工业循环冷却水系统为控制结垢和腐蚀，需定期排放部分浓缩水。这股排污水具有高硬度（高钙、镁离子）、高碱度和含有缓蚀阻垢剂的特点。传统的石灰软化法需要投加大量化学品，产泥量大；而直接膜法处理则存在严重结垢风险。电化学水处理技术因其“电子是清洁试剂”和原位产生反应物等优势，为此类废水的处理提供了新思路。本研究设计的耦合系统，由两个先后顺序的电化学反应区构成：第一区为电化学钙沉淀区，以大面积钛或不锈钢网为阴极，采用低电流密度，在阴极表面附近，水电解产生的OH⁻使局部pH急剧升高，导致水中的Ca²⁺和HCO₃⁻反应，在阴极表面生成CaCO₃晶体。这些晶体在达到一定尺寸后，通过定期切换电极极性或水力冲刷被剥离去除，从而去除了大部分暂时硬度。

  第二区为电絮凝区，采用可溶性铁或铝阳极。在外加电流作用下，阳极溶出的Fe²⁺/Fe³⁺或Al³⁺离子迅速水解，生成高活性的多核羟基络合物和氢氧化物胶体。这些絮凝剂能够高效地网捕和吸附第一区出水中残余的细微碳酸钙颗粒、悬浮物、胶体，以及被循环水带入的缓蚀阻垢剂等有机物。通过气浮或沉淀，将絮体分离，从而实现了深度除浊和去除有机物的目的。整个系统仅消耗电能，无需投加任何化学药剂，所产生的污泥主要是CaCO₃和铁/铝的氢氧化物，产量较传统石灰软化法大幅减少，且更易于脱水处理。

  中试实验表明，该电化学耦合系统在处理某化工厂循环冷却排污水时，对总硬度的去除率稳定在80%以上，出水浊度<1NTU，对总磷和COD的去除率也分别超过90%和60%。该技术为工业循环冷却水排污水提供了一种清洁、自动化程度高的软化-净化一体化解决方案，是实现工业水系统近零排放的关键技术环节之一。

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