排放处理系统，包括冷却塔、储水池、电子阻垢装置、快速结垢装置以及澄清池，冷却塔设置在储水池的上方，待处理循环水经冷却塔进入储水池，储水池通过一个输出管道连接至快速结垢装置，快速结垢装置具有清水出口和污水出口，所述快速结垢装置的清水出口通过管道循环至储水池，快速结垢装置的污水出口通过管道连接至澄清池，所述储水池还通过另一个输出管道连接至电子阻垢装置，电子阻垢装置的出水口通过管道循环至工业生产用水；所述快速结垢装置包括一个具有电解反应室的筒体和电控部件，筒体内壁为反应室的阴极，反应室内设置有阳极柱，电控部件分别连接反应室的阴极和阳极柱；所述电子阻垢装置包括通过水泵连接至储水池的若干除垢管，每个除垢管的管壁上均缠绕有线圈，线圈通过导线与控制器相连，控制器内具有可产生脉冲的集成电路。
但是现有公开专利中的电解法处理循环水过程中，只有部分Ca2+、Mg2+会形成CaCO3、Mg(OH)2沉积在阴极上，虽能够起到一定的阻垢作用，但是其处理效果和效率一般。
发明内容
本发明旨在提供一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统及方法，能够提升循环水中Ca2+、Mg2+的去除效果和效率，循环水的阻垢效果显著。
为了解决以上技术问题，本发明采用的具体方案为一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统：包括电解处理装置、电磁处理装置以及过滤装置；电解处理装置包括电解槽和安装在电解槽内的阳极板与阴极板，电解槽内填装有粒子电极，粒子电极用于在阳极板与阴极板之间产生的电场作用下感应带电，粒子电极的感应阴极与阴极板处形成局部强碱性环境以形成沉淀；过滤装置用于过滤循环水在电解处理装置内形成的沉淀；电磁处理装置包括聚磁管、电磁线圈以及电磁处理电源，聚磁管供过滤后的循环水通过，电磁线圈缠绕于聚磁管的外周，电磁线圈的两端引出并与电磁处理电源连接，以使聚磁管内产生作用于循环水的电磁场。
作为上述一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统的一个优化方案：粒子电极为柱状活性炭，柱状活性炭的直径为5mm，长度为10mm。
作为上述一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统的另一个优化方案：电解槽内装填有用于防止相邻粒子电极之间相互接触的绝缘粒子。
作为上述一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统的另一个优化方案：绝缘粒子为柱状聚四氟乙烯，柱状聚四氟乙烯的直径为5mm，长度为10mm。
作为上述一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统的另一个优化方案：绝缘粒子与粒子电极按质量比1:1混合均匀，且绝缘粒子与粒子电极的填充体积为电解槽体积的50％。
作为上述一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统的另一个优化方案：阳极板为石墨板，阴极板为不锈钢板。
作为上述一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统的另一个优化方案：电解槽为长方体，阳极板与阴极板沿电解槽的长度方向间隔分布。
作为上述一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统的另一个优化方案：电解槽靠近阳极板的一侧壁上部开设有电解处理出水口，电解槽靠近阴极板的一侧壁下部开设有电解处理进水口。
作为上述一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统的另一个优化方案：电解处理出水口处安装有用于防止粒子电极随循环水流出的过滤网，过滤网的孔径小于粒子电极的尺寸。
作为上述一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统的另一个优化方案：电解槽侧壁上位于电解处理出水口的下方设置有曝气口；电解槽内位于曝气口的上方安装有气体分布板，气体分布板用于将空气均匀分散至电解槽内。
作为上述一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统的另一个优化方案：曝气口与电解处理进水口处于同一水平面。
