Ⅰ 水處理工藝流程是什麼
水處理工藝流程為:
1、一級處理—機械處理工段:
機械(一級)處理工段包括格柵、沉砂池、初沉池等構築物,以去除粗大顆粒和懸浮物為目的,處理的原理在於通過物理法實現固液分離,將污染物從污水中分離,這是普遍採用的污水處理方式。
2、二級處理—污水生化處理:
污水生化處理屬於二級處理,以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機物為主要目的,其工藝構成多種多樣,可分成生物膜法和活性污泥法(AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化溝法)穩定塘法、土地處理法等多種處理方法。
3、三級處理—對水的深度處理:
將經過二級處理的水進行脫氮、脫磷處理,用活性炭吸附法或反滲透法等去除水中的剩餘污染物,並用臭氧或氯消毒殺滅細菌和病毒,然後將處理水送入中水道,作為沖洗廁所、噴灑街道、澆灌綠化帶、工業用水、防火等水源。
(1)內冷水處理樹脂擴展閱讀:
水處理工藝流程環境的影響:
1、PH值:
活性污泥系統微生物最適宜的PH值范圍是6.5-8.5,酸性或鹼性過強的環境均不利於微生物的生存和生長,嚴重時會使污泥絮體遭到破壞,菌膠團解體,處理效果急劇惡化。
2、溶解氧
當環境中的溶解氧高於0.3mg/l時,兼性菌和好氧菌都進行好氧呼吸;當溶解氧低於0.2-0.3mg/l接近於零時,兼性菌則轉入厭氧呼吸,絕大部分好氧菌基本停止呼吸,而有部分好氧菌(多數為絲狀菌)還可能生長良好,在系統中占據優勢後常導致污泥膨脹。
3、溫度:
溫度對微生物的影響是很廣泛的,盡管在高溫環境(50℃~70℃)和低溫環境(-5~0℃)中也活躍著某些類的細菌,但污水處理中絕大部分微生物最適宜生長的溫度范圍是20-30℃。
參考資料來源:網路-水處理工藝
Ⅱ 什麼是軟化水處理設備
軟水器是專門清除水中的鈣鎂離子,有效率高達99%,同時也可以去除水中的藻類、固體懸浮物,使處理後的水軟化、清澈。
當含有硬度離子的原水通過軟水器內樹脂層時,水中的鈣(Ca2+)、鎂(Mg2+)離子被樹脂交換吸附,同時等物質量釋放出的鈉(Na2+)離子。從軟水器內流出的水就是去掉了硬度離子的軟化水。其交換過程如下:
2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+
2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+
即水通過鈉離子交換器後,水中的Ca+、Mg+被置換成Na+。
當鈉離子交換樹脂失效之後,為恢復其交換能力,就要進行再生處理。再生劑為價廉貨廣。的食鹽溶液。再生過程反應如下:
R2Ca + 2NaCl = 2RNa + CaCl2
R2Mg + 2NaCl = 2RNa + MgCl2
經上述處理,再生過程就是用鹽箱中的食鹽水沖洗樹脂層,把樹脂上的硬度離子再置換出來,隨再生廢液排出罐外,樹脂就又恢復了軟化交換的能力,具體工作流程如下:
當水流過樹脂層時,離子交換樹脂可以釋放出鈉離子,功能基團與鈣鎂離子結合,這樣水中的鈣鎂離子含量降低,水的硬度下降。硬水就變為軟水,這是軟化水設備的工作過程。
當樹脂上的大量功能基團與鈣鎂離子結合後,樹脂的軟化能力下降,可以用氯化鈉溶液流過樹脂,此時溶液中的鈉離子含量高,功能基團會釋放出鈣鎂離子而與鈉離子結合,這樣樹脂就恢復了交換能力,這個過程叫作「再生」。
Ⅲ SEPLITE QD系列樹脂是做什麼用的
