日期：2026-09-29浏览： 来源:利菲尔特
表现为槽电压持续升高、工作电流逐步下降，相同参数下污染物去除率显著降低；停机检查可见电极表面覆盖白色或黄褐色沉积物，阴极结垢尤为突出。该故障占电化学系统故障总量的 42% 以上，是系统最高发的运行故障 [2]。 核心成因包括三点：一是阴极区域电化学反应消耗氢离子，局部 pH 值升高，水中钙、镁离子与碳酸根、氢氧根结合生成碳酸钙、氢氧化镁等沉积物，附着于阴极表面形成硬垢，进水硬度越高，结垢速率越快；二是重金属离子在阴极得到电子还原析出，形成金属沉积层；三是阳极表面吸附有机污染物、沉积硫酸钙，形成钝化层，降低电极活性位点数量。 标准化处置方法：轻度结垢可采用在线酸洗工艺，配置 5%~10% 的稀盐酸或柠檬酸溶液，循环冲洗电极表面 10~20 分钟，溶解沉积物后排出废液，清水冲洗后恢复运行；重度硬垢需停机拆解，采用软毛刷配合弱酸浸泡清理，严禁硬物刮擦损伤电极涂层；涂层出现剥落、钝化无法恢复时，及时更换对应电极。源头预防措施：进水增设软化或阻垢单元，控制总硬度≤300mg/L，从源头减少结垢前驱物；配置自动倒极系统，每 2~4 小时切换一次正负极，利用阳极产酸原位溶解阴极表面沉积物，可大幅延长结垢周期 [3]；高硬度工况可选用专用抗结垢涂层电极。
表现为相同设定电流下，污染物去除率明显下降，单位处理量电耗显著升高，系统能效降低。 核心成因：电极活性涂层老化剥落，有效反应活性位点减少，是长期运行后的主要诱因；进水含盐量偏低，电解液电导率不足，电流传导阻力增大；电极间距偏移、变形，电流分布不均，局部反应不充分；电路接触不良、局部短路，造成无效电流损耗。 标准化处置方法：检测电极涂层完整性，剥落面积超过 20% 时更换电极；检测进水电导率，低于设计值时适当补充电解质，保障导电效率；校准电极间距，保持极板平行均匀，偏差不超过设计值的 5%；排查电路连接点与绝缘结构，紧固松动接点，修复绝缘破损，消除短路漏电。
表现为出水 COD、色度、重金属浓度持续超出排放标准，或波动幅度显著增大。 核心成因：进水负荷超标，污染物浓度或处理流量超过设计范围，水力停留时间不足，氧化反应不充分；电极结垢钝化，羟基自由基生成量下降，系统氧化能力不足；絮体分离单元失效，悬浮物与絮体随出水带出；布水装置堵塞，反应器内出现短流、沟流，部分水体未充分反应。 标准化处置方法：调整进水流量与浓度，控制负荷在设计范围内，高负荷时段采用减量运行或多模块并联运行；排查处理电极结垢问题，恢复电极活性与氧化效能；优化絮体分离单元，修复气浮布气系统，清理沉淀区积泥，提升固液分离效果；检查反应器布水装置，清理堵塞布水孔，保障水流均匀分布，消除短流沟流。
表现为电流电压异常波动、无输出，自动控制失效，参数无法调节。 核心成因：脉冲电源模块故障，功率元件损坏；传感器失灵，检测信号失真；PLC 控制程序参数丢失或逻辑错误；线路老化、接线松动，信号传输中断。 标准化处置方法：排查电源模块，更换故障功率元件，校准输出参数；校准或更换故障传感器，保障检测数据准确；修复控制程序，重置运行参数；检查线路连接，紧固接线端子，更换老化线缆，保障信号与电力传输稳定。
表现为出水悬浮物浓度升高，水体浑浊，絮体沉降缓慢或气浮上浮效果差。 核心成因：电絮凝电流不足，金属离子溶出量少，絮体生成量不足、结构松散；气浮布气装置堵塞，微气泡产量不足，污染物携带能力下降；沉淀区积泥过多，有效沉淀高度不足，水流扰动带起沉泥。 标准化处置方法：调整电絮凝电极电流，保证足量金属离子溶出，形成密实絮体；清理气浮布气装置堵塞物，调整进气压力，保障微气泡均匀稳定；定期排放沉淀污泥，控制积泥高度不超过沉淀区的 1/3，避免积泥过高影响分离效果。
为提升故障处置效率，避免盲目拆解设备，需遵循 “从外到内、从工艺到设备、先参数后部件” 的排查原则，按四步流程有序开展。 第一步，运行参数核查。调取系统电流、电压、处理流量、进出水水质数据，对比历史正常运行区间，初步锁定故障方向与大致范围。 第二步，外部系统检查。现场检查脉冲电源、控制柜运行状态，检查管路、阀门、气浮系统、排泥系统工作状态，排查外部动力与辅助系统故障。 第三步，反应器内部检查。停机泄压排空后，检查电极结垢状态、涂层完整性、电极间距，检查布水、布气装置堵塞情况，排查内部核心部件故障。 第四步，系统调试验证。故障修复后，进行带负荷试运行，检测各项运行参数与出水指标，确认故障彻底排除，设备恢复正常工况。
