『壹』 水處理一般有哪幾種方法該如何應用
沉澱方式:通過混凝過程的原水夾帶大顆粒絮凝體以一定的水流速度流專進沉澱池,通過沉澱池進行屬重力分離,將水中比重大的雜質顆粒下沉至沉澱池
底部排出。
上述凈化過程也可以通過澄清池來完成,澄清池是集反應和沉澱於一體的處理構築物。
過濾方式:原水通過混凝、沉澱工藝後,水的渾濁度大為降低,但通過集水槽流入水池中的沉澱水仍然殘留一些細小的雜質,通過濾池中的粒狀濾料
(如石英砂、無煙煤等)截留水中細小雜質,使水的渾濁度進一步降低。
當原水渾濁度較低時,投入葯劑後的原水也可以不經過混凝、沉澱等處理過程而直接進入過濾處理。
上述的澄清工藝(混凝、沉澱和過濾)除了能降低原水的渾濁度,同時對色度、細菌、以及病毒等的去除也相當有效。
對於高渾濁度的原水,通常用沉砂池或預沉池去除粒徑較大的泥沙顆粒。
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其它常用的水處理方法還有除臭、除味、除鐵;軟化、淡化和除鹽等。
『貳』 最新的水處理的方法有哪些
游泳池一般分為兩種,一種為死水,一種為活水(有水循環系統)。
凈水步驟:
1、加沉澱劑(明礬或其他葯物)
2、加消毒液(氯粉稀釋液)
3、酸鹼平衡控制劑(鹼片稀釋液)
這是主要用到的葯劑。一般還有除藻劑,還有一種能使水變得比較藍的葯劑,以前用硫酸銅,後來換成其他的了。
沉澱劑加入12-20個小時之內就可以把大部分水池裡的臟東西,或菌類殺死並結塊沉澱到游泳池底,這時候就需要人工或者機器吸塵。人工吸塵、機器吸塵後反沖砂缸會把游泳池水排走一部分,游泳池需要補入新水。
消毒液主要成分是氯離子,比較容易揮發,所以每天不定期需要投放消毒液保證氯離子水平;酸鹼平衡主要靠鹼片。
泳池水主要處理方法有:
1滅藻和抑藻
投放硫酸銅,正常情況下以每立方水2-3公斤為宜,每月投放兩次即可(且在此葯投放2小時以後才能做以下步驟)。但是隨著游泳者的增加會帶來一些有機物污染,下雨也會是水質發生變化是藻類生長,此時就需要再次投放硫酸銅。另外,如果處理的是新水也要加倍投放。
2殺菌和滅菌
游泳池水消毒一般採用三氯異氰尿酸消毒片或三氯異氰尿酸消毒粉,使用三氯異氰尿酸消毒劑(消毒片或消毒粉)來進行消毒,最好分兩次投放,一次在每天的收場後,另一次在開場前1-2小時進行。所有含氯消毒劑都有揮發性的,揮發的快慢與陽光和氣溫有直接的關系,夏天陽光猛烈,天氣炎熱消毒劑很容易揮發,在每天的收場後加入消毒劑的話,由於晚上氣溫相對較低,也沒有陽光,可以使消毒劑保持更長的葯劑,這樣可以更加徹底、有效地對游泳池水體進行消毒;第二天根據各個游泳場的開放時間不同,可在開放前1-2小時檢驗余氯。如果余氯偏低的話可適量補充投加消毒劑,以使余氯達到衛生要求。如過早投加消毒劑的話,很快就揮發完了,那到了開場的時間余氯就達不到標准了。
2.1三氯異氰尿酸消毒片的使用方法 消毒片的氯含量≥50%,為速溶的片劑,也就是說撒入游泳池後10分鍾左右就溶解完了,為了使泳池余氯達標並更有效地良好的水質。每立方水加消毒片2-4克。(2-4KG/1000立方)。消毒片加入游泳池後,余氯的計算公式(以一立方投2克——一片消毒片來計算為例) 2G*50%*1000=1000MG(2克的消毒片含的有效氯,單位,毫克)
1000MG/1000L(1立方)=1MG/L(也就是常說的1PPM)
就是說1立方米如果加入1片消毒片,如果沒有消耗的話,其理論上的濃度為1MGL。
一般來說,加入消毒劑後,消毒劑肯定會與水中的細菌及藻類發生作用(也就是被水中的有機物消耗一部分),各個游泳池由於水質不一樣,因此加入相同數量的消毒片後不同的游泳池其可測余氯濃度也各不相同,水質情況好的,其餘氯要高,水質情況差的,其餘氯要低,因此我們建議,晚上投葯時,最少按2公斤/1000立方的量進行投加,如果水質已經發綠或泛白,則最好是加量投加。
游泳池在開放前投加消毒片最好提前0.5-1小時,投加前要檢測余氯,然後按1000立方加入2公斤消毒片提高1MG/L的比例來計算其投加量。例如:500立方的游泳池要提高0.5MG/L,那就加0.5公斤消毒片。
2.2三氯異氰尿酸消毒粉的使用方法
