循環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）。某電廠循環水系統應用后，換熱管結垢速率從3 mm/年降至0.5 mm/年，同時節水15%（減少排污量）。該技術的瓶頸在于高硬度水質（>500 mg/L CaCO?）時能耗上升，需配合水質軟化預處理。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

一般循環水管壁的生物膜難以通過常規殺菌劑清洗，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，鈦基電極產生的·OH能滲透至生物膜深層，剝離效率比連續電解提高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）。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）技術能實現單原子級精度，用于制備超薄、高活性電極涂層。

循環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。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）；②參比電極監控（Ag/AgCl）；③絕緣法蘭（防雜散電流）。某海水循環冷卻系統中，ICCP技術使管道壽命從5年延長至15年以上。

循環水排污水的回用是節水關鍵，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水，在10 V電壓下處理2小時，TOC降解率超過80%，且降解產物無生物毒性。系統需優化極板間距（<10 mm降低歐姆損耗）和流量分布（避免短流）。某鋼鐵廠案例中，電氧化單元使循環水COD穩定控制在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）。當系統電位超過該值，熱力學上即可發生自發氧化。在實際水系統中，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，這對高溫循環水系統的電極選材提出更高要求。江蘇源力循壞水電極設備