工業鍋爐常用的水處理方法有

Ⅰ 鍋爐水處理中預處理常用的方法有哪幾種

鍋爐水處理系統設備中一般配套盤式過濾器+機械過濾器作為鍋爐水處理預處理設備,目的是過濾水的渾濁度,相關系統設備我單位都生產…一傑水質

Ⅱ 工業鍋爐的處理方法

1、運行方面造成爐內正壓
在燃燒過程中，如果排出爐膛的煙氣量等於燃燒產生的煙氣量，則爐膛內正好處於物質平衡，爐內壓力就相對保持不變。若排煙量小於燃料產生的煙氣量，勢必引起爐內正壓。當熱負荷增大時，應首先增大引風機的風量，即開大調風門，然後再增加燃煤量和鼓風量；反之當負荷減少時，應先減少燃煤量和鼓風量，然後再減少引風量。
2、設備的檢修維護保養不當，或設備損壞造成爐內正壓燃燒
1） 空氣預熱器管子堵塞和磨損是引起鍋爐正壓燃燒的主要原因。一旦有管子堵塞，煙氣流通面積變小，阻力增大，當管子堵塞數超過管子總數的5%時，正壓燃燒就不可避免了。空氣預熱器管子磨損漏風後，則使鼓風和引風直接形成短路，一側是正壓、一側是負壓，會分流許多無效的引風量。比較空氣預熱器進出端的煙氣壓力變化（查記錄）可預知是否堵塞和磨穿。所以停爐檢修時，一定要疏通所有堵塞的管子；如個別管子中段漏風，可將管子兩端封嚴，封閉的管子數量也不能超過管子總數的5%，如超過1組的1/3，應整組換新；管端磨損最為嚴重（煙氣入口處），加裝管端保護套能防止管端磨損，檢修也較為方便。
2） 省煤器積灰也能引起鍋爐的正壓燃燒，積灰使煙氣的流通面積變小，阻力增大。省煤器一般都配備吹掃和清灰設施，定期吹掃和清灰是防止省煤器積灰的有效措施，一星期不應少於1次。
3） 對於改用濕式除塵（如麻石除塵器、除塵脫硫一體化設備等）後出現的正壓燃燒，應先考慮煙氣是否帶水。方法是比較引風機電流在相同的調節閥開度時是否明顯偏高；引風機振動是否加大；葉輪是否粘灰；葉輪粘灰後破壞了動平衡，引起引風機振動、電機電流增加，導致氣流紊動，引風量降低。此種情況一般都在設備的保修期內，應及時找設備生產廠家，解決氣水分離不徹底的問題。其次，還應查閱相關資料或進行實測，驗證產生的局部阻力是否高於改用前很多。
4） 對於採用老式的旋風除塵器，如果煙質惡化，壓力損失增加並發生正壓燃燒情況，很可能是旋風除塵器外筒下部堆積煙塵，引起內部氣流紊亂而將煙塵捲入上升氣流中。當除塵器內外筒被煙塵磨穿、鎖氣裝置不嚴密時，雖壓力損失減少，但煙氣發生短路，不但除塵效率下降，也可造成鍋爐的正壓燃燒。
設備在維護保養和檢修時不但要認真清灰，還要檢查各密封處如法蘭、排灰裝置、鎖氣裝置等是否密封漏氣。對磨損嚴重的要及時安排修理和更換。
5） 煙質低劣，爐膛溫度起不來，使爐膛出口煙氣溫度也低，致使煙氣密度增加，引風機的設計排煙溫度為180～200℃，壓力為1個標准大氣壓，當排煙溫度低於設計值時，煙氣密度增大，風機則處於超設計負荷下工作；同時，為滿足外界負荷，只有加大給煤量，這樣也就增大了煙氣排量。如風機設計選型時的富裕量小，建立爐膛負壓就比較困難。由於煤質引起的正壓燃燒，加裝分層燃燒給煤裝置可提高爐膛對煤的適應性。
爐前煤的水分也應控制，大量的水蒸汽使爐膛產生的煙氣量增加。煤的水分一般不易超過8%～12%，如遇下雨、下雪應上干煤柵的煤。