作为上述一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统的另一个优化方案：聚磁管上缠绕一层或多层电磁线圈。
作为上述一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统的另一个优化方案：电磁线圈为漆包铜线，电磁线圈两端之间连接有电磁处理电源，电磁处理电源为交流电源或直流电源。
一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理方法，首先，将循环水通入电解处理装置内的电解槽，阳极板与阴极板接入电解处理电源形成电场，被绝缘粒子相互隔开的粒子电极因感应带电在其两侧产生感应阴极和感应阳极，使粒子电极表面发生电化学反应，粒子电极的感应阴极与阴极板处形成局部强碱性环境，生成沉淀；其次，将循环水通入过滤装置后过滤掉循环水内的沉淀；最后，将过滤后的循环水通入电磁处理装置的聚磁管内，由电磁线圈接入电磁处理电源形成电磁场，使循环水在电磁场作用下由大水分子团变为溶解力更强的小水分子团。
作为上述一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理方法的一个优化方案：将空气通入设置在电解槽底部的气体分布板，使空气均匀的分散至电解槽内；通过提高循环水内的二氧化碳含量而促进沉淀的生成；通过空气的推力推动粒子电极作无规则运动，使粒子电极其自身任意一侧均可转变为感应阴极，粒子电极的感应阴极可形成多处强碱环境以生成沉淀。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、循环水依次经过电解处理装置、过滤装置、电磁处理装置进行阻垢处理，一方面，循环水流入电解槽内，粒子电极在电场作用下感应带电。粒子电极的感应阴极与阴极板处形成局部强碱环境，得到的CaCO3、Mg(OH)2沉淀，降低了循环水内Ca2+、Mg2+的含量。循环水通过过滤装置后能够过滤掉CaCO3、Mg(OH)2沉淀，另一方面，过滤后的循环水进入电磁处理装置，在形成的电磁场作用下，循环水中呈链状或团状的大分子团中的氢键断裂，形成溶解力更强的小水分子，使经过电磁处理后的出水不易结垢，进一步提高了阻垢效果。
2、本发明优选实施例中，粒子电极和绝缘粒子混合填充于电解槽内，绝缘粒子能够将粒子电极之间相互隔开，避免因感应带电的粒子电极之间相互接触形成短路。每个粒子电极均为一个独立的电极，电化学反应在粒子电极表面发生，从而在阴极板和粒子电极的感应阴极板，形成局部强碱性环境，与循环水中的Mg2+反应，生成Mg(OH)2沉淀，且/>的存在能够促成CO3 2-的生成，生成的CO3 2-又能与Ca2+生成CaCO3沉淀，提升了循环水中Ca2+、Mg2 +的脱除效果和效率。
3、本发明进一步优选实施例中，气体分布板设置在电解槽底部，空气由开设在电解槽侧壁上的曝气口进入，并通过气体分布板后均匀地分散在电解槽内，不仅能够强化传质过程，而且，分散的空气能够推动粒子电极进行无规则的运动，使得粒子电极的任意一侧在运动过程中均有可能转变为感应阴极，增加了反应面积、减小了传质距离、提升了处理效率，电解法的处理效率得到提升，并提高了粒子电极的利用率。而且，空气进入循环水中增加了循环水中CO2的含量，CO2能够促进生成CaCO3、Mg(OH)2沉淀，提升了Ca2+、Mg2+的脱除效率，提高了阻垢效果。
本发明在对循环水的阻垢处理过程中无需添加化学药剂，环保且不会产生二次污染。
附图说明
图1为实施例1中电解处理装置的结构示意图；
图2为实施例2中电解处理装置的结构示意图；
图3为电磁处理装置的结构示意图；
图4为表征结垢程度、评价阻垢效果的快速结垢装置的结构示意图；
图5为防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统的流程图；
附图标记：1、电解槽，101、电解处理出水口，102、电解处理进水口，103、曝气口，2、绝缘粒子，3、粒子电极，4、阳极板，5、阴极板，6、电解处理电源，7、气体分布板，8、电磁处理装置，801、电磁处理电源，802、电磁线圈，803、聚磁管，8031、电磁处理进水口，8032、电磁处理出水口，9、试片，10、烧杯，11、快速结垢装置出水口，12、快速结垢装置进水口，13、水浴锅。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细阐述，并通过四个对比例展示本发明的两个实施例的阻垢效果。本发明以下各实施例中未做详细说明的部分，如接通电解处理电源6后阳极板4与阴极板5之间会产生电场、接通电磁处理电源801后聚磁管803内会产生电磁场等，均应理解为本领域技术人员所知晓、或应当知晓的现有技术。
