在敞开式循环冷却水系统运行过程中,结垢、腐蚀和微生物滋生是其面临的主要问题,这些问题会使换热效率降低,继而引发系统堵塞,不利于安全生产。关于系统结垢的处理,当前的方法主要是以化学药剂为主,但这种方法会造成二次污染。因此,需要发展一种高效、无污染及低成本的阻垢技术。本论文采用电解阻垢法对敞开式循环冷却水进行处理,利用水及成垢离子在低压电场作用下的电化学特性,降低水质硬度,达到阻垢的目的。本论文构建了电解阻垢系统,以常用的钌铱涂层钛板为阴极和阳极,设计四因素三水平的正交实验。结果显示:进水水质硬度为600 mg/L、系统电压取10 V,水力停留时间为10.5 min,极板间距为12 mm时,为系统电解阻垢的最佳条件组合。四种因素对阻垢效果的影响程度为:水质硬度>电压>水力停留时间>极板间距。以上述所得最佳条件组合为系统的运行条件,对不同材质结构的阴极板进行比选。得出三种极板的阻垢能力大小为:钌铱涂层钛板>不锈钢板>钛板。三种结构同种材质的阴极板的阻垢效果为:钌铱涂层小孔钛网(网孔规格3 mm×6 mm)>钌铱涂层大孔钛网(网孔规格4.5 mm×12.5 mm)>钌铱涂层钛板,且钌铱涂层小孔钛网的沉积能力最强。最后,本论文通过四种单因素实验的研究,以钙硬度去除率和垢层沉积速率为评价指标,得出以钌铱涂层钛板为阳极,钌铱涂层小孔钛网为阴极的电解阻垢系统的进水水质硬度最佳水平为375 mg/L,电压最佳水平为13V,水力停留时间最佳水平为10.5 min,最佳的极板间距为17mm。此最佳运行条件下的钙硬度去除率为61.62%,水温变化为3.3℃,电导率呈下降趋势。综上,本论文构建了高效极板构建电解阻垢系统,效果显著,综合效益良好。