藍曉科技陽樹脂SEPLITE™ 001QD(凝膠)和SEPLITE™ 001DQD(大孔),陰內樹脂SEPLITE™ 201QD(凝膠)和SEPLITE™ 201DQD(大孔)系列是用做凝結容水精處理啟動樹脂,適用於機組啟動凝結水處理。
凝結水一般是指鍋爐產生的蒸汽在汽輪機做功後,經循環冷卻水冷卻凝結的水。實際上凝汽器熱井的凝結水還包括高壓加熱器、低壓加熱器等疏水。由於熱力系統不可避免的存在水汽損失,需向熱力系統補充一定量的補給水(除鹽水箱來水)。因此凝結水主要包括:汽輪機內蒸汽做功後的凝結水、各種疏水和鍋爐補給水。在機組初投時凝結水含鐵量、其他金屬離子、TOC等較高,通過精處理混床系統處理達到水質要求。
樹脂照片供參考
產品詳情
Ⅳ 鍋爐水處理的方法
鍋爐內水處理的方法是通過向鍋爐內加入一定數量的軟水劑 , 使鍋爐給水中的污垢轉變成泥垢然後將泥垢從鍋內排出,從而達到防止水垢結生或減緩的目的。這種處理水的方法是在鍋爐內部進行的,所有被稱為鍋爐內水處理。
二、鍋內水處理常用葯劑配方
1.「三鈉一膠」法
「三鈉一膠」法指的是磷酸三鈉、碳酸鍋、氫氧化鍋和栲膠。這種方法在我國鐵路系統有一套完整的使用方法和理論,管理得好,防垢率高。
2.「四鈉」法
「四鈉」法指的是磷酸三鈉、碳酸鍋、氫氧化鍋和腐殖酸鍋,這種方法處理的效果優於三鈉一膠法,適合於各種水質。
3. 純鹼法
這種方法主要是向鍋內放入純鹼 (Na2C03),純鹼在一定壓力作用下,雖然能分解成部分氫氧化鈉, 但對於成分復雜的給水,不能答到讓人滿意的效果。
4. 純鹼一腐殖酸鈉法
此法又要比純鹼一栲膠法效果好,主要是栲膠的水處理效果沒有腐殖酸鈉的水處理效果。
5. 有機聚磷酸鹽 有機聚竣酸鹽和純鹼法。
這種方法是近幾年才發展起來的阻垢劑配方,效果較好。
6. 純鹼一栲膠法
由於栲膠和純鹼的共同協作的結果,要比單用純鹼效果好。
7. 有機聚磷酸鹽、有機聚起酸鹽、腐殖酸鈉和純鹼法。
這種方法中的純鹼不僅其本身具有良好的防垢作用,而且還為有機聚竣酸鹽和有機聚磷酸鹽提供了良好的阻垢條件,腐殖酸做是很好的泥垢調解劑,效果更理想。
三、鍋內水處理常用葯剩用量的計算水處理葯劑的用量一般需要根據原水的硬度、鹼度和鍋 水維持的鹼度或葯劑濃度及鍋爐排污率大小等來確定。通常 無機葯劑可按化學反應物質的量進行計算 ; 而有機葯劑 ( 如栲膠、腐殖酸鍋、磷酸鹽或竣酸鹽等水質穩定劑 ) 則大多按 實驗數據或經驗用量進行加葯。
Ⅳ 水處理的處理工藝
最快捷方便的水處理工藝:使用硅磷晶的操作方法非常簡單,首先將其裝入葯罐內,然後接通水源,罐內葯劑通過水流沖擊產生布朗運動,此時葯劑緩溶於水中,就可正常發揮它的葯理作用。
「硅磷晶」水處理技術有別於目前國內市場上的其他水處理葯劑和設備。該技術適用於生活水系統,將防止水質的二次污染與保護用水設備結合起來,不但可以解決「黃水」、「紅水」問題,避免管道和設備的腐蝕,也可以抑制在換熱器中的結垢問題。「硅磷晶」是一種緩慢溶解的球狀化學葯劑。葯劑由多種磷酸鹽、硅酸鹽經特殊加工工藝製成。對於一個特定的用水系統,只要在主管線上安裝一個合適容量的加葯罐,罐中填滿「硅磷晶」即可。當系統用水時,「硅磷晶」即進入用水系統,並開始起作用。
「硅磷晶」技術使用方便,無動力消耗,不增加用水系統的阻力,平時無需專人維護,只需要3—6個月補加一次「硅磷晶」。「硅磷晶」的消耗量約每噸水1—3克,設備投產後,葯罐中的「歸麗精」界面下降,消耗量可從加葯罐的視窗孔觀察到。「硅磷晶(歸麗晶)」是一種可以在飲用水系統安全使用的化學水處理葯劑,葯劑成分符合 FAO/WHO(聯合國食品和農業組織/世界衛生組織)的標准,獲得國際公認的NSF」(美國國家環境衛生基金會)的注冊商標。