6） 煙囪底部集塵過多，爐子後部的各檢查孔、清灰孔未及時密閉也可引起阻力增加，引風短路，起爐前應仔細檢查。還應注意，力求避免幾台正壓燃燒的鍋爐或正壓和負壓燃燒的鍋爐同時運行，惡化正壓燃燒。
7） 如遇不明原因爐膛突然產生正壓，應先檢查水冷壁、省煤器受熱面是否破損，防止事態擴大。
3 設計選型和安裝方面造成爐內正壓燃燒
3、負壓下燃燒原因
1） 選擇風機時未考慮風機本身的全壓偏差ΔH的影響，當ΔH為正偏差時則引風機風量增大、為負偏差時，則風量減少。
2） 管網的實際阻力與計算值相差過大，導致風機風量減少許多。由一般管網特性方程式H=KQ2可知，實際K值小於計算值K時，流量增大，實際K值大於計算值K時，流量減少。引風機選型時以經驗代替計算，忽視了鍋爐生產廠家的爐膛結構差異，環境位置受限制時空氣預熱器出口至煙囪入口的風道的長度、彎頭的數量、除塵脫硫的方式、風道的截面積等的差異。如果這些差異使實際K值增大許多，引風機的風量就減少很多，不但吃掉了引風機的選型時風量、風壓的儲備系數，而且造成了風量的不足。
3） 鍋爐作為特種設備，有些安裝單位對必檢項目、受壓零部件認真負責，對輔助系統漫不經心。如彎頭不按標准製作，或轉變半徑過小或應加導流片不加；風道內壁凹凸不平；法蘭安裝不平行；該填石棉繩密封而不填等等，都容易造成漏風或阻力增大（沿程阻力和局部阻力）。
4） 由於受客觀條件的限制實際煙道阻力損失往往設計值要大，同時鍋爐房內多台鍋爐共用1個煙道、煙囪排煙，對每一台引風機來說，相當於將氣體送入1個正壓空間，無疑也增大了煙道系統的阻力。隨著使用時間的延長，設備的老化，風機的磨損，風道的漏風等都勢必造成風道阻力加大，設計時適當加大引風機的風量風壓儲備對今後的使用調節較為有利。
4、水處理
一、常用的鍋爐水處理技術是鍋爐加葯與鍋外離子交換法兩種。鍋爐加葯法是向鍋爐投加適量的化學防垢劑，使之與鍋水中鈣、鎂離子等致垢物質發生化學的、物理的或物理化學作用，生成難溶物質的沉澱，形成鬆散的水垢，通過鍋爐排污除去，以達到防止或者減輕過內結垢的目的。
給水除氧是防止鍋爐金屬腐蝕，保證鍋爐熱力系統安全運行的重要措施之一。除氧處理常用的主要有熱力除氧、真空除氧、化學除氧及其他新型開發的除氧方法等，其中最常用的鍋爐水處理技術是熱力除氧。
二、鍋爐水處理技術中鍋爐水處理特點鍋爐水處理是通過向鍋爐內投入一定數量的軟水劑,使鍋爐給水中的結垢物質轉變成泥垢,然後通過排污將泥垢從鍋爐排出,從而達到減緩或防止水垢結生的目的。這種水處理主要是在鍋爐內部進行的,故稱為鍋爐內水處理。鍋爐水處理有以下特點：
1.鍋爐水處理不需要復雜的設備,故投資小、成本低,操作方便。
2.鍋爐加葯處理法是最基本的水處理方法，又是鍋外化學水處理的繼續和補充。經過鍋外水處理以後還可能有殘余硬度,為了防止鍋爐結垢與腐蝕,仍加一定的水處理葯劑。
3.鍋爐水處理還不能完全防止鍋爐結生水垢,特別是生成的泥垢,在排污不及時很容易結生二次水垢。
4.鍋爐加葯處理法對環境沒有污染，它不像離子交換等水處理法,處理掉天然水多少雜質，再生後還排出多少雜質，而且還排出大量剩餘的再生劑和再生後產物。而鍋爐加葯處理方法是將水中的主要雜質變成不溶性的泥垢，對自然不會造成污染。
5.鍋爐加葯純理法使用的配方需與給水水質匹配,給水硬度過高時，將形成大量水渣,加快傳熱面結垢速度。因而一般不適用於高硬度水質。

