本文从阴极阻垢和除垢两方面入手,以具有内腔的钛滤芯电极为基础,阴阳极之间的环形区填充离子交换树脂及螺旋片。树脂颗粒在水流场及电场共同作用下悬浮旋转,上升旋流场带动颗粒对阴极管壳内壁进行摩擦清洗,控制电垢生长。螺旋片可增加阴极面积,从而减少阴极壁上的电垢,进而减缓电流的衰减程度,提高电解过程稳定性。与此同时,在电场的作用下,失效树脂上的成垢离子会向阴极迁移并形成电垢,从而脱离水体。通过改变分流比、出水流量,以及在装置内添加混合树脂等方法进行研究。结果表明:1.在12V电压下,电化学装置内加入一定体积的失效的阳树脂循环处理18L井水,在分流比为0:1时,处理5小时,硬度可以从213mg/L下降到60mg/L。2.考察流量对处理效果的影响(不循环),在较小流量的条件下,自来水硬度去除率可以达到15%。而在较大流量时,硬度去除率只能达到4%。3.以井水为处理对象(不循环),分流比为0:1时硬度去除率能够达到21%左右。4.通过对加入单一树脂和混合树脂对比后实验结果得出,混合树脂比单一树脂硬度去除效果更好,阴极硬度去除率可达6.25%,阳极硬度去除率为22.5%。5.对电化学装置分别进行反冲洗实验和倒极实验,结果表明倒极除垢效果优于大流量反冲洗。