電子水處理技術(shù)
湖南鑫泰環(huán)?？萍加邢薰局鳡I(yíng)產(chǎn)品：水處理設(shè)備|工業(yè)純水超純水設(shè)備|反滲透純水設(shè)備|EDI工業(yè)純水設(shè)備|超純水設(shè)備|除鐵錳過(guò)濾器|軟化水設(shè)備|中水回用設(shè)備|超濾凈水設(shè)備|去離子水設(shè)備|活性碳石英砂過(guò)濾器|過(guò)濾器|江河一體化設(shè)備|直飲水凈化設(shè)備|
基本內(nèi)容
電子水處理（EWT）技術(shù)是20世紀(jì)70年代以后發(fā)展起來(lái)的新型水處理技術(shù)，最早由美國(guó)國(guó)家航空宇航局研制成功。該技術(shù)能廣泛運(yùn)用于工業(yè)和民用的冷、熱水循環(huán)系統(tǒng)的供水處理，具有很好的防垢除垢、殺菌滅藻以及緩蝕防腐的功效，能夠起到較好的節(jié)能節(jié)水作用。
阻垢除垢機(jī)理
電子水處理技術(shù)的阻垢除垢機(jī)理可以從兩個(gè)角度來(lái)考慮。
物理角度
從物理的角度來(lái)看，當(dāng)水流經(jīng)水處理器時(shí)在低壓微電流所產(chǎn)生的電場(chǎng)力作用下，水中溶解的離子和極性的水分子會(huì)發(fā)生定向移動(dòng)；水分子中的電子被激發(fā)，從低能軌道躍遷到高能軌道，引起水分子電位能的損失，使其電位下降，致使水分子與器壁的固液界面間的偶電層電位差減小，導(dǎo)致粒子的水合程度和相互聚集的狀況發(fā)生變化；改變水分子自身的狀態(tài)和水分子間的締合程度等。由這些作用產(chǎn)生的阻垢機(jī)理可以有2種：一種是在常溫下可使水質(zhì)穩(wěn)定，增加水的溶解能力，減少結(jié)晶，把離子或膠體顆粒穩(wěn)定在水溶液中；另一種是在高溫下持續(xù)處理提供種晶核，促進(jìn)水中的積垢成分聚集成松散的泥渣沉于水底。該2種作用相反，但都能達(dá)到防除積垢的效果。對(duì)于已經(jīng)結(jié)垢的系統(tǒng)，由于被處理過(guò)的水中含有大量被激勵(lì)的電子，它們對(duì)水垢分子有一定的破壞作用，會(huì)使器壁原有的垢層剝落和溶解，直到消失。這種阻垢機(jī)理，與高壓靜電阻垢技術(shù)以及磁化或電磁阻垢技術(shù)的阻垢機(jī)理有很大程度上的相似性。
化學(xué)角度
從化學(xué)的角度來(lái)看，兩極間施加的低壓直流電場(chǎng)，會(huì)在陰極區(qū)與水的界面引發(fā)電極反應(yīng)，見(jiàn)式（1）：2H2O+2e→2OH－+H2↑（1）由于反應(yīng)產(chǎn)生OH－，使得陰極表面附近pH上升，CO32－增多，見(jiàn)式（2）HCO3－+OH－→H2O+CO32－（2）而Ca2+、Mg2+等成垢離子由于靜電引力的作用會(huì)向陰極區(qū)遷移，并最終在陰極區(qū)附近富集，造成局部濃度遠(yuǎn)大于本體溶液濃度。此時(shí)Ca2+、Mg2+分別與CO32－和OH－反應(yīng)生成沉淀，見(jiàn)（3）、式（4）：Ca2++CO32－→CaCO3↓（3）Mg2++2OH－→Mg（OH）2↓（4）上述反應(yīng)使得水中的成垢離子濃度大幅降低，起到了抑制水垢形成的效果。經(jīng)電子水處理后在陰極區(qū)析出的水垢很容易被高速水流帶走或者是用專用的清除設(shè)備將其刮除。由此可以看出，電子場(chǎng)水處理技術(shù)是一種主動(dòng)防垢技術(shù)。
滅菌消毒的機(jī)理
電子水處理技術(shù)的殺菌機(jī)理非常復(fù)雜，包括物理、化學(xué)和生物等多種作用機(jī)制與反應(yīng)歷程，主要涉及到以下幾個(gè)方面：
（1）活性氯的作用。當(dāng)對(duì)含氯離子的水溶液進(jìn)行處理時(shí)，氯離子在陽(yáng)極表面被氧化，生成氯氣；氯氣與水反應(yīng)生成次氯酸?；钚月燃礊镃l2、HClO、ClO-3種形式的總和，其殺菌效果好且具有持續(xù)殺菌作用。C.Morita實(shí)驗(yàn)表明，即使在氯離子濃度很低的情況下，電解所產(chǎn)生的活性氯也具有十分優(yōu)良的殺菌效果。但電解氯的過(guò)程對(duì)電極的腐蝕作用非常大，因此采用電解氯來(lái)殺菌對(duì)所使用的金屬陽(yáng)極有較高的要求。
（2）活性自由基的作用。水在處理過(guò)程中，產(chǎn)生了一系列的活性自由基，如HO·、O2·、Cl·等。H.F.Diao等對(duì)臭氧、氯、Fenton試劑以及電化學(xué)法殺滅大腸桿菌做了對(duì)比研究，通過(guò)觀察4種方法處理后大腸桿菌的SEM圖片，發(fā)現(xiàn)電化學(xué)法和Fenton試劑法所得到的結(jié)果十分相近，細(xì)胞的破壞程度明顯高于臭氧和氯處理過(guò)的細(xì)胞。由此他們認(rèn)定HO·是電化學(xué)法殺菌的主要成分。K.P.Dress等實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)水中加入谷胱甘肽（GSH）之后，由于GSH能保護(hù)細(xì)胞免受自由基和氧化劑的攻擊，使得電化學(xué)殺菌的能力大大下降。這也證明電解過(guò)程中產(chǎn)生的大量氧化性物質(zhì)，尤其是無(wú)氯情況下產(chǎn)生的自由基，是滅菌的關(guān)鍵所在。
（3）電極表面的吸附作用。T.Matsunaga等研究表明，電化學(xué)殺菌是由于細(xì)菌吸附在電極表面，與電極之間進(jìn)行了直接的電子交換，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)胞內(nèi)酶CoA的氧化，破壞了細(xì)菌的呼吸能力，而致使細(xì)菌死亡。死亡的細(xì)胞從電極上脫落下來(lái)，保持了電極殺菌的持續(xù)性。
緩蝕防腐的機(jī)理
由于電解作用，電子水處理裝置的出水中含有大量的活性成分，可使腐蝕金屬器壁上的紅銹Fe2O3·nH2O轉(zhuǎn)化為致密的Fe3O4膜；而對(duì)于清潔的金屬器壁，則會(huì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)生成Fe3O4保護(hù)膜。微生物滋長(zhǎng)被控制，管路與管壁上的積垢被清除，使金屬管道腐蝕的兩大原因（微生物腐蝕和
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