硅磷晶是玻璃小球,由聚磷酸鹽及硅酸鹽組成,經高溫燒結成型面製得得玻璃體。硅磷晶在水中微溶,但足以阻止水對金屬材質得腐蝕及生垢。此外,它還能滲入銹瘤使其脫落而光潔管壁。
由於硅磷晶得定量微溶性,使加葯過程變得極為簡單易行,用戶只要根據水的用量選用不同大小的葯器,接在管道上即可。這一獨特之處是國內外類似水處理劑所無法比擬的。
Ⅵ 離子交換樹脂在水處理方面有哪些優勢
離子交換樹脂在水處理應用中的優點:
1、工業超純水處理工藝,是目前工業用超回純水的制答備上應用最多的一種工藝之一。
2、食品工業離子交換樹脂可用於製糖、味精、酒的精製、生物製品等工業裝置上。
3、制葯工業離子交換樹脂對發展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質量改良具有重要作用。鏈黴素的開發成功即是突出的例子。
4、合成化學和石油化學工業在有機合成中常用酸和鹼作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。
5、電鍍廢液中的金屬離子,回收電影製片廢液里的有用物質等。
6、濕法冶金及其他離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。
Ⅶ 低壓鍋爐鍋內水處理常用葯劑配方有主要幾種
一、補給水處理
因蒸汽用途(供熱或發電)和凝結水回收程度的不同,鍋爐的補給水量也不相同。凝汽式電站鍋爐的補給水量一般低於蒸發量的3%,供熱鍋爐的補給水量可高達100%。補給水處理流程如下:
①預處理
當原水為地表水時,預處理的目的是除去水中的懸浮物、膠體物和有機物等。通常是在原水中投加混凝劑(如硫酸鋁等),使上述雜質凝聚成大的顆粒,借自重而下沉,然後過濾成清水。
當以地下水或城市用水作補給水時,原水的預處理可以省去,只進行過濾。常用的澄清設備有脈沖式、水力加速式和機械攪拌式澄清器;過濾設備有虹吸濾池、無閥濾池和單流式或雙流式機械過濾器等。
為了進一步清除水中的有機物,還可增設活性炭過濾器。
②軟化
採用天然或人造的離子交換劑,將鈣、鎂硬鹽轉變成不結硬垢的鹽,以防止鍋爐管子內壁結成鈣鎂硬水垢。
對含鈣鎂重碳酸鹽且鹼度較高的水,也可以採用氫鈉離子交換法或在預處理(如加石灰法等)中加以解決。
對於部分工業鍋爐,這樣的處理通常已能滿足要求,雖然給水的含鹽量並不一定明顯降低。
③除鹽
隨著鍋爐參數的不斷提高和直流鍋爐的出現,甚至要求將鍋爐給水中所有的鹽分都除盡。這時就必須採用除鹽的方法。
化學除鹽所採用的離子交換劑品種很多,使用最普遍的是陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂,簡稱「陽樹脂」和「陰樹脂」。
在離子交換器中,含鹽水流經樹脂時,鹽分中的陽離子和陰離子分別與樹脂中的陽離子(H+)和陰離子(OH-)發生變換後被除去。
當水的鹼度較高時,為了減輕陰離子交換器的負擔,提高系統運行的經濟性,在陽離子交換器之後一般都要求串聯脫碳器以除去二氧化碳。
含鹽量特別高的水,也可採用反滲透或電滲析工藝,先淡化水質,再進入離子交換器進行深度除鹽。對高壓以上的鍋筒鍋爐或直流鍋爐,還必須除去給水中的微量硅;中、低壓鍋爐則按含量情況處理。
二、凝結水處理
凝結水在循環過程中,會受到汽輪機凝汽器冷卻水泄漏和系統腐蝕產物等引起的污染,有時也需要進行處理。
凝結水的處理量與鍋爐的參數、爐型(如有無鍋筒或分離器)和凝結水的污染情況有關。隨著鍋爐參數的提高,凝結水的處理量一般逐漸增加。對超臨界壓力鍋爐應全部處理;對超高壓及亞臨界壓力鍋爐處理量為25~100%;對有鍋筒的高壓以下鍋爐一般不進行處理。
