水處理軟化水數據

⑴ 軟化水處理器的操作流程

工作(有時叫做產水，下同)、反洗、吸鹽(再生)、慢沖洗(置換)、快沖洗五個過程。不同軟化水設備的所有工序非常接近，只是由於實際工藝的不同或控制的需要，可能會有一些附加的流程。任何以鈉離子交換為基礎的軟化水設備都是在這五個流程的基礎上發展來的(其中，全自動軟化水設備會增加鹽水重注過程) 。

⑵ 軟化水處理的作用

1.軟化水設備的使用節約了大量浪費燃料
當鍋爐結有水垢時，對於工作壓力為1.4MPa的鍋爐會結生1毫米的水垢，會浪費8%的燃料。
2.軟化水設備提高熱效率降低出力
當鍋爐蒸發面結有水垢時，火側的熱量不能很快傳遞給水側就會降低鍋爐的出力。如果因為水處理不當，鍋爐結垢，使鍋爐蒸發能力降低了三分之一，因供氣不足自動作業線不能開車。
3.軟化水設備的使用降低鍋爐檢修量
鍋爐板或管道結有水垢以後，非常難以清除，特別是由於水垢引起鍋爐的泄漏，裂紋，折損，變形，腐蝕等病害。不僅損害了鍋爐，而且耗費大量人力，物力去檢修，不但縮短了運行的時間，也增加了檢修費用。
4.軟化水設備的應用減少危及安全
鍋爐因水垢引起的事故，占鍋爐事故總數的20%以上，不但造成設備損失，也威脅著人身安全。而水處理的基建和運行費用，占各項節約費用的四分之一。

⑶ 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。

⑷ 企業生產用軟水水處理方法，經濟適用的軟水辦法，日用量1000方

工程概況

一、恆壓變頻：要求供水量在250噸/小時，壓力維持在0.3MPa。
二、車間用水：要求供水量在200噸/小時，硬度≤1 mmol/L。
三、用水為24小時連續不間斷用水。
根據以上情況，結合以往的工程案例，具體工藝方案如下。

工藝流程
水池→水池過濾→管道→變頻供水系統→軟化系統（同時運行交替再生）→ 盤濾→ 混合器→ 用水處

設計依據及指標

1.1、根據《中華人民共和國工業鍋爐水質》GBl576—2001蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐的給水一般應採用鍋外化學水處理。
1.2、系統運行要求低能耗、低費用。
1.3、系統設備全面採用實現標准化、模塊化和系統化的設計方式，
以便快速安裝和以後系統維護。
1.4、設備選型以技術先進、經濟合理、安全可靠、高效節能，最
大可能地減少維修費用為原則。
1.5、自動化控制設備以及主要檢測儀器、儀表選用國外先進產品
或國內知名品牌。

四、工藝介紹
恆壓供水系統
恆壓變頻主要是採用程序控制技術，變頻調速技術，以實現恆定壓力供水，同時做到省電，省心，安全理想的供水設備。

特 點：根據管網需求自動調節水泵啟動台數及水泵轉數,實現恆壓供水。
工作特性：在單泵流量范圍內自動調速恆壓供水，當單泵不能滿足管網需求時，自動增加一台水泵，並聯供水，當兩台泵仍不能滿足管網需求時，再增加第三台水泵，以此類推，當用水量減少時，逐台減掉工頻泵，只剩下單泵變頻運行。
1.本變頻系統採用四台水泵,三用一備,四台水泵即能輪流交替工作,又能同時工作
2.當一台泵流量不夠時,系統自動啟動其他水泵投入工作
3.當一台泵發生故障時,系統自動啟動其他水泵投入工作
4.本系統可以實現先開先停,後開後停,後停先啟等功能
5.本系統採用不銹鋼多級離心泵,不銹鋼外殼、不銹鋼葉輪、不銹鋼軸、外型美觀品質高貴
6.採用日本三墾變頻器、法國施耐德接觸器，配置更高檔，質量更可靠，減少維修煩惱
7.根據管網需求，數字設定壓力，水泵所有的運行數據全部中文液晶顯示。

軟化水系統
1、全自動軟化水系統 ：
考慮本套系統用水量較大，在設計時充分考慮，從以下幾方面進行設計：
A、樹脂軟化採用逆流再生，因逆流再生比順流再生可節省1/3的鹽耗。
B、系統採用流量型控制，可做到用水精確，提高樹脂使用效率，減小再生頻率。
C、全自動控制，實現無人操作，避免人為事故。
D、24小時連續供水，
由於廠方需24小時不間斷用水，為滿足廠方對於水質的要求，符合國家標准，採用多罐並聯型鈉離子交換軟化系統，全自動控制，無需人工管理，保證系統再生時樹脂再生充分。
本方案選用英國漂萊特鈉離子陽樹脂，其交換容量之大、壽命之長、再生之充分約為國產樹脂2倍左右。英國漂萊特樹脂在目前全球樹脂生產行業具有絕對的優勢，占據了全球樹脂銷售量的50%以上。樹脂工作一段時間後，當大部分的樹脂都反應失效後，便需要對樹脂進行再生處理，以使樹脂恢復軟化功能。本設計方案的過濾器流量型全自動控制頭，自動化程度高，供水工況穩定，使用壽命長，全程自動，只需定期加鹽，不需人工干預。高效率，低能耗，運行費用經濟。過濾器罐體選用北京產的水處理專用玻璃鋼罐。

