EST(Electrochemical Scale and Corrosion Control)循环水处理器是基于电化学原理的水处理技术,通过电极反应产生强氧化性物质,实现阻垢、杀菌、缓蚀等功能。其核心在于利用电解过程中产生的氧化物种,破坏水中污染物的化学结构,或改变离子存在形态,从而解决循环水系统中的结垢、微生物繁殖等问题。
反应原理 : 当循环水中含有氯离子(Cl⁻)时,阳极发生氧化反应:2 C l − − 2 e − → C l 2 ↑ 生成的氯气(Cl₂)与水反应生成次氯酸(HClO)和次氯酸根离子(ClO⁻):C l 2 + H 2 O ⇌ H ClO + H + + C l − 作用 :HClO 具有强氧化性,可穿透微生物细胞膜,氧化酶系统,杀灭细菌、藻类(如军团菌、硫酸盐还原菌)。 抑制生物黏泥形成,降低微生物腐蚀(MIC)风险。 反应原理 : 水分子在阳极失去电子,生成羟基自由基(・OH):H 2 O − e − → ⋅ O H + H + 羟基自由基是极强的氧化剂(氧化还原电位 2.8V),可与水中有机物、氨氮等发生链式氧化反应:有 机 物 作用 :降解水中难溶性有机物(如腐殖酸),减少结垢前驱物。 氧化氨氮为氮气(N₂),降低水体富营养化程度。 反应原理 : 水中低价金属离子(如 Fe²⁺、Mn²⁺)在阳极被氧化为高价态,形成氢氧化物沉淀:F e 2 + − e − → F e 3 + F e 3 + + 3 O H − → F e ( O H ) 3 ↓ 作用 :去除水中铁、锰离子,防止金属氧化物沉积造成的设备堵塞与腐蚀。 沉淀的氢氧化物可吸附水中悬浮物,辅助净化水质。 反应原理 : 当水中溶解氧充足时,阳极可能发生析氧反应:4 O H − − 4 e − → O 2 ↑ + 2 H 2 O 部分氧气在特定条件下(如高压电极)可转化为臭氧(O₃):3 O 2 → 2 O 3 作用 :O₃的氧化能力强于 Cl₂,可快速分解有机物、破坏细菌细胞壁,增强杀菌效果。 分解水中残留的还原性物质(如硫化物),降低水体异味。 氧化反应类型 核心产物 协同作用效果 氯离子氧化 HClO、ClO⁻ 快速杀灭浮游微生物,抑制生物膜初期形成。 羟基自由基生成 ·OH 降解生物膜基质中的多糖、蛋白质,破坏成熟生物膜结构,增强 ClO⁻的渗透能力。 金属离子氧化 Fe(OH)₃、MnO₂ 沉淀去除水中金属离子,减少结垢核心(如 Fe²⁺可催化 CaCO₃结晶),同时形成疏松氧化膜抑制腐蚀。 臭氧生成 O₃ 与・OH 协同氧化难降解有机物,降低 COD,减少结垢与腐蚀诱因。
无药剂投加 :避免传统杀菌剂(如氯系药剂)的储存风险与二次污染,符合环保要求。氧化效率高 :・OH 和 O₃等强氧化剂可在低浓度下快速反应,对微量污染物(如 10⁻⁶级有机物)有效。自适应调节 :可通过电流密度控制氧化反应强度,适配不同水质(如硬度、氯离子浓度)。氯离子浓度 :维持 Cl⁻浓度 50~200mg/L,过低影响 ClO⁻生成,过高则可能加速电极腐蚀。pH 值调节 :弱碱性环境(pH 7.5~8.5)有利于 ClO⁻和・OH 的稳定存在,酸性条件下 HClO 占比高但易分解。电极材质 :采用钛镀钌铱或钛镀铂电极,耐氧化腐蚀,延长使用寿命(通常≥3 年)。原因 :电极表面结垢(CaCO₃沉积)阻碍电子传递,导致・OH 和 ClO⁻生成量减少。解决方案 :定期酸洗电极(用 5% 柠檬酸溶液冲洗),或通过脉冲电流技术抑制垢层附着。原因 :阴极析氢反应(2H⁺ + 2e⁻ → H₂↑)产生的氢气未及时排出。解决方案 :设备顶部设置氢气排放口(管径≥25mm),并安装可燃气体报警器(氢气爆炸极限 4%~75%)。EST 循环水处理器通过电化学过程引发的氧化反应(如氯离子氧化、羟基自由基生成等),实现了循环水系统的多功能处理。其核心优势在于利用氧化物种的强氧化性,同步解决结垢、微生物和腐蚀问题,且无需化学药剂投加。实际应用中需关注水质参数(Cl⁻、pH)与电极维护,以确保氧化反应的高效与安全运行。该技术尤其适用于对环保要求高、需减少药剂依赖的场景(如食品工业、电子循环水系统)。