脫鹽和水處理sci

⑴ 脫鹽水處理中混床再生步驟以及每個步驟的原因是什麼，比如為何要進行進鹼失效，目的是什麼

摘要 進行鹼失效，是為了更好的分層，混床中有兩種樹脂，樹脂使用一段時間後不完全失效，會出現不能明顯分層的現象，利用鹼使陽樹脂完全失效，這樣就會沉下去，反洗分層明顯；還有就是失效後顏色更容易分辨。

⑵ 脫鹽水處理中，通常RO怎麼分段分段比是多少

你要求脫鹽率多少？一半來說，要求不是特別高：就一級兩段就可以了！ 一段：二段 = 2 :1一段濃水為二段進水，這樣最合理！

⑶ 水處理為什麼陽床在陰床前面

陽樹脂是先吸附水中鈣-鎂-鈉離子，在經過陰樹脂，這樣一來陰樹脂壽命就長．1)陰離子交換樹脂失效再生時，是用NaOH再生的，如果陰床放在前面，那麼再生劑中的OH-離子再生時，被吸附在陰樹脂上，在運行時遇到水中的陽離子Ca2+、Mg2+、Fe3+等產生反應，其結果是生成Ca(OH)2、Mg(OH)2、Fe(OH)3、Ca(HSiO3)2等的沉澱，附著在陰樹脂的表面，阻塞和污染樹脂，阻止其繼續進行離子交換，而且難以清除。2)陰離子交換樹脂的交換容量比陽離子交換樹脂低得多，又極易受到有機物的污染，因此，如果陰床放在陽床之前，勢必有更多機會遭受到有機污染，交換容量還會更低，對脫鹽水處理不利。3)脫鹽水處理最難點之一是除去水中的硅酸根HSiO3-，是由強鹼陰離子交換樹脂去除的。但是硅酸根HSiO3-在鹼性水中是以鹽型NaHSiO3存在的，而HSiO3-在酸性水中是以硅酸（H2SiO3）形式存在的。強鹼陰離子交換樹脂對於硅酸的交換能力要比硅酸鹽的交換能力大得多，即最好是在酸性水的情況下進行交換，而陽離子交換塔的出水剛好是呈酸性的水，因此，陰床設置在陽床之後，對去除水中的硅酸根十分有利。4)離子交換樹脂的交換反應有可逆現象存在。這是反離子作用，所以要有很強的交換勢，離子交換才比較順利。把交換容量大的強酸陽樹脂放在第一級，交換下來的H+迅速與水中的陰離子生成無機酸，再經過陰離子樹脂交換下來的OH-，是H+與OH-生成水，消除了反離子影響，對陰離子交換反應十分有利。5)陽離子交換器的酸性出水可以中和水中的鹼度（HCO3-），生成的H2CO3，可通過脫碳器除去。所以陽離子交換器在前能夠減輕陰離子交換器的負荷。

⑷ 軟化水與除鹽水有何區別

一、性質不同

1、軟化水：硬度低於8度的水稱為軟水。

2、除鹽水：指利用各種水處理工藝，除去內懸浮容物、膠體和無機的陽離子、陰離子等水中雜質後，所得到的成品水。

二、特點不同

1、軟化水：當含有硬度的原水通過交換器的樹脂層時，水中的鈣、鎂離子被樹脂吸附，同時釋放出鈉離子，這樣交換器內流出的水就是去掉了硬度離子的軟化水,當樹脂吸附鈣、鎂離子達到一定的飽和度後，出水的硬度增大，此時軟水器會按照預定的程序自動進行失效樹脂的再生工作，利用較高濃度的氯化鈉溶液(鹽水)通過樹脂，使失效的樹脂重新恢復至鈉型樹脂。

2、除鹽水：雜質越少，水純度越高，除鹽水含很少或不含礦物質，通過蒸餾、反滲透、離子交換或這些方法的結合可以做這點。

三、應用不同

1、軟化水：軟化水的適用領域:浴室、廚房、洗衣、暖氣、鍋爐、中央空調設備供水等廣大領域。

2、除鹽水：除鹽水水量滿足調相機內冷水補水量需求。

⑸ 除鹽水和蒸餾水有什麼區別

除鹽水是指利用各種水處理工藝，除去懸浮物、膠體和無機的陽離子、陰離子等水中雜質後，所得到的成品水。除鹽水並不意味著水中鹽類被全部去除干凈，由於技術方面的原因以及制水成本上的考慮，根據不同用途，允許除鹽水含有微量雜質。除鹽水中雜質越少，水純度越高。
蒸餾水是指用蒸餾方法制備的純水，可分一次和多次蒸餾水。水經過一次蒸餾，不揮發的組分殘留在容器中被除去，揮發的組分進入蒸餾水的初始餾分中，通常只收集餾分的中間部分，約佔60%。要得到更純的水，可在一次蒸餾水中加入鹼性高錳酸鉀溶液，除去有機物和二氧化碳。加入非揮發性的酸，使氨成為不揮發的銨鹽。由於玻璃中含有少量能溶於水的組分，因此進行二次或多次蒸餾時，要使用石英蒸餾器皿，才能得到很純的水，所得純水應保存在石英或銀制容器內里。用蒸餾方法制備的純水，叫做蒸餾水。

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⑺ 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。