实施例1
如图1及图5所示，一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统，包括依次连通的电解处理装置、过滤装置以及电磁处理装置8。其中，电解处理装置用于对循环水进行预沉淀处理，电解处理装置包括一个长方形的电解槽1和电解处理电源6，电解槽1的右侧壁底部设置有供循环水流入电解槽1内的电解处理进水口102，则电解槽1的左侧壁上部设置有供预沉淀处理后的循环水流入过滤装置的电解处理出水口101。
电解槽1内位于靠近电解处理出水口101的位置设置有沿竖向分布的阳极板4，电解槽1内位于靠近电解处理进水口102的位置设置有沿竖向分布的阴极板5，阳极板4与阴极板5之间具有一定的间距。其中，阳极板4为石墨板，阴极板5为不锈钢板，且阳极板4连接电解处理电源6的正极，阴极板5连接电解处理电源6的负极，阳极板4与阴极板5在接通电解处理电源6后，电解槽1内形成电场。
电解槽1内填装有混合均匀的粒子电极3和绝缘粒子2，绝缘粒子2的设置能够防止相邻粒子电极3间相互接触形成短路电流。粒子电极3为具有导电性的柱状活性炭，且柱状活性炭的直径为5mm、长度为10mm，绝缘粒子2为绝缘性良好的柱状聚四氟乙烯，柱状聚四氟乙烯的直径为5mm、长度为10mm。绝缘粒子2与粒子电极3按质量比1:1均匀混合，且绝缘粒子2和粒子电极3的填充体积为电解槽1体积的50％。
粒子电极3在由阳极板4与阴极板5通电后形成的电场作用下感应带电，粒子电极3的两侧因感应带电产生感应阴极和感应阳极，且每个粒子电极3均成为独立的电极，粒子电极3表面发生电化学反应，增加了反应面积、减小了传质距离、提升了处理效率，电解法的处理效率得到提升。粒子电极3的感应阴极与阴极板5处形成局部的强碱性环境，与循环水中的Mg2+反应，生成Mg(OH)2沉淀，而且，/>的存在能够促成CO3 2-的生成，随之CO3 2-与Ca2+反应生成CaCO3沉淀，生成的Mg(OH)2和CaCO3沉淀降低了循环水中Ca2+、Mg2+的含量。
电解处理出水口101处设置有过滤网，过滤网的孔径小于粒子电极3与绝缘粒子2的尺寸，以防止粒子电极3和绝缘粒子2随循环水流出。生成Mg(OH)2和CaCO3沉淀后的循环水通过电解槽1上的电解处理出水口101流入过滤装置，过滤装置为能够过滤掉循环水中Mg(OH)2和CaCO3沉淀的过滤设备。则经过过滤后的循环水流入电磁处理装置8，电磁处理装置8能够对未处理完全的循环水作进一步的阻垢处理。
如图3所示，电磁处理装置8包括聚磁管803和电磁处理电源801，聚磁管803外周缠绕有一层电磁线圈802，其中，电磁线圈802为漆包铜线。电磁线圈802两端引出并与电磁处理电源801连接，其电磁处理电源801为交流电源，通电后的电磁线圈802在聚磁管803内产生电磁场。聚磁管803的左端为电磁处理进水口8031，聚磁管803的右端为电磁处理出水口8032，经过过滤处理后的循环水由电磁处理进水口8031流入聚磁管803内，聚磁管803内的循环水在电磁场作用下，水体产生谐振，极性大水分子团中的氢键在电磁场的作用下发生断裂，使循环水中呈链状或者团状的大水分子团中的氢键断裂，变为小水分子，且小水分子相对于大水分子团具有更强的溶解力，使经过电磁处理后流出的循环水不易结垢，进一步提升了对循环水的阻垢效果，之后，经过电磁场处理后的循环水由电磁处理出水口8032流出。
具体实施方式如下：首先，循环水通过电解处理进水口102流入电解槽1内，接通与阳极板4和阴极板5连接的电解处理电源6，则在阳极板4与阴极板5之间形成的电场作用下，粒子电极3两侧感应带电，在阴极板5与粒子电极3的感应阴极处形成局部强碱环境，生成Mg(OH)2和CaCO3沉淀，降低了循环水内Ca2+、Mg2+的含量。其次，生成沉淀后的循环水由电解处理出水口101流入过滤装置，由过滤装置过滤掉沉淀的Mg(OH)2和CaCO3。然后，过滤后的循环水由电磁处理进水口8031流入聚磁管803内，接通与电磁线圈802连接的电磁处理电源801后，聚磁管803内形成电磁场，循环水在电磁作用下变为溶解力更强的小水分子，使经过电磁处理后流出的循环水不易结垢。然后，经过电磁处理后的循环水由电磁处理出水口8032流出即可。
实施例2