常用的凝結水處理設備有纖維素覆蓋過濾器和電磁過濾器等。凝結水在其中除去腐蝕產物(氧化銅和氧化鐵等)後,再進入混合床或粉末樹脂覆蓋過濾器進行深度除鹽。
三、給水除氧
鍋爐給水中的溶解氧會腐蝕熱力系統的金屬。
腐蝕產物在鍋爐熱負荷較高處結成銅鐵垢,使傳熱惡化,甚至造成爆管或在汽輪機高壓缸中沉積,使汽輪機效率降低。因此,經過軟化或除鹽的補給水和凝結水,在進入鍋爐之前一般都要除氧。
常用的除氧方式有熱力除氧和真空除氧等,有時還輔以化學除氧。所謂熱力除氧,就是當給水在除氧器中被加熱到沸騰時,氣體在水中的溶解度降低,使氣體從水中逸出,排入大氣。按工作壓力來分,應用較多的熱力除氧器有0.12兆帕和0.6兆帕的。
熱力除氧時水必須加熱到飽和溫度,除氧水的表面積要大(如採用淋水或霧化播散裝置),以便逸出的氣體能夠迅速地排出。真空除氧常在汽輪機凝汽器中進行。
化學除氧就是在給水中添加聯胺或亞硫酸鈉,將水中含氧量進一步減少。
四、給水加氨和鍋內加葯處理
經補給水處理、凝結水處理和給水除氧後的鍋爐給水,一般都要求添加氨或有機胺等以提高給水的pH值,防止酸性水對金屬部件的腐蝕。對有鍋筒的鍋爐一般都要進行鍋內處理。
處理時,在鍋筒內投加磷酸三鈉或其他化學劑,把水中能形成水垢的鹽類雜質變成可以在排污時排掉的泥渣,以防止或減緩水垢的形成。
鍋內水處理常用葯劑配方
1.「三鈉一膠」法
「三鈉一膠」法指的是磷酸三鈉、碳酸鍋、氫氧化鍋和栲膠。這種方法在我國鐵路系統有一套完整的使用方法和理論,管理得好,防垢率高。
2.「四鈉」法
「四鈉」法指的是磷酸三鈉、碳酸鍋、氫氧化鍋和腐殖酸鍋,這種方法處理的效果優於三鈉一膠法,適合於各種水質。
3.純鹼法
這種方法主要是向鍋內放入純鹼(Na2C03),純鹼在一定壓力作用下,雖然能分解成部分氫氧化鈉,但對於成分復雜的給水,不能答到讓人滿意的效果。
4.純鹼一腐殖酸鈉法
此法又要比純鹼一栲膠法效果好,主要是栲膠的水處理效果沒有腐殖酸鈉的水處理效果。
5.有機聚磷酸鹽有機聚竣酸鹽和純鹼法
這種方法是近幾年才發展起來的阻垢劑配方,效果較好。
6.純鹼一栲膠法
由於栲膠和純鹼的共同協作的結果,要比單用純鹼效果好。
7.有機聚磷酸鹽、有機聚起酸鹽、腐殖酸鈉和純鹼法
這種方法中的純鹼不僅其本身具有良好的防垢作用,而且還為有機聚竣酸鹽和有機聚磷酸鹽提供了良好的阻垢條件,腐殖酸做是很好的泥垢調解劑,效果更理想。
Ⅷ 中央空調冷卻水處理要用到哪些水處理葯劑
水處理常用葯劑用途
葯劑名稱 用 途
銹垢清洗劑 清除系統管路的銹垢等版
污泥剝離劑權 清除系統內的污泥、油垢等
絡合清洗劑 清除空調系統的銹垢、粘泥等
水垢清洗劑 清除冷卻塔、管路的水垢等
絮 凝 劑 使水中雜質沉降,從而使水質清亮
預 膜 劑 在冷卻水系統管壁上生成保護膜,使管道不易生銹
鈍化緩蝕劑 用於冷凍水系統鈍化緩蝕(作用與預膜劑相同)
防銹濕保劑 用於冷卻水系統停機濕保階段的緩蝕防銹
殺菌滅藻劑 用於循環水系統的殺菌滅藻,控制細菌、藻類生長
緩蝕阻垢劑 穩定水質,控制系統金屬管道腐蝕和控制系統結垢
雖然沒有分,還是幫你一下。
Ⅸ 有什麼常用的軟化水處理方法