2、阿速德過濾器 ：
西班牙德阿速德過濾器是作為本供水系統中安全保障的重要環節，他截留主各種肉眼可見的雜質、懸浮物等，使供入管道的水潔凈，安全。採用高密度聚乙烯復合管(HDPE)的阿速德離心過濾系統是新一代的過濾系統。
1、過濾可靠性強：阿速德自動反沖洗離心盤過濾效果更有效、更可靠，更加節水、節能降低維護費用。其獨特設計的關鍵在於高度精密製造的凹槽式疊片和位於疊片組底部的獨家專利阿速德螺旋盤。
2、維護費用低：採用高密度聚乙烯復合管(HDPE)的阿速德離心過濾系統， 確保最大程度地降低過濾系統的維護耗費。
3、組合種類多： 具有根據過濾等級、管道口徑、介面方式等不同種類的組合方式。抗腐蝕，耐久性強：採用高密度聚乙烯材料(HDPE)製造的復合管， 具有針對各種化學物質的抗腐蝕抗氧化性能。適用於工業、精緻水源的過濾，並能夠在各種惡劣環境下正常工作。
3、管材管件
採用高硬度高強度的UPVC管材及管件。

⑸ 一般軟化水處理器進水流速是多少

這個要看水軟化設備是安裝在那個部位了，如果是在末端的話，要跟前面的處理裝置聯動，那麼其流速就是前處理裝置的出水流速（根據口徑大小，在流量相同的情況下進行換算）。

⑹ 軟化水處理原理

目前通常意義上的軟化指的是用鈉離子型離子交換樹脂將水中的鈣鎂離子去除版。
軟化水處理的原理是離權子交換。通過離子交換樹脂將形成硬度的鈣鎂離子置換為鈉離子，產水就是軟化水。
對水質影響：將原水中的鈣鎂離子取代為鈉離子。
處理後的水當然含有鹽分，軟化是置換而不是去除。處理前後含鹽量沒有明顯變化。
處理後的水鈉離子含量升高。做一般家庭用水可減少結垢情況。

⑺ 軟化水設備一噸原水能產生多少廢水

軟化水是不直接產生廢水的，但是再生過程用水會變成廢水，大約專占總產水屬量1%~5%之間，進水1噸，出水也是1噸，通常反滲透設備才會有廢水產生。

全自動軟化水設備工作原理是：水力控制閥利用水流的動能驅動兩組渦輪分別帶動兩組齒輪推動水表盤和控制盤的旋轉。水表盤累計通過的流量，控制盤則將原水壓力信號通過一組孔道引入一組閥室，在轉動的同時按設定規律打開或關閉壓力孔道，從而實現集成在一體的一組閥門的自動切換。

(7)水處理軟化水數據擴展閱讀：

軟化水設備主要的工作原理就是利用陰陽離子軟化。讓原水通過陰陽離子轉化器，除去水中的，鈣，鎂，鈉等離子。出來的水就只是水分子了。沒有其他的分子，那麼就可以有效的防止水垢。

在進水為深井水或者水源硬度很大的情況下，使用軟化水設備的作用是去除水中的鈣、鎂離子含量，使水中鈣鎂離子減少。

⑻ 軟化水處理設備的技術指標

如果是生產手動型軟化水設備依據JB/T2932-1999水處理設備技術條件。如果是自動控制軟化水設備依照GB/T18300-2001自動控制鈉離子交換器設備技術條件…一傑水質

⑼ 軟化水處理的軟化方法

離子交換法
方法：採用特定的陽離子交換樹脂，以鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來，由於鈉鹽的溶解度很高，所以就避免了隨溫度的升高而造成水垢生成的情況。
特點及效果：效果穩定準確，工藝成熟。可以將硬度降至0。
使用范圍：餐飲、食品、化工、醫葯等領域、空調、工業循環水等應用中。目前最常用的標准方式。
電磁法
方法:採用在水中加上一定的電場或磁場來改變離子的特性，從而改變碳酸鈣(碳酸鎂)沉積的速度及沉積時的物理特性來阻止硬水垢的形成。
特點效果：設備投資小，安裝方便，運行費用低。效果不夠穩定性，沒有統一的衡量標准，而且由於主要功能僅是影響一定范圍內的水垢的物理性能，所以處理後的水的使用時間、距離都有一定局限。
適用范圍：多用於商業(如中央空調等)循環冷卻水的處理，不能應用於工業生產及鍋爐補給水的處理。
膜分離法
方法：納濾膜(NF)及反滲透膜(RO)均可以攔截水中的鈣鎂離子，從而從根本上降低水的硬度。
只能將硬度降到一定的范圍。
特點效果：效果明顯而穩定，處理後的水適用范圍廣。對進水壓力有較高要求，設備投資、運行成本都較高。
適用范圍：一般較少用於專門的軟化處理。
石灰法
方法：向水中加入石灰。
特點效果：只能將硬度降到一定的范圍。
適用范圍：適用范圍大流量的高硬水。
加葯法
方法：向水中加入專用的阻垢劑，可以改變鈣鎂離子與碳酸根離子結合的特性，從而使水垢不能析出、沉積。
特點效果：一次性投入較少，適應性廣。水量軟大時運行成本偏。
適用范圍:由於加入了化學物質，所以水的應用受到很大限制，一般情況下不能應用於飲用、食品加工、工業生產等方面。在民用領域中也很少應用。

⑽ 廢水處理標准中什麼是軟化水處理

廢水處理標准中軟化水處理是指水處理除鹽工藝。即我們通常把水中鈣、鎂專離子的含量用屬硬度這個指標來表示，低於8度的水稱為軟水。採用強酸性陽離子樹脂將原水中的鈣、鎂離子置換出來。它的化學反應公式為：2RNa+Ca2+(Mg2)=R2Ca(Mg)+2Na+。也可以通過反滲透的工藝來獲得除鹽的目的。