本实施例与实施例1的主体结构相同，其主要区别在于：如图2所示，电解槽1内位于阳极板4和阴极板5之间仅填装有粒子电极3，并未填装绝缘粒子2。电解槽1左侧壁上位于电解处理出水口101下方设置有曝气口103，且曝气口103与电解处理出水口101处于同一水平面。电解槽1底部位于电解处理进水口102和曝气口103上方设置有气体分布板7，其粒子电极3、阳极板4以及阴极板5均处于气体分布板7上方的电解槽1内。
空气由曝气口103进入电解槽1底部，空气在通过气体分布板7时被均匀的分散至电解槽1内，强化了传质过程。均匀分散的空气能够推动粒子电极3进行无规则运动，避免了粒子电极3堆积聚集而出现电流短路的情况，而且，无规则运动的粒子电极3的任意侧均有可能成为感应阴极，粒子电极3的感应阴极与阴极板5处可形成多处强碱环境以生成沉淀，提高了粒子电极3的利用率、增加了反应面积、减小了传质距离、电解处理效率提高。其次，均匀分散的空气能够增加循环水中CO2含量，CO2含量的升高能够促进CaCO3、Mg(OH)2沉淀的生成，提升了Ca2+、Mg2+的脱除效率。
通过以下两个试验例和三个对比例对本发明两个实施例的阻垢效果进行验证。其中，两个试验例和三个对比例均在实验室中的快速结垢装置内进行。如图4所示，快速结垢装置包括水浴锅13、烧杯10以及试片9，烧杯10放置于水浴锅13内，试片9悬设于烧杯10内用于表征结垢程度，试片9为不锈钢试片9，其长度为6cm、宽度为3cm。烧杯10内位于试片9左侧设置有快速结垢装置进水口12，烧杯10内位于试片9右侧设置有快速结垢装置出水口11。
试验例1为表征循环水依次通过实施例1中的电解处理装置、过滤装置以及电磁处理装置8的联合阻垢试验；试验例2为表征循环水依次通过实施例2中的电解处理装置、过滤装置以及电磁处理装置8的联合阻垢试验；对比例1为表征不进行阻垢处理的空白试验；对比例2为单一电解处理阻垢的试验，对比例2中电解处理阻垢的结构与实施例1中的电解处理装置相同；对比例3为单一电磁处理阻垢的试验，对比例3中电磁处理阻垢的结构与实施例1中的电磁处理装置8相同。
试验例1
以实施例1中的电解处理装置为基础的电解、电磁联合阻垢试验：实验室内通过氯化钙、氯化镁配置模拟循环水，其Ca2+、Mg2+的含量分别为201mg/L、207mg/L。此电解、电磁的联合处理装置的结构与本发明实施例1中电解处理装置与电磁处理装置8的结构一致，在此不作赘述。
循环水由电解处理进水口102流入电解槽1内，接通电解处理电源6并调节电压，粒子电极3在阳极板4与阴极板5间形成的电场作用下感应带电，则粒子电极3的感应阴极与阴极板5处形成局部强碱性环境，生成沉淀，脱除了循环水中的部分Ca2+、Mg2+。生成沉淀后的循环水流入过滤装置对沉淀进行过滤，过滤后的循环水由电磁处理进水口8031流入聚磁管803内，接通电磁处理电源801，聚磁管803内形成电磁场，循环水经过电磁处理后由电磁处理出水口8032流出。
从聚磁管803流出的循环水由快速结垢装置进水口12流入烧杯10内，先对试片9进行称重，再将试片9固定于烧杯10内，开启水浴锅13进行加热。运行48小时后取出试片9并在烘烤箱内烘干，称量试片9的质量，试片9质量增加17mg，即结垢量为17mg，阻垢率为95.6％。
试验例2
以实施例2中的电解处理装置为基础的电解、电磁联合阻垢试验：实验室内通过氯化钙、氯化镁配置模拟循环水，其Ca2+、Mg2+的含量分别为201mg/L、207mg/L。此电解、电磁的联合处理结构与本实施例2中电解处理装置与电磁处理装置8的结构一致，在此不作赘述。
循环水有电解处理进水口102流入电解槽1内，接通电解处理电源6并调节电压，粒子电极3在阳极板4与阴极板5间形成的电场作用下感应带电，则在粒子电极3的感应阴极与阴极板5处形成局部强碱性环境，脱除循环水中部分Ca2+、Mg2+，生成沉淀。空气经过气体分布板7均匀的分散至电解槽1内，空气的推入增加了循环水内CO2的含量，促进生成沉淀，提升了Ca2+、Mg2+的脱除效率。均匀分散的空气推动粒子电极3进行无规则运动，无规则运动的粒子电极3的任意侧均有可能成为感应阴极，粒子电极3的感应阴极与阴极板5处形成沉淀生成的强碱性环境，生成较多的沉淀。
生成较多沉淀的循环水流入过滤装置对沉淀进行过滤，过滤后的循环水由电磁处理进水口8031流入聚磁管803内，接通电磁处理电源801，聚磁管803内形成电磁场，循环水经过电磁处理后由电磁处理出水口8032流出。
从聚磁管803流出的循环水由快速结垢装置进水口12流入烧杯10内，先对试片9进行称重，再将试片9固定于烧杯10内，开启水浴锅13进行加热。运行48小时后取出试片9并在烘烤箱内烘干，称量试片9的质量，试片9质量增加11mg，即结垢量为11mg，阻垢率为97.2％。