本發明公開了一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法,將電解槽分隔成陽極室和陰極室,並分別置有陽極板和陰極板;根據I≥1.01Qη(M+2M2)得到電流,待軟化的水流經陰極室,通電後,在陰極室內形成強鹼性區域,體系pH≥10,產生的OH‑,使Ca2+生成CaCO3晶體,Mg2+生成Mg(OH)2晶體,且隨著pH值的增大,碳酸鈣晶體的zeta電位降低,晶體聚團行為加強而訊速形成晶核;過飽和的晶體懸浮液隨水流流出電解室的過程中,以此晶核為生長點並迅速成長,實現自發結晶,再進行沉降或過濾,即完成軟化。本發明計算出適宜電流值,將水中鈣鎂離子一次性除去,且在處理過程中陰極板上幾乎不會附著水垢,電能利用效率高達90%,極大提高了設備的處理能力和便於實現數字化和自動化控制。
權利要求書
1.一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法,其特徵在於,包括以下步驟:
(1)通過隔膜或細孔板將電解槽分隔成陽極室和陰極室,並將陽極板和陰極板分別置於陽極室和陰極室中;
(2)通一電流,所述的電流根據I≥1.01Qη(M+2M2)計算得到,其中,I為電極板的電流,單位:A;η為目標軟化率,單位:1;Q為陰極室的水流量,單位:L/s;當M0>M1時,M=M0;當M0[(M0+M2)/(M1+M2)]時,M=2M1-M0;M0為待軟化水的鹼度,單位:mgCaCO3/L;M1為待軟化水的鈣硬度,單位:mgCaCO3/L;M2為待軟化水的鎂硬度,單位:mgCaCO3/L;
(3)待軟化的水流經陰極室,通電後,在陰極室內形成強鹼性區域,體系pH≥10,電解產生的OH-,與HCO3-反應生成CO32-,然後與水體中的Ca2+結合生成CaCO3晶體;與Mg2+結合生成Mg(OH)2晶體,且隨電解的繼續,陰極液pH值增大,CaCO3晶體的zeta電位降低,晶體聚團行為加強而迅速形成晶核,隨高速水流流出陰極室的過飽和CaCO3和Mg(OH)2懸浮液以此晶核為生長點並迅速成長,實現自發結晶,生成肉眼可見的固體顆粒物,懸浮於水中,再進行沉降或過濾,即完成軟化。
2.根據權利要求1所述的高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法,其特徵在於,還包括在M0[(M0+M2)/(M1+M2)]時,向陰極液中通入足量空氣或二氧化碳。
3.根據權利要求2所述的高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法,其特徵在於,常溫常壓下通入空氣的流量根據Q1=0.61Q(M1-M0)計算得到,其中,Q1為向陰極室通入空氣的流量,單位:L/s。
4.根據權利要求2所述的高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法,其特徵在於,常溫常壓下通入CO2的流量根據Q0=2.45Q(M1-M0)·10-4計算得到,其中,Q0為向陰極室通入CO2的流量,單位:L/s。
5.根據權利要求1所述的高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法,其特徵在於,所述的陽極板為碳電極、貴金屬電極或鈦基金屬氧化物電極中的一種;所述的陰極板為定型導電材料中的一種。
6.根據權利要求1所述的高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法,其特徵在於,所述的隔膜為陰離子交換膜、陽離子交換膜、雙極膜、石棉纖維膜、無紡布、化纖濾布或陶瓷隔膜中的一種;所述的細孔隔板為帶有微小細孔且不影響導電的塑料薄板。
7.一種利用權利要求1~6所述的高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法軟化硬水的裝置。