河南新乡某生活垃圾填埋场渗滤液处理站，配套利菲尔特 LCY 系列超氧化还原水系统作为深度处理单元，设计处理规模 50m³/d，设计进水 COD≤600mg/L。运行半年后出现三类典型故障：一是阴极结垢速度快，平均每 15 天需停机人工清垢，运维工作量大；二是电流效率下降，相同电流下 COD 去除率由 62% 降至 48%，电耗上升 28%；三是雨季进水浓度升高时出水 COD 波动超标。 利菲尔特运维团队现场排查，确定三大故障根源：渗滤液钙镁总硬度达 1200mg/L，远超设计耐受值，阴极快速形成钙镁结垢；进水浓度波动大，雨季峰值达 900mg/L，超出设计负荷；电极间距因安装偏差达 8%，电流分布不均，局部反应不足。 针对上述问题制定系统性解决方案：第一，前端增设软化预处理单元，采用药剂软化降低进水总硬度至 250mg/L 以内，从源头减少结垢前驱物；第二，加装自动倒极控制系统，每 3 小时切换一次正负极，利用阳极产酸原位溶解阴极表面沉积物，配合每周一次的在线弱酸冲洗；第三，优化电源控制程序，采用进水浓度反馈的自动调流模式，浓度升高时自动提升电流密度，强化氧化能力；第四，校准电极间距，调整偏差至 3% 以内，保障电流均匀分布。 改造完成后连续运行 6 个月，各项指标显著改善：电极结垢周期由 15 天延长至 62 天，清垢运维工作量减少 75%；电流效率提升 26%，单位处理量电耗降低 21%；出水 COD 稳定在 120~240mg/L，雨季高负荷工况下也稳定达标；系统年综合运维成本降低 38%[4]。
每日开展现场巡检，核心检查内容包括：电流、电压数值与稳定性，无异常波动；进出水水质与流量，符合设计区间；气浮系统出气均匀，排泥管路畅通；电源与控制柜运行正常，无报警提示。做好运行台账记录，分析数据变化趋势，提前预判故障。
每周检查一次电极电压分布，判断是否存在局部结垢与短路；每月检查一次气浮布气与排泥系统，清理堵塞物；每季度校准一次传感器与仪表，保障检测数据准确；每半年停机全面检查一次电极涂层、结垢状态与布水装置，及时处理局部问题；每年进行一次系统性能评估，检测污染物去除率与电流效率，制定年度维护与电极更换计划。
第一，工况动态调整。根据进水水质水量波动，动态调整电流密度、脉冲频率与运行组数，高负荷时段提升参数，低负荷时段降低参数，在保障出水达标前提下降低运行能耗。 第二，电极全生命周期管理。建立电极运行台账，记录安装时间、运行参数、结垢与维护记录，结合性能评估制定更换计划，避免电极失效导致的水质超标。 第三，前端水质协同。优化前端预处理工艺，稳定进水水质、硬度与负荷，避免高浓度、高硬度水直接进入反应器，从源头降低故障风险。
1. 超氧化还原水系统最常见的运行故障是什么？ 答：电极结垢与钝化是最常见的故障，占系统故障总量的 40% 以上，主要由水中钙镁离子、重金属在阴极沉积形成。可通过前端软化降低进水硬度、配置自动倒极系统、定期在线酸洗有效预防与处理，大幅延长结垢周期。
2. 电流效率下降该按什么顺序排查？ 答：优先检查电极结垢与涂层状态，结垢或涂层剥落是最常见诱因；其次检测进水电导率，含盐量不足会导致导电效率下降；再检查电极间距与电路连接，排除间距偏移、短路漏电问题。按从易到难顺序排查可大幅提升处置效率。
3. 出水 COD 突然超标应首先排查哪些内容？ 答：首先排查进水负荷，确认是否浓度流量突增超出设计范围；其次检查电极电流电压，判断是否电极结垢钝化导致氧化能力下降；再检查絮体分离单元，排除悬浮物带出影响；最后排查布水系统，消除短流沟流问题。
4. 系统电极一般多久需要更换？ 答：正常工况下，优质涂层电极使用寿命可达 2~3 年；具体寿命受进水水质、结垢情况、运行参数影响，高硬度、高腐蚀工况寿命会相应缩短。当涂层剥落面积超过 20%、电流效率下降 30% 以上且无法恢复时，需及时更换电极。
5. 冬季低温会影响系统处理效果吗？ 答：低温会小幅降低反应速率，但超氧化还原水系统依靠强氧化性自由基反应，受温度影响远小于生化处理系统；常规 5℃以上工况处理效果无明显波动，更低温度工况可适当提高电流密度，保障处理效果。
[1] 中国环保产业协会. 2025 年电化学水处理设备运行现状调研报告 [R]. 北京：中国环保产业协会，2025.
[2] 王凯，李军。电化学高级氧化系统常见故障与运行优化研究 [J]. 环境工程学报，2023, 17 (8): 2451-2460.
[3] 张舸。电催化氧化脱除气田采出水中硫化物 [J]. 华东理工大学学报 (自然科学版), 2021.
[4] 新乡市利菲尔特滤器股份有限公司。某垃圾填埋场超氧化还原水系统故障治理项目案例 [EB/OL]. https://www.lefilter.com, 2026.
[5] 工业水处理编辑部。工业难降解废水深度处理系统运维技术规范 [J]. 工业水处理，2024, 44 (10): 123-128.
