循環(huán)水中的鈣鎂離子易形成碳酸鈣和硫酸鈣垢，電化學除垢技術通過陰極反應（2H?O + 2e? → H?↑ + 2OH?）提高局部pH，促使成垢離子（Ca2?、Mg2?）以疏松形式析出并隨排污水排除。采用網(wǎng)狀不銹鋼陰極時，垢層主要成分為文石型CaCO?（非粘附性），可通過自動刮垢裝置清洗。關鍵參數(shù)包括電流密度（10-30 mA/cm2）、水溫（<60℃）和停留時間（>30分鐘）。某電廠循環(huán)水系統(tǒng)應用后，換熱管結垢速率從3 mm/年降至0.5 mm/年，同時節(jié)水15%（減少排污量）。該技術的瓶頸在于高硬度水質(zhì)（>500 mg/L CaCO?）時能耗上升，需配合水質(zhì)軟化預處理。電化學處理使軍團菌檢出率降為零。江蘇源力循壞水電極設備

一般循環(huán)水管壁的生物膜難以通過常規(guī)殺菌劑清洗，電化學生成的氫氧自由基（·OH）可氧化破壞生物膜胞外聚合物（EPS），實現(xiàn)物理剝離。采用脈沖電解模式（頻率100 Hz，占空比50%）時，鈦基電極產(chǎn)生的·OH能滲透至生物膜深層，剝離效率比連續(xù)電解提高40%。某制藥廠案例中，每周運行2小時電化學處理，生物膜厚度從500 μm降至50 μm以下，換熱效率恢復至設計值的95%。需注意高濃度·OH可能腐蝕非金屬管道（如PVC），建議配合緩蝕劑投加。黑龍江吸收塔電極除硬系統(tǒng)電化學處理使換熱效率恢復至95%。

電極的制備工藝對其電化學性能至關重要。以鈦基涂層電極為例，典型制備流程包括基體預處理（噴砂、酸蝕）、涂層溶液配制（如RuCl?和IrCl?的混合溶液）和熱分解氧化（多次涂覆-燒結循環(huán)）。溶膠-凝膠法可制備均勻的納米氧化物涂層，而電沉積法則適合精確控制貴金屬（如Pt）的負載量。關鍵挑戰(zhàn)在于涂層與基體的結合力不足導致的剝落問題，可通過引入中間層（如Ta?O?）或等離子噴涂技術改善。此外，新興的原子層沉積（ALD）技術能實現(xiàn)單原子級精度，用于制備超薄、高活性電極涂層。

循環(huán)水管道和換熱器的電化學陰極保護可通過外加電流或犧牲陽極實現(xiàn)。以Impressed Current Cathodic Protection（ICCP）為例，鈦鍍鉑陽極（壽命>20年）輸出電流使碳鋼管道電位極化至-850 mV（vs. CSE），腐蝕速率降低90%。設計需考慮：①陽極分布（每50米一組）；②參比電極監(jiān)控（Ag/AgCl）；③絕緣法蘭（防雜散電流）。某海水循環(huán)冷卻系統(tǒng)中，ICCP技術使管道壽命從5年延長至15年以上。

循環(huán)水排污水的回用是節(jié)水關鍵，電化學-超濾（EC-UF）組合工藝可同步去除懸浮物、有機物和微生物。鋁電極電解產(chǎn)生的Al3?水解后形成絮體（如Al(OH)?），通過吸附和電中和作用強化UF膜污染控制，通量衰減率降低60%。典型操作條件：電流密度20 A/m2，膜通量50 L/(m2·h)。某熱電廠的零排放項目中，EC-UF使反滲透進水SDI<3，回用率從70%提升至90%。 電化學脫氮技術氨氮去除率>90%。

循環(huán)水中的油類、緩蝕劑和工藝泄漏有機物會加速微生物繁殖，電化學高級氧化（EAOPs）技術可將其降解為小分子或礦化。以BDD電極為例，其產(chǎn)生的羥基自由基（·OH）能無選擇性地攻擊有機物，COD去除率可達70-90%。對于含聚丙烯酸類阻垢劑的循環(huán)水，在10 V電壓下處理2小時，TOC降解率超過80%，且降解產(chǎn)物無生物毒性。系統(tǒng)需優(yōu)化極板間距（<10 mm降低歐姆損耗）和流量分布（避免短流）。某鋼鐵廠案例中，電氧化單元使循環(huán)水COD穩(wěn)定控制在30 mg/L以下，減少了生物粘泥導致的停機清洗頻率。

電化學再生緩蝕劑使更換周期延長至1年。江蘇源力循壞水電極設備

電極氧化反應遵循電化學熱力學原理，可用能斯特方程描述電極電位與反應物濃度的關系。以鐵電極為例，其氧化反應Fe→Fe2?+2e?的標準電極電位為-0.44V（vs SHE）。當系統(tǒng)電位超過該值，熱力學上即可發(fā)生自發(fā)氧化。在實際水系統(tǒng)中，溶解氧的存在會顯著提高氧化電位，例如O?+2H?O+4e?→4OH?反應的標準電位達+0.40V，二者耦合構成腐蝕電池。溫度每升高10℃，氧化反應速率通常提高1.5-2倍，這對高溫循環(huán)水系統(tǒng)的電極選材提出更高要求。江蘇源力循壞水電極設備