8.根據權利要求7所述的軟化硬水的裝置,其特徵在於,至少在所述的陰極室的兩端分別設有進水口和出水口,在所述的進水口上設有空氣或二氧化碳補氣口,在所述的出水口上連有過濾器或沉降池。
9.根據權利要求8所述的軟化硬水的裝置,其特徵在於,在所述的出水口與所述的過濾器或沉降池之間設有第一氣液分離器。
10.一種軟化硬水的系統,其特徵在於,將若干個權利要求8所述的電解槽並聯、串聯或串並復合連接,且在陰極室出水口的匯集處設有第二氣液分離器。
說明書
一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法及其裝置
技術領域
本發明屬於電化學軟化水技術領域,特別涉及一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法及其裝置。
背景技術
利用電化學技術進行水體脫鹽除垢處理,早在2006年就有文獻(Desalination,2006,201:150)報道,隨後也有不少國內文獻及專利(西安交通大學學報,2009,43(5):104;專利公開CN105523611A、CN204198498U)報道過,並在工程實踐中得到一定程度的應用。相比於傳統的消石灰軟化法,電化學脫鹽軟化水技術佔地空間小、處理速度快、不需要使用絮凝劑無二次污染、廢棄固體物少,操作簡單方便,可實現數字化控制,具有很高的經濟效益和環境效益。用於冷卻循環水的除垢防垢領域,與以往傳統的化學加葯方法以及電磁技術、超聲波技術相比,電化學技術的優點在於能夠將水中的成垢的鈣鎂離子以水垢沉積的方式從水中取出,並能提高濃縮倍數,達到節水減排的目的。
現有的電化學設備主要用於冷卻循環水的除垢防垢領域,為提高除垢效率,中國專利公開CN105621538A、CN201923867U及CN105329985A等專利對電化學除垢設備進行了相應的優化設計,其創新點在於充分優化電化學設備內部結構,擴大陰極面積,簡化操作,提高設備的處理效率與處理能力。
為了擺脫極板面積大小的限制因素,以色列文獻(Desalination,2010,263:285;Journal of Membrance Science,2013,445:88)提出了一種新的處理方法,利用陽離子交換膜將電解槽分隔為陽極室與陰極室,將待處理的水流經陰極室後,引入外部結晶器內進行誘發結晶以提高極板處理能力,電能利用率達到50%。中國專利CN204198498U利用刮刀刮掉陰極板垢以提供微小晶核增加結晶比表面積,雖在一定程度上提高了電能的利用率,但其電能利用率依舊偏低,一是增加了陰極動力旋轉部分的電耗,二是由於其輔助電極接正電且在陰極室內,其表面必定會析氧(氯)而產生H+,可消耗陰極產生的部分OH-而導致電能利用率降低,另外其在後續工藝中提及需添加絮凝劑造成二次污染及處理成本的增加,另外其設備內腔底部沒有隔膜將陰陽兩室分開,而其實施例中陽極室酸性水一直往復循環部分H+必會進入陰極室,也會降低電能的利用率。生活中大部分水體都是硬水即鹼度小於硬度(等同於重碳酸根的含量低於鈣鎂量),故在不補加二氧化碳的情況下不能完全消除硬度。專利CN106277369A雖也提及陰陽極間加隔膜,但同樣要求陰極室出水口需連接一外部結晶器誘發結晶,結晶器體積龐大且時效性低,因無二氧化碳的補給同樣存在硬度水條件下不能完全消除硬度達到徹底軟化水的目的。
發明內容
