垢菌清又稱為電化學(xué)設(shè)備，垢菌清利用水垢預(yù)沉積和氯離子及氧離子的氧化產(chǎn)物，主要用于工業(yè)循環(huán)冷卻水，從而解決結(jié)垢和微生物控制的問題。垢菌清手動操作，免維修，環(huán)境友好，對水質(zhì)無污染。同時也防止冷卻塔中菌藻類的滋生。

循環(huán)水處理現(xiàn)狀及常見問題　　

　　在工業(yè)用水中工業(yè)循環(huán)冷卻水約占工業(yè)用水的70~80%，節(jié)約冷卻循環(huán)用水量則是節(jié)約冷卻水有效的措施，但是循環(huán)冷卻水在運行過程中不可避免地對換熱設(shè)備產(chǎn)生一系列的危害，即水垢、污垢的沉積、腐蝕的加劇、菌藻的滋生等，如不進行有效治理，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)則很難正常運行。　

　　隨著世界工業(yè)的發(fā)展以及水資源的匱乏，工業(yè)循環(huán)水處理日漸成為石化、能源、冶金、電力等行業(yè)重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。長久以來，循環(huán)水處理行業(yè)通過藥劑添加來解決問題，一直致力于開發(fā)出防垢殺菌效果更好、添加量更少、毒性更小的藥劑。但經(jīng)過多年實踐證明，添加藥劑雖然暫時解決循環(huán)水系統(tǒng)的問題，但藥劑給循環(huán)水系統(tǒng)帶來了新的污染源，且系統(tǒng)運行存在各種隱患，如同一個沒有治的病人隨時都有復(fù)發(fā)的危險，治標(biāo)不治本。

問題一、水垢析出和附著

　　重碳酸鈣（Ca(HCO3)2）的濃度隨著蒸發(fā)濃縮而增加，當(dāng)其濃度達到過飽和狀態(tài)時，或者冷卻水經(jīng)過冷卻塔噴淋導(dǎo)致CO2逸出時，碳酸鈣（CaCO3）以水垢的形式析出沉積在熱交換器傳熱表面，形成致密的水垢，降低換熱器的傳熱率。

Ca(HCO3)2=CaCO3+CO2+H2O

問題二、管道和設(shè)備腐蝕

　　腐蝕是一個電化學(xué)過程，腐蝕就是金屬從陽極電位向陰極電位的電子轉(zhuǎn)移過程中發(fā)生的氧化。當(dāng)金屬與溶解有氧氣的冷卻水接觸時，由于金屬表面的不均一性和冷卻水的導(dǎo)電性，在金屬表面會形成許多腐蝕微電池，經(jīng)過氧化還原反應(yīng)，使得陽極區(qū)的金屬不斷溶解被腐蝕。

在陽極區(qū) Fe - 2e-  = Fe2+

在陰極區(qū) O2+2H2O+4e-=4OH-

在水中 6Fe2+  +3/2O2  +3H2O=4Fe3+ +2Fe(OH)3

問題三、微生物滋生和粘泥

　　循環(huán)水中由于養(yǎng)分的濃縮，水溫升高和日光照射，細菌、真菌和藻類迅速繁殖。微生物分泌出的粘液，與水中懸浮物及水垢一起形成粘泥。粘泥除了會引起腐蝕外（循環(huán)水中70%的腐蝕是微生物加速或者直接導(dǎo)致的），還會使循環(huán)水流量減少，從而降低熱交換效率。嚴重時會堵死管道，迫使停產(chǎn)清洗。

問題四、懸浮物導(dǎo)致污垢沉積

　　懸浮物來源于補水、腐蝕產(chǎn)物、結(jié)垢副產(chǎn)物、菌藻及其代謝物、投加的化學(xué)藥劑、物料泄露、空氣對流帶來的雜質(zhì)等。內(nèi)部疏松多孔的污垢除了影響換熱之外，更嚴重的是助長某些細菌如鐵細菌的繁殖，最終導(dǎo)致?lián)Q熱器穿孔腐蝕而泄漏。

問題五、高溫換熱器結(jié)垢

　 存在多個換熱器的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，某個高溫換熱器的結(jié)垢問題不能通過整體水質(zhì)處理來解決，為了照顧大多數(shù)換熱器采取的循環(huán)水處理方案，卻會引起高溫換熱器的結(jié)垢，從而成為循環(huán)水系統(tǒng)管理的瓶頸。

