在工業生產與市政供暖領域,循環水系統承擔著熱量輸送的核心任務。但一個長期存在的難題是——結垢。
水中天然含有鈣、鎂等離子,當流經換熱設備時,受溫度與壓力變化影響,這些礦物質會逐漸析出并附著在管道和換熱器內壁。起初只是薄薄一層,但隨著時間累積,垢層不斷增厚。研究顯示,即使很薄的水垢層,也足以顯著降低換熱效率——這意味著系統需要消耗更多能源才能達到同樣的供熱或冷卻效果。對普通居民而言,最直接的感受就是暖氣不熱;對企業來說,則意味著能耗上升、設備壽命縮短。
傳統應對方式以投加化學藥劑為主:阻垢劑、緩蝕劑、殺菌劑等。這種方法能在一定程度上延緩結垢,但存在明顯局限——藥劑持續消耗帶來成本,排水中的磷等成分有環境負擔,而且對已經形成的老垢基本無效,設備仍需定期停機酸洗。
讓水垢“換個地方”析出
近年來,電化學水處理技術在循環水領域逐步得到應用。其原理并不復雜:在循環水旁路中設置一臺電解反應器,通過電場作用,使水中的成垢離子(鈣、鎂等)向陰極遷移、吸附,并以固態形式提前析出。這些水垢附著在反應器內壁上,定期清理即可從系統中物理移除。
與此同時,電場作用還能產生活性物質,對細菌和藻類有一定抑制效果,并在管道內壁形成一層致密的氧化保護膜,有助于減緩后續腐蝕。
與加藥方式不同,這種技術的核心邏輯不是“阻止”結垢,而是“轉移”結垢——讓垢提前長在專門設備里,而不是換熱面上。
去年冬季,濟南一處換熱站在實際運行中對該技術進行了驗證。該站負責較大面積的居民供暖,補水來源為地下水,硬度偏高,且管網較為老舊,此前每個供暖季都需要停機清洗換熱器,用戶投訴較多。
試驗期間,站內加裝了一臺電化學全自動水處理設備,采用旁通安裝,不改動原有主管路。設備功率較低,日均耗電量相當于普通家用電器水平。
運行一個供暖季(約兩個多月)后,水質指標出現了明顯變化:循環水的總硬度、鈣硬度、電導率等均有顯著下降。設備內部析出并清理出了數百公斤的固態垢體,經分析主要成分為碳酸鈣,屬于普通固廢,可按一般廢物處理。
整個供暖季期間,換熱器未再進行停機清洗,供暖保持連續運行。設備每隔數周人工清垢一次,由現場人員兼職完成,未明顯增加人力負擔。
![]()
處理前后
技術的適用邊界與客觀局限
需要說明的是,電化學水處理并非“萬能方案”,其效果受多種因素影響。
它更適合循環水量相對穩定、補水硬度較高的系統,如工業循環冷卻水、中央空調冷卻水、供暖二次管網等。如果系統流速極低或間歇運行,效果會打折扣。
此外,該技術處理的是循環水中的離子濃度,無法改變補水本身的硬度。如果補水硬度極高且失水量很大,則需要增大設備規格或增加并聯臺數。
從成本結構看,設備有初始投資,電極屬于消耗件,需計入長期運維成本。與化學藥劑法相比,前期投入較高,但后期藥劑費用可以省去。經濟上的平衡點因項目規模和水質條件而異。
政策背景與趨勢
值得留意的是,電化學循環水處理技術近年來已被納入多項國家級指導目錄,享受節能節水相關稅收優惠,也被工業和信息化部、水利部列為推薦技術。從政策導向來看,減少化學藥劑使用、降低排污負荷、提高水資源利用率,是水處理領域的長線趨勢。
![]()
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.