本發明的第一目的是提供了一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法,向電解槽中通入電流,使得陰極室內形成強鹼性區域,利用電解產生的OH-,使得Ca2+生成CaCO3晶體,與Mg2+生成Mg(OH)2晶體,並隨著電解的進行,陰極室pH值增大,碳酸鈣晶體聚團行為加強而迅速形成晶核,使得過飽和的CaCO3和Mg(OH)2懸浮液高效自發結晶,避免了誘發結晶和外加絮凝劑而帶來的二次污染,減少了工序步驟,而且時間上也快很多,投資少、設備佔用空間也少,處理能力大。
本發明的第二目的是提供了一種利用上述高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法軟化硬水的裝置及其系統,向電解槽中通入電流,使得陰極室內形成強鹼性區域,利用電解產生的OH-,使得Ca2+生成CaCO3晶體,與Mg2+生成Mg(OH)2晶體,並隨著電解的進行,陰極室pH值增大,CaCO3晶體聚團行為加強而迅速形成晶核,使得過飽和的CaCO3和Mg(OH)2懸浮液高效自發結晶,避免了誘發結晶和外加絮凝劑而帶來的二次污染,減少了工序步驟,而且時間上也快很多,投資少、設備佔用空間也少,處理能力大。
本發明的技術方案如下:
一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法,包括以下步驟:
(1)通過隔膜或細孔板將電解槽分隔成陽極室和陰極室,並將陽極板和陰極板分別置於陽極室和陰極室中;
(2)通一電流,所述的電流根據I≥1.01Qη(M+2M2)計算得到,其中,I為電極板的電流,單位:A;η為目標軟化率,單位:1;Q為陰極室的水流量,單位:L/s;當M0>M1時,M=M0;當M0[(M0+M2)/(M1+M2)]時,M=2M1-M0;M0為待軟化水的鹼度,單位:mgCaCO3/L;M1為待軟化水的鈣硬度,單位:mgCaCO3/L;M2為待軟化水的鎂硬度,單位:mgCaCO3/L;
(3)待軟化的水流經陰極室,通電後,在陰極室內形成強鹼性區域,體系pH≥10,電解產生的OH-,與HCO3-反應生成CO32-,然後與水體中的Ca2+結合生成CaCO3晶體;與Mg2+結合生成Mg(OH)2晶體,且隨電解的進行陰極室pH值的增大,CaCO3晶體的zeta電位降低,晶體聚團行為加強而迅速形成晶核,隨高速水流流出陰極室的過飽和CaCO3和Mg(OH)2懸浮液以此晶核為生長點並迅速成長,實現自發結晶,生成為肉眼可見的固體顆粒物,懸浮於水中,再進行沉降或過濾,即完成軟化。
優選為,還包括在M0[(M0+M2)/(M1+M2)]時,向陰極液中通入足量空氣或二氧化碳。
優選為,常溫常壓下通入空氣的流量根據Q1=0.61Q(M1-M0)計算得到,其中,Q1為向陰極室通入空氣的流量,單位:L/s。
優選為,常溫常壓下通入CO2的流量根據Q0=2.45Q(M1-M0)·10-4計算得到,其中,Q0為向陰極室通入CO2的流量,單位:L/s。
優選為,所述的陽極板為碳電極、貴金屬電極或鈦基金屬氧化物電極中的一種;所述的陰極板為不銹鋼、鑄鐵、石墨、鋁或銅等定型導電材料中的一種。
優選為,所述的隔膜為陰離子交換膜、陽離子交換膜、雙極膜、石棉纖維膜、無紡布、化纖濾布或陶瓷隔膜中的一種;所述的細孔隔板為帶有微小細孔且不影響導電的塑料薄板,如聚四氟乙烯塑料薄板。
本發明還公開了一種利用上述的高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法軟化硬水的裝置。
優選為,至少在所述的陰極室的兩端分別設有進水口和出水口,在所述的進水口上設有空氣或二氧化碳補氣口,在所述的出水口上連有過濾器或沉降池。
優選為,在所述的出水口與所述的過濾器或沉降池之間設有第一氣液分離器,用來收集綠色能源—氫氣。