垢菌清工作原理

　　垢菌清利用水垢預(yù)沉積和氯離子及氧離子的氧化產(chǎn)物，主要用于工業(yè)循環(huán)冷卻水，從而解決結(jié)垢和微生物控制的問題。

冷卻水在反應(yīng)室內(nèi)，經(jīng)過電化學(xué)作用發(fā)生下列反應(yīng)：

1) 在陰極（反應(yīng)室內(nèi)壁）附近形成一個強堿性環(huán)境（PH高達13），使碳酸鈣從水中析出，與沉積的重金屬離子一起附著在內(nèi)壁上。

2) 電流導(dǎo)致懸浮顆粒失穩(wěn)，形成較大絮體沉淀下來。

3) 在陽極附近，氯離子被電解氧化生成游離氯或者次氯酸。

4) 在陽極附近同時生成氫氧根自由基、氧自由基、臭氧以及雙氧水，這些物質(zhì)進一步強化了在反應(yīng)室內(nèi)和整個水系統(tǒng)的殺菌滅藻效果。

除垢原理

　　在電流的作用下水在陰極發(fā)生電解反應(yīng)生成OH-，由陰極反應(yīng)產(chǎn)生的OH-離子打破陰極附

近溶液中堿度與硬度的平衡，溶液中的HCO3-離子轉(zhuǎn)化為CO32-離子，同時水中Ca2+、Mg2+等

成垢離子在靜電引力的作用下向陰極區(qū)遷移，分別生成CaCO3、Mg(OH)2沉淀析出。

殺菌原理

　　在陽極處發(fā)生氧化反應(yīng)，氯離子轉(zhuǎn)化成氯氣，其氯氣在冷卻水中很快形成持續(xù)殺菌效果的次氯酸，次氯酸是一種強的氧化殺生劑，可有效的殺死藻類和菌類，同時陽極又產(chǎn)生臭氧、氧自由基、羥基自由基和雙氧水，這一系列產(chǎn)物產(chǎn)生了殺菌效應(yīng)，結(jié)合局部高PH值（陰極）和低PH值（陽極）區(qū)域，微生物和藻類在經(jīng)過交替的強酸性環(huán)境和強堿性環(huán)境的過程中

也難以維持生存。

（1）4OH- → O2+2H2O+4e-（氧氣）

（2）Cl- –e- → Cl0 （游離氯）

（3）2Cl-(aq) → Cl2(g) + 2e- （氯氣）

（4）O2 + 2HO- – 2e- → O3(g) + H2O （臭氧）

（5）OH- – e- → OH0（自由基）

防腐蝕原理

　　將部分氯離子轉(zhuǎn)化成氯氣，適當(dāng)降低了氯離子的含量，減輕了氯離子腐蝕的危害，同時，控制L.S.I指數(shù)，使循環(huán)水處于微結(jié)垢狀態(tài)達到防腐作用。

垢菌清工作流程

　　冷卻水從進水口進入反應(yīng)室內(nèi)，在陰極附近和陽極附近經(jīng)過電化學(xué)作用發(fā)生下列反應(yīng)：

（1）在陰極（反應(yīng)室內(nèi)壁）附近產(chǎn)生大量氫氧根離子（OH-），形成一個強堿性環(huán)境。在鄰近反應(yīng)室壁的擴散層內(nèi)，強堿性環(huán)境擾亂了水垢的化學(xué)平衡。

（2）同時陰極的電流導(dǎo)致溶解的重金屬離子形成沉淀，沉到反應(yīng)室底部。

（3）在陽極附近，氯離子被電解氧化生成游離氯或者次氯酸。

（4）在陽極附近同時生成氫氧根自由基、氧自由基、臭氧以及雙氧水，這些物質(zhì)進一步強化了反應(yīng)室內(nèi)和整個水系統(tǒng)的殺菌滅藻效果。

（5）懸浮物（SS）在電場的作用下失穩(wěn)，絮凝沉淀到反應(yīng)室底部。

垢菌清的特點

1.無需投加任何藥劑、無污染

2.設(shè)備全自動運行，無需人工值守

3.運行成本低、占地面積小

4.循環(huán)水濃水作為稀釋用水

5.節(jié)省循環(huán)水40%以上