Ⅲ 鍋爐給水的處理方式有哪些

鍋爐中蒸汽冷凝水處理劑蒸汽冷凝水處理劑由高效緩蝕劑、酸鹼度調節劑、有機表面活性劑、育膜劑等有機、無機成分組成，有較強的滲透性，能有效的抑制酸性水對金屬的腐蝕，起到了凈化蒸汽、調節冷凝水的水質，延長設備及管道的使用壽命。蒸汽冷凝水處理劑一般適用於各種中、低壓蒸汽鍋爐冷凝水的處理，可以解決紅銹水的問題，提高冷凝水的回收率，改善鍋爐的能耗狀態。緩蝕阻垢劑緩蝕阻垢劑一般由高效緩蝕劑、滲透劑、分散劑、鹼度調節劑、催化劑等有機、無機成分組成。

在鍋爐水中的高溫條件下進行復雜的理化反應，能夠有效的阻止鍋爐受熱面上水垢的形成，防止鍋爐腐蝕。緩蝕阻垢劑可以用於具有軟化、除氧設備的中、低壓蒸汽鍋爐，對鍋爐給水進行深度處理，避免給水中的殘余硬度和溶解氧對鍋爐的危害，進一步減緩鍋爐的結垢速度，保證鍋爐受熱面的清潔。對於運行壓力較低的中、小噸位蒸汽鍋爐和熱水鍋爐，可以直接使用緩蝕阻垢劑取代軟化、除氧設備對鍋爐水進行鍋內處理。給水降鹼劑給水降鹼劑由高效緩蝕劑、降鹼劑、催化劑等有機、無機成分組成，能夠有效的降低鍋爐給水的鹼度，提高鍋水的濃縮倍數，減少鍋爐的排污量，可以明顯的提高煤汽比、水汽比。適用於給水鹼度高而氯根含量較低的低壓蒸汽鍋爐。化學除氧劑化學除氧劑由緩蝕劑、滲透劑、氧吸收劑等有機、無機成分組成，可以有效的吸收鍋爐水中的溶解氧，阻止溶解氧對鍋爐金屬的腐蝕，而且其化學反應的生成物對鍋爐沒有任何危害。對於中、小噸位低壓蒸汽鍋爐和熱水鍋爐，採用化學葯劑除氧是一種比較理想的低溫除氧方式，可以有效的提高省煤器和鍋爐吸收熱量的能力，並且不需要消耗蒸汽和電能，具有顯著的節能效果。

Ⅳ 鍋爐水處理的方法是什麼

鍋爐水處理最終目的就是獲得合格的除鹽水。除鹽方式有兩種，即離子交專換器除鹽和反滲透

蒸汽屬鍋爐軟化水指標：硬度小於等於0.03，鹼度6-24；熱水鍋爐軟化水指標：硬度小於等於0.6，鹼度6-24。
你的指標硬度高，鹼度低，應檢查樹脂罐，樹脂是否有效，再有校正出水量。向軟化水箱內加鹼，提高鹼度指標。

現在鍋爐水處理比較好做了，產品有:鍋爐防垢除垢劑，軟水劑，安全除垢劑，運行除垢劑，緩蝕除垢劑等等。效果都很不錯的。溫州南星環保就是專業從事鍋爐水處理的，他們的產品質量都很不錯。樓主可以網路一下，他們的網站上相關內容也很多。

工業鍋爐補充水的處理，一般都是採用鈉離子交換軟化處理為主，因為採用這種水處理方式簡單易行鍋爐水處理最終目的就是獲得合格的除鹽水。除鹽方式有兩種，即離子交換器除鹽和反滲透

Ⅳ 鍋爐水處理節能主要有哪些措施

鍋爐水處理措施主要包括補給水（即鍋爐的補充水）處理、凝結水（即汽輪機凝結水或工藝流程回收的凝結水）處理、給水除氧、給水加氨和鍋內加葯處理4部分.
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.圖為常用的給水化學除鹽系統示意圖.
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.
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.其典型的處理流程為
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.
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.
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.

Ⅵ 鍋爐系統常用的軟化水處理有哪些方法

如果要保證鍋爐用水質量，最好選擇逆流再生工藝的軟化水處理設備，目前都是以多路閥控制系統為主，優點是再生工藝先進，設備運行工況穩定，是鍋爐配套較強的水處理設備...。一傑水質

Ⅶ 鍋爐水處理的幾種方法

≤2噸/小時,設計工作壓力1.0Mpa蒸汽鍋爐，其鍋爐的給水硬度≤4mmol/L，可以採用鍋內內加葯水處理容方式(鍋內熱軟化處理)，鍋內加葯最好採用一傑提供的HAlll型鹼性防垢劑產品。如≥2噸/小時，必須釆用鍋外化學處理。注:不管採用何種鍋爐水處理方式，要求必須監控好鍋水濃度變化，並配合鍋爐的排污工作，只有這樣才能保證鍋爐安全經濟運行…一傑水質

Ⅷ 工業鍋爐的水處理方法有哪幾種

工業鍋爐的水處理方法有以下幾種
1.離子交換法——使硬水軟化
2.加化學葯劑——控制酸鹼度
3.攪拌或曝曬——除溶解氧

Ⅸ 常用的水處理方法有哪些

水處理」抄便是通過物理的、化學的手段，去除水中一些對生產、生活不需要的物質的過程。

是為了適用於特定的用途而對水進行的沉降、過濾、混凝、絮凝，以及緩蝕、阻垢等水質調理的過程。

由於社會生產、生活與水密切相關，因此，水處理領域涉及的應用范圍十分廣泛，構成了一個龐大的產業應用。

常說的水處理包括：污水處理和飲用水處理兩種。經常用到的水處理葯劑有：聚合氯化鋁、聚合氯化鋁鐵、鹼式氯化鋁，聚丙烯醯胺，活性炭及各種濾料等。
常用的水處理方法有：(一)沉澱物過濾法、(二)硬水軟化法、(三)活性炭吸附法、(四)去離子法、(五)逆滲透法、(六)超過濾法、(七)蒸餾法、(八)紫外線消毒法等，現在將這些處理法之原理及功能在此一一說明。

Ⅹ 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。