本發明還公開了一種軟化硬水的系統,將若干個上述的電解槽並聯、串聯或串並復合連接,且在陰極室出水口的匯集處設有第二氣液分離器,用來收集綠色能源—氫氣。
與現有技術相比,本發明的有益效果如下:
一、本發明的一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法,通過I≥1.01Qη(M+2M2)計算出一適宜電流,使得陰極室內形成強鹼性區域,體系pH≥10,利用電解產生的OH-,使得Ca2+生成CaCO3晶體,與Mg2+生成Mg(OH)2晶體,並隨著電解的進行,陰極室pH值增大,CaCO3晶體聚團行為加強而迅速形成晶核,流出陰極室的過飽和懸浮液以此晶核為生長點高效自發結晶,實現將水中大部分或全部鈣鎂離子一次性除去,且在陰極板上不會附著水垢,無需誘發結晶和外加絮凝劑,避免了二次污染,減少了工序步驟,具有軟化效率稿,投資少、設備佔用空間少,處理能力大等優點;
二、本發明的一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法,還根據Q1=0.61Q(M1-M0)計算通入空氣的流量和根據Q0=2.45Q(M1-M0)·10-4計算通入二氧化碳的流量,以提供足夠量的HCO3-,達到所需軟化率;
三、本發明的一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法,根據通入電流的計算公式和通入空氣或二氧化碳的計算公式,計算出電流值及通入空氣或二氧化碳的速率,便於實現數控化和自動化,使用清潔電能作為唯一的「處理劑」,無色環保無污染。
Ⅹ 冷卻水處理的主要步驟有哪些
(1)化學法。目前,大型冷卻水系統多採用化學方法,為此必須在冷卻水中加入阻垢劑、緩蝕劑、殺菌滅藻劑及其配套的清洗劑等,從而形成了冷卻水的全套水處理技術。可供設計大型空調冷卻水處理的參考。化學處理方法的原理如圖1.由於阻垢可保證傳熱效果(節能),級蝕劑、殺菌滅藻劑可減少設備腐蝕,延長設備壽命均屬正效益,所以被世人所關注,國外各大水處理公司都把此技術作為第一重點來抓,據報道1987年工業水處理劑(冷卻水部分)銷譽值為5.86億美元,年初1992年銷售值為7.65億美元,年增長率為6寫。近幾年來,隨著我國國民經濟的快速發展,對水處理劑的研究和開發也有了長足的發展。
(2)加葯處理法:該方法較早應用於熱水鍋爐和船泊水處理,近幾年來,該方法也被用於冷卻水系統,常用的葯劑多為固態晶體硅酸鹽被膜緩蝕劑。實踐證明,有以下幾點需要注意:不同的被膜劑要求有不同的溶解溫度,對於把加葯灌設在循環水系統上的,水溫往往能達到溶解溫度,而對於把加葯灌設在補水系統上的,應特別注意防止水溫過低,如果水溫過低,被膜緩蝕劑的溶解不好,就會影響緩蝕的作用。
(3)物理方法:是近幾年開始普遍廣泛使用的一種方法,該方法運行費用低、使用方便、易於控制、無污染是一種比較理想的水處理方法,實際上國外早在60年代便把注意力由化學方法轉移到物理方的開發上來。目前,應用的物理方法有磁力法、電解法、超聲法、靜電法等。
電解法能抑制水垢的附著,但是除垢不徹底,且具有電解孔蝕的危險;早期應用的磁力法穩定性比較差,長時間使用不能控制積垢,必須定期清掃積聚在控制器中的氧化鐵;而靜電法則克服了上述諸方法的缺點,並且,除了防垢和溶垢外,還有顯著的殺菌滅藻的效能。但是靜電法和電子水處理法緩蝕作用較專用的化學緩蝕略低,在一般空調冷卻水系統內可不考慮採用其它緩蝕方法。而在一些對緩蝕要求較高的系統最好同時適量添加一些緩蝕劑,可獲得更好效果。