1实验部分01实验装置及材料本研究采用的实验装置见图1。电解槽有效容积为500mL，阳采用钛基钌铱电，阴采用不锈钢电，电间距为1.5cm，有效电解面积为24cm2。用NaHCO3和CaCl2按物质的量比为2:1的比例配制模拟硬水。实验过程中利用蠕动泵将储水槽中的模拟硬水通过下进上出的方式抽入电解槽中，电解完成后通过出水池进行收集。
02分析方法水质总硬度的测定采用GB/T6909—2008《锅炉用水和冷却水分析方法硬度的测定》；Cl-的测定采用GB/T15453—2008《工业循环冷却水和锅炉用水中氯离子的测定》；活性氯的测定采用HJ586—2010《水质活性氯和总氯的测定N，N-二乙基-1，4苯二胺分光光度法》。电流效率、阴结垢剥离率计算式分别见式（1）、式（2）。
由图2（a）可知，电流效率随着电流密度的逐渐降低。硬度去除质量浓度随着电流密度先增加后降低，这是因为电流密度较低时，Ca2+在溶液中的迁移速率较慢，阴附近产生的OH-浓度较低，导致在低电流密度下CaCO3的沉积量较少。电流密度大会加快Ca2+向阴的迁移速率，溶液中的氧化还原反应加剧使阴附近碱性增强，产生了较多的CO32-，促进了Ca2+在阴表面沉积，所以当电流密度由5mA/cm2增加到10mA/cm2，硬度去除质量浓度由110mg/L增加到180mg/L。当电流密度超过10mA/cm2，阴的析氢反应加剧，较多的H2会在电表面形成一层H2薄膜，阻碍了Ca2+、CO32-在阴表面的传质过程，生成的大量H2也会导致阴附近水体剧烈扰动，影响了Ca2+的迁移速率，导致了硬度去除质量浓度的下降。

05除垢时间对倒除垢的影响在倒电流密度为5mA/cm2的条件下，考察除垢时间对结垢剥离的效果，结果见图6。
由图6可知，当除垢时间由3min逐渐增加到8min，除垢率也由75.28增加到了94.3，且不会引起水质硬度的上升，在实验过程中均未发现不锈钢电的腐蚀。当除垢时间继续增加，除垢率有所下降，同时水质硬度由800mg/L下降到了760mg/L，这可能是由于除垢时间的增加导致了钛钌铱电附近的OH-浓度增加，生成了部分CaCO3沉淀。在实验过程中发现当除垢时间达到了10~15min时，不锈钢电会发生一定程度的腐蚀，造成电解电压的急剧升高，能耗增加，因此佳除垢时间为8min。
3结论（1）电化学法处理循环冷却水的佳电解条件：水质硬度为800mg/L，Cl-质量浓度为567.2mg/L，电流密度为10mA/cm2，HRT为10min。在佳电解条件下硬度去除质量浓度为300mg/L，Cl-去除质量浓度为140mg/L，活性氯质量浓度为8.74mg/L，电流效率为88.44。（2）倒除垢的佳条件：倒电流密度为5mA/cm2，倒除垢时间为8min。在佳倒条件下阴结垢剥离率为94.3，且以物理脱落为主，不会造成水质的二次恶化或电腐蚀。电化学法处理循环水电解条件得到认证，不同电流密度对倒除垢效果也是不同的。

对于实际运行中的冷冻水系统，通常出现这样几种冷凝器内管壁污染的情形：

1、水垢比较硬的结垢层，当冷凝器温度较高，水的硬度较大的情况下，容易出现。通常的水处理剂能够处理该问题。

2、有机物生物或菌类或藻类薄膜附着在管道内壁，是一种疏松的粘性体，有较大的热阻，对换热造成危害。

3、杂质和粒由于在管道内壁，存在一定厚度的层流层，流速很小，特别是当粒和有机混合物粘连就会形成较稳定的泥垢。

4、腐蚀在水中溶存的酸是机器腐蚀的主要原因，如果碳酸离子等具有腐蚀性的离子与其他污染源共存，会加大其腐蚀性，从而缩短系统的设备及水管的使用寿命。

工作原理：

将海绵胶球从装球室手孔处放入装球室内，数量为凝汽器进水室冷却管数的7%～13%。然后启动胶球泵，打开系统中的控制阀门，在胶球泵的作用下，胶球就在比循环水进口压力略高一些的水流带动下，送入循环水进水管，随着循环水的流动，胶球进入凝汽器水室。因胶球是一个多种孔柔软的弹性体，在循环水进出口压力差的作用下，被挤压通过冷却管，对冷却管内径进行一次擦洗，使管内壁污垢随水流带出，胶球通过凝汽器管后与循环水一起进入收球网，在收球网板的阻挡下，把胶球分离出来，随后被收球泵抽出，再进入装球室。如此循环，胶球连续自动擦洗凝汽器冷却管内壁使之保持清洁。