循环冷却水占工业用水中的耗水量达到80%左右,循环冷却水在运行过程中常会出现结垢、腐蚀与微生物滋生等问题,这不仅会导致传热效率下降、堵塞管道,还会增加能耗、缩短设备使用寿命。传统除垢阻垢的方法是投加化学药剂,但成本较高,会对水体造成二次污染。电化学处理技术是一种新兴技术,被称之为环境友好型技术,具有除垢防垢、杀菌灭藻、缓蚀防腐和降解COD的特点。本文针对电化学技术对循环冷却水进行处理,探讨了运行参数对处理效果的影响规律,并进行了中试试验研究。本文以钛基铱钌氧化物涂层极板为阳极,不锈钢极板为阴极,设计四因素三水平的正交试验,在静态运行条件下,综合考察硬度去除率、COD去除率和余氯浓度三个指标,试验结果表明:电流密度为7 m A/cm~2,初始水质硬度为400 mg/L,电解时间为5 min,极板间距为1 cm时,为系统最佳运行条件。上述四个因素对处理效果的显著性影响顺序为:水质硬度>电流密度>电解时间>极板间距。根据正交试验所得最佳参数为运行条件,设计单因素试验对以上因素进一步探究,综合考察处理效果与能耗,得出在动态试验条件下,电流密度为5 m A/cm~2,极板间距为3 cm,停留时间为5 min,初始水质硬度为500 mg/L时处理效果较好,能耗较低。在此基础上,以河北邯郸某钢厂600 m~3/h循环冷却水系统为处理对象,使用电化学除垢设备进行了中试试验研究。电流密度为3 m A/cm~2比5 m A/cm~2时硬度和COD去除效果更好;循环流量从6 m~3/h升高至18 m~3/h的过程中,硬度去除效果良好,而COD去除效果与之相反。对电化学法去除单位质量的硬度和COD的能耗研究结果表明,随着电流密度的提高,能耗越来越大;循环流量对能耗影响较小,从6 m~3/h升高至18 m~3/h时,硬度与COD的能耗均有所降低。根据处理效果与能耗确定了最佳运行条件:循环流量为18 m~3/h,电流密度为3 m A/m~2。通过EDS能谱和SEM电镜分析发现,经过电化学处理后的水垢晶体发生了畸变,有利于清理阴极水垢,达到了除垢阻垢的目的。并进行了经济效益分析和环境效益分析,与该厂一直使用的投加化学药剂法相比,采用电化学除垢设备每年可节约运行成本40.08万元,有效降低处理费用,不会造成二次污染问题,具有良好的工业应用前景。