循環(huán)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(wǎng)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(shù)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(huán)水系統(tǒng)應用后，換熱管結(jié)垢速率從3 mm/年降至0.5 mm/年，同時節(jié)水15%（減少排污量）。該技術的瓶頸在于高硬度水質(zhì)（>500 mg/L CaCO?）時能耗上升，需配合水質(zhì)軟化預處理。光電協(xié)同催化使有機物降解速率提升3倍。浙江循壞水電極除硬

鈦電極可以根據(jù)不同的標準進行分類。按照涂層材料的不同，可分為鈦基二氧化釕電極、鈦基二氧化銥電極等。鈦基二氧化釕電極常用于氯堿工業(yè)電解制氯，其對析氯反應具有良好的電催化活性和穩(wěn)定性；鈦基二氧化銥電極則在酸性介質(zhì)中表現(xiàn)出優(yōu)異的析氧性能，常用于電鍍、電合成等領域。依據(jù)電極的用途，又可分為陽極和陰極。陽極在電解過程中發(fā)生氧化反應，陰極則發(fā)生還原反應，不同的電極用途決定了其表面涂層和結(jié)構的設計差異，以滿足特定的電化學需求 。青海電極除硬系統(tǒng)鈦基涂層電極電解產(chǎn)生次氯酸，殺菌率超99.9%。

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(tǒng)電位超過該值，熱力學上即可發(fā)生自發(fā)氧化。在實際水系統(tǒng)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(huán)水系統(tǒng)的電極選材提出更高要求。

循環(huán)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(xiàn)。以ImpressedCurrentCathodicProtection（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-850mV（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(jiān)控（Ag/AgCl）；③絕緣法蘭（防雜散電流）。某海水循環(huán)冷卻系統(tǒng)中，ICCP技術使管道壽命從5年延長至15年以上。循環(huán)水排污水的回用是節(jié)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(chǎn)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20A/m2，膜通量50L/(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%。電極材料抗污染性能大幅提升。

循環(huán)水系統(tǒng)中微生物滋生會導致生物粘泥、管道腐蝕和換熱效率下降，電極電化學技術可通過原位生成殺菌劑（如活性氯、臭氧和羥基自由基）實現(xiàn)高效消毒。以鈦基涂層電極（Ti/RuO?-IrO?）為例，在含氯循環(huán)水中電解產(chǎn)生次氯酸（HClO），當有效氯濃度維持在0.5-2 mg/L時，對異養(yǎng)菌的殺滅率超過99.9%。相比傳統(tǒng)化學加藥（如二氧化氯），電化學法具有精細控量、無藥劑殘留的優(yōu)勢。系統(tǒng)設計需考慮電流密度（通常1-5 mA/cm2）、流速（>0.5 m/s防止結(jié)垢）和電極壽命（涂層穩(wěn)定性>5年）。某石化廠案例顯示，該技術使殺菌成本降低40%，且避免了化學藥劑對設備的腐蝕風險。電化學脫氮技術氨氮去除率>90%。湖北數(shù)據(jù)中心電極除硬

銅離子電解釋放有效抑制藻類滋生。浙江循壞水電極除硬

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(jié)循環(huán)）。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(zhàn)在于涂層與基體的結(jié)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(xiàn)單原子級精度，用于制備超薄、高活性電極涂層。浙江循壞水電極除硬