⑻ 脫鹽水工藝處理

脫鹽水處理工藝介紹：

1：離子交換工藝

早期人們所熟知的脫鹽水處理工藝主要為預處理＋陽床＋陰床＋混床的全離子交換工藝，即傳統法處理流程。對於地表水，常規的預處理方法多是多介質過濾＋活性炭過濾，用陽床＋陰床＋混床的全離子交換可確保出水水質穩定達標。長期實踐已證明，傳統法處理工藝是一種成熟有效的水處理工藝。但傳統法因預處理和離子交換工藝的局限，存在著設備佔地面積大、系統操作維護頻繁復雜、出水水質呈周期性波動的缺陷，並且需要投加絮凝劑和耗費大量的酸鹼，不利於環境保護；同時，離子交換器多為直徑較大的罐體，體積大、重量大，不便於運輸及安裝調試，施工周期長。

2：膜法工藝

膜法工藝是指超濾＋反滲透＋混床除鹽（EDI）的脫鹽水處理工藝，該工藝主要採用膜分離技術製取脫鹽水。

超濾原理是一種膜分離過程原理，超濾是利用一種壓力活性膜，在外界推動力（壓力）作用下截留水中膠體、顆粒和分子量相對較高的物質，而水和小的溶質顆粒透過膜的分離過程。通過膜表面的微孔篩選可截留分子量為3×10000～1×10000的物質。當被處理水藉助於外界壓力的作用以一定的流速通過膜表面時，水分子和分子量小於300～500的溶質透過膜，而大於膜孔的微粒、大分子等由於篩分作用被截留，從而使水得到凈化。也就是說，當水通過超濾膜後，可將水中含有的大部分膠體硅除去，同時可去除大量的有機物等。超濾對原水的適應性好，濁度在200以下的地表水均可有效處理，對於膠體硅的去除率大大高於傳統法的多介質和活性炭過濾。超濾的採用大大提升了預處理的效果，可保證其出水SDI值穩定在3以下，增強了對反滲透系統的產水率，膜的使用壽命更可從傳統法保證的3年延長到5年。

3：EDI即連續電脫鹽水處理工藝

是利用混合離子交換樹脂吸附水中的陰陽離子，同時這些被吸附的離子又在直流電壓的作用下，分別透過陰陽離子交換膜而被去除的過程。這一過程中離子交換樹脂是被電連續再生的，因此不需要使用酸和鹼對之再生。這一技術可以替代傳統的離子交換裝置，生產出電阻率高達18MΩ•cm的超純水。該工藝技術被稱為是水處理工業的革命。與傳統的離子交換相比，EDI具有以下優點：EDI無需化學再生；EDI再生時不需要停機；提供穩定的水質；能耗低；操作方便，勞動強度小；運行費用低。

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⑼ 脫鹽水處理和反滲透處理工作原理

脫鹽水處理的設備飯為很大，如下：
1、簡單的脫除硬度鈣鎂離子的工藝，鈉離子樹脂交版換器，也叫權做軟水器。
2、大面積脫鹽的最早工藝：陽樹脂+陰樹脂+混床（陰陽樹脂混合）
3、電滲析裝置，脫鹽率大概在60-80%
4、反滲透裝置，脫鹽率安反滲透膜 計算最高在99.7%
5、EDI裝置也叫做連續電除鹽。
以上是脫鹽水的處理工藝，也有的把上面幾種結合使用。具體原理相對較多，網路一下都可以找到。

⑽ 脫鹽水交污水處理費嗎

是需要交的

除鹽水處理設備除鹽水（desalted water），是指利用各種水處理工藝，除去懸浮物、膠體和無機的陽離子、陰離子等水中雜質後，所得到的成品水。除鹽水並不意味著水中鹽類被全部去除干凈，由於技術方面的原因以及制水成本上的考慮，根據不同用途，允許除鹽水含有微量雜質。除鹽水中雜質越少，水純度越高。
概述
生產實踐中，人們從除鹽水的概念出發，使用了不同稱呼以區分除鹽水的純度異。例如鍋爐給水處理中，通常將電導率小於3uS/cm (25℃)的水稱為蒸餾水，將電導率小於5us/cm (25℃)、Si02含量小於100ug/L的水稱為一級除鹽水，電導率小於0.2us/cm(25℃)、Si02含量小於20ug/L的水稱為二級除鹽水，電導率小於0.2us/cm (25℃)，Cu、Fe、Na含量小於3ug/L，Si02含量小於3ug/L的水稱為高純水或超純水。
導電原因水中含鹽是水導電的原因。水的含鹽量越大，電阻越小，導電能力越強，或者說，水導電能力的強弱正是水含鹽量高低的必然反映。水的導電能力很容易用電導率儀測定。可以用水的電導率衡量水的純度。因為水溫對電導率的影響比較大，一般水溫每增加1℃，電導率增加2%左右，所以電導率應註明水溫。各種離子導電能力有差異，故電導率相同的水，雜質種類及其含量也可能不同。25℃時僅由水電離的H、和OH-所產生的電導率為0.555us/cm，此值是除鹽水純度的理論極限。電導率與電阻率互為倒數，即電導率=1／電阻率，例如 , 0.2us/cm = 5MΩ.cm 上述有關除鹽水的定義以及水質標准目前尚未完全統一，尤其是不同行業間差別明顯。例如，有的行業將電導率小於O.lF6／cm (25℃)、pH值為6.8-7.0及去除其他雜質和細菌的水稱為高純水。在。在某些行業，除鹽水又稱為純水、脫鹽水、無鹽水和純化水。 除鹽水含很少或不含礦物質，通過蒸餾、反滲透、離子交換或這些方法的結合可以做這點