由试验例1与试验例2的数据可知，试验例2中的阻垢率97.1％大于试验例1中的95.6％，试验例2的阻垢效果比试验例1的阻垢效果好。由此可知，循环水通过本发明实施例2中的电解处理装置后的阻垢效果更好。
对比例1
不进行阻垢的空白试验：在实验室内通过氯化钙、氯化镁配置模拟循环水，其循环水内Ca2+的含量为201mg/L，Mg2+的含量为207mg/L。循环水由快速结垢装置进水口12流入烧杯10内，试片9称重后固定于烧杯10中，开启水浴锅13进行加热，运行48h后取出试片9并由烘烤箱烘干，称量试片9的质量，试片9质量增加387mg，即结垢量为387mg。
对比例2
单一电解处理阻垢试验：在实验室内通过氯化钙、氯化镁配置模拟循环水，其Ca2+、Mg2+的含量分别为201mg/L、207mg/L。此电解处理装置的结构与本发明实施例1中的电解处理装置结构一致，在此不作赘述。
循环水由电解处理进水口102流入电解槽1内，接通电解处理电源6后调节电压，阳极板4与阴极板5间通电后形成电场，粒子电极3在电场作用下感应带电产生感应阴极和感应阳极，粒子电极3表面形成电化学反应。粒子电极3的感应阴极与阴极板5处形成强碱性环境，部分Ca2+、Mg2+生成沉淀。生成沉淀后的循环水由电解处理出水口101流入过滤装置，检测经过过滤装置过滤后的循环水中的Ca2+、Mg2+的含量分别为61mg/L、37ma/L。
经过过滤装置后的循环水由快速结垢装置进水口12流入烧杯10内，试片9称重后固定于烧杯10中，开启水浴锅13进行加热，运行48小时后去取出试片9并由烘烤箱烘干，称量试片9的质量，试片9质量增加126mg，即结垢量为126mg，阻垢率为67.4％。
对比例3
单一电磁处理阻垢试验：循环水为在实验室内通过氯化钙、氯化镁配置而成，其Ca2+、Mg2+的含量分别为201mg/L、207mg/L。此电磁处理装置8的结构与本发明实施例1中的电磁处理装置8的结构一致，在此不作赘述。
循环水由电磁处理进水口8031流入缠绕电磁线圈802的聚磁管803内，接通电磁处理电源80，1聚磁管803内形成电磁场，聚磁管803内的循环水经过电磁处理后由电磁处理出水口8032流出。流出聚磁管803的循环水由快速结垢装置进水口12进入烧杯10内，对试片9进行称重并将其固定与烧杯10内，开启水浴锅13进行加热，运行48小时后取出试片9并将试片9放置于烘烤箱内烘干，称量烘干后的试片9质量，试片9质量增加273mg，即结垢量为273mg，阻垢率为29.5％。
通过上述试验例与对比例的数据可知，本发明采用电解、电磁联合处理系统及方法处理循环水能够有效地防止循环水结垢，且阻垢效果显著。电解阻垢法与电磁阻垢法的联合使用，一方面，通过电解处理装置的预沉淀脱除部分Ca2+、Mg2+，以降低循环水中Ca2+、Mg2+的含量；另一方面，通过电磁处理装置8后的循环水由大水分子团变为溶解力更强的小水分子，以提升循环水的溶解力。通过电解处理装置的降低循环水中Ca2+、Mg2+的含量，通过电磁处理装置8后的循环水溶解力提升，不易结垢，达到显著的阻垢效果。其中，实施例2中空气通过气体分布板7均匀的分散至电解槽1内，使得粒子电极3在无规则的运动下其自身两侧均能够形成感应阴极，粒子电极3利用率提高的同时生成了更多的沉淀，进一步降低了循环水内Ca2+、Mg2+的含量。而且，本发明属于物理阻垢法，无需添加化学药剂，环保、又不会产生二次污染。
Claims (15)
1.一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统，其特征在于：包括电解处理装置、电磁处理装置(8)以及过滤装置；电解处理装置包括电解槽(1)和安装在电解槽(1)内的阳极板(4)与阴极板(5)，电解槽(1)内填装有粒子电极(3)，粒子电极(3)用于在阳极板(4)与阴极板(5)之间产生的电场作用下感应带电，粒子电极(3)的感应阴极与阴极板(5)处形成局部强碱性环境以形成沉淀；过滤装置用于过滤循环水在电解处理装置内形成的沉淀；电磁处理装置(8)包括聚磁管(803)、电磁线圈(802)以及电磁处理电源(801)，聚磁管(803)供过滤后的循环水通过，电磁线圈(802)缠绕于聚磁管(803)的外周，电磁线圈(802)的两端引出并与电磁处理电源(801)连接，以使聚磁管(803)内产生作用于循环水的电磁场。
2.根据权利要求1所述的一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统，其特征在于：粒子电极(3)为柱状活性炭，柱状活性炭的直径为5mm，长度为10mm。
3.根据权利要求1所述的一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统，其特征在于：电解槽(1)内装填有用于防止相邻粒子电极(3)之间相互接触的绝缘粒子(2)。
4.根据权利要求3所述的一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统，其特征在于：绝缘粒子(2)为柱状聚四氟乙烯，柱状聚四氟乙烯的直径为5mm，长度为10mm。
5.根据权利要求3所述的一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统，其特征在于：绝缘粒子(2)与粒子电极(3)按质量比1:1混合均匀，且绝缘粒子(2)与粒子电极(3)的填充体积为电解槽(1)体积的50％。
6.根据权利要求1所述的一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统，其特征在于：阳极板(4)为石墨板，阴极板(5)为不锈钢板。
7.根据权利要求1所述的一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统，其特征在于：电解槽(1)为长方体，阳极板(4)与阴极板(5)沿电解槽(1)的长度方向间隔分布。
8.根据权利要求7所述的一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统，其特征在于：电解槽(1)靠近阳极板(4)的一侧壁上部开设有电解处理出水口(101)，电解槽(1)靠近阴极板(5)的一侧壁下部开设有电解处理进水口(102)。
9.根据权利要求8所述的一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统，其特征在于：电解处理出水口(101)处安装有用于防止粒子电极(3)随循环水流出的过滤网，过滤网的孔径小于粒子电极(3)的尺寸。
10.根据权利要求8所述的一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统，其特征在于：电解槽(1)侧壁上位于电解处理出水口(101)的下方设置有曝气口(103)；电解槽(1)内位于曝气口(103)的上方安装有气体分布板(7)，气体分布板(7)用于将空气均匀分散至电解槽(1)内。
11.根据权利要求10所述的一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统，其特征在于：曝气口(103)与电解处理进水口(102)处于同一水平面。
12.根据权利要求1所述的一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统，其特征在于：聚磁管(803)上缠绕一层或多层电磁线圈(802)。
13.根据权利要求1所述的一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理系统，其特征在于：电磁线圈(802)为漆包铜线，电磁线圈(802)两端之间连接有电磁处理电源(801)，电磁处理电源(801)为交流电源或直流电源。
14.一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理方法，其特征在于：首先，将循环水通入电解处理装置内的电解槽(1)，阳极板(4)与阴极板(5)接入电解处理电源(6)形成电场，被绝缘粒子(2)相互隔开的粒子电极(3)感应带电在其两侧产生感应阴极和感应阳极，使粒子电极(3)表面发生电化学反应，粒子电极(3)的感应阴极与阴极板(5)处形成局部强碱性环境，生成沉淀；其次，将循环水通入过滤装置后过滤掉循环水内的沉淀；最后，将过滤后的循环水通入电磁处理装置(8)的聚磁管(803)内，由电磁线圈(802)接入电磁处理电源(801)形成电磁场，使循环水在电磁场作用下由大水分子团变为溶解力更强的小水分子团。
15.根据权利要求14所述的一种防止循环水结垢的电解、电磁联合处理方法，其特征在于：将空气通入设置在电解槽(1)底部的气体分布板(7)，使空气均匀的分散至电解槽(1)内；通过提高循环水内的二氧化碳含量而促进沉淀的生成；通过空气的推力推动粒子电极(3)作无规则运动，使粒子电极(3)其自身任意一侧均可转变为感应阴极，粒子电极(3)的感应阴极可形成多处强碱环境以生成沉淀。
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