消毒粉的氯含量≥90%,微溶於水。一般來說游泳池在投加消毒粉時,都要先用小桶兌成水溶液後再撒入水中,這是大部分的消毒粉是並沒有溶解的,其分散到游泳池中需要1個小時左右才能逐步溶解完全,為了使泳池余氯達標並更有效地保持良好的水質,每立方水應加消毒粉1-2克。(1-2KG/1000立方) 消毒粉加入游泳池後,余氯的計算公式(以1立方投2克消毒粉來計算為例,即1000立方投2公斤) 2G*90%*1000=1800MG(2克的消毒粉里含的有效氯,單位,毫克)
1800MG/1000L=1.8MG/L(也就是常說的1.8PPM)
就是說1立方米水如果加入2克消毒粉,如果沒有消耗的話其理論上的濃度時1.8MG/L。 一般來說加入消毒劑後,消毒劑肯定會和水中的細菌和藻類發生作用(也會被水中的有機物消耗一部分),各個游泳池由於水質狀況不一樣,因此加入相同的數量的消毒粉後不同的游泳池其可測余氯濃度也各不相同,水質狀況好的,其餘氯要高,水質狀況差的,其餘氯要低。
因此我們建議,晚上投葯時,最好按2公斤/1000立方的量進行投加,如果水質已經發綠或泛白,則最好是加量投加。游泳池在開放前投加消毒粉最好提前1-2小時,投加前要先檢測余氯,然後按1000立方加入2公斤消毒粉能提高1.8MG/L的比例來計算其投加量。例如,1000立方的游泳池要加1公斤消毒粉就能提高0.9MG/L,而500立方的游泳池要加入0.25公斤的消毒粉就能提高0.45MG/L.
2.3游泳池水消毒的主要事項
游泳池投加了消毒劑後,在殺滅細菌的同時也會揮發,即濃度會不斷地下降。因此,要在開放時間內嚴格保持游泳池的余氯濃度達到國家標准,必須要使用加葯設備不斷地進行補充才行,而我們現在游泳池基本都是手工加葯,因此,一般的做法是在開放前稍稍加大投葯量,使其在開放時的余氯濃度稍高,而後逐漸下降。但請注意余氯濃度最好不要超過1.0MG/L,因為余氯太高會使游泳者感到不適。另最好根據實際狀況來決定中途是否補充加葯。每周應在晚上進行一次沖擊性處理(水中余氯長期保持一定的較低濃度時,細菌、病毒會有適應性,這時投入過量的消毒葯,使水的余氯高出平時的2-3倍,充分消毒一次,這就是我們所說的沖擊性處理)。
只有保持穩定的余氯濃度才能對細菌、藻類等有較好的殺滅作用,如果該項指標控製得當,將避免許多水質突發性問題的發生。這樣對於場館而言,無需因水質變壞而採取各種應急性處理,其實更能節省在水處理成本上的費用;另外應該加強現場檢測,如果余氯含量低於國家規定標准應及時投放消毒葯。(加葯量可根據上述的計算公式來確定)
3調節PH值(酸鹼度)
游泳池使用上述所講的三氯異氰尿酸消毒劑進行消毒的,其水的PH值只會偏低,這是因為三氯異氰尿酸的水溶液是呈酸性的,所以長期使用水的PH值會下降。還有各種因素會使游泳池水的PH值降低,例如:有機物生長;人體的汗、口水;鋁鹽(沉澱物)的帶入;酸雨。其中最重要的是酸雨,現在酸雨的范圍比較大,酸度比較低,有時雨水的PH值低到4左右。游泳池水的PH值國家規定范圍在:6.8-8.2,最好的范圍是在7.4-7.6。首先這個PH值對人體皮膚、眼睛不會產生刺激,較為舒服;重要的是在這個PH值范圍時,既能保證消毒葯的消毒效果又能使其餘氯維持更長時間。
游泳池一般使用氫氧化鈉提高泳池水的PH值,每升高1.1度按每立方水10克的劑量投放。(例如:1000立方要使PH值提高1則需要加入10公斤的氫氧化鈉)
4投放凈水劑
游泳池要保持良好的水質最好每天定時打開循環過濾系統,將水中的懸浮物、藻類及其他雜質通過沙缸過濾去除。如這樣不能達到很好的效果時,那我們就需要投入凈水劑,凈水劑有聚合氯化鋁及清水澄清劑兩種。在加入這兩種凈水劑之前,最好做一次沖擊性處理。
4.1聚合氯化鋁的使用方法
使用聚合氯化鋁(粉劑),一般按每立方水5-8克的劑量投放(即1000立方投5-8公斤)。投放時先按聚合氯化鋁1份兌水3分的比例將聚合氯化鋁溶解,10分鍾左右再加水稀釋,然後均勻撒入游泳池。投放後最好保持池水循環半小時,當池水中出現礬花後,靜止6-8小時,才可進行吸塵。投葯最好在晚上收場後進行。投放前必須將水的PH值調節到7.5-7.8,如下雨天氣最好不要下聚合氯化鋁,因為下雨會導致水體無法靜止及PH值下降,從而影響沉澱效果,導致聚合氯化鋁沉不下去,影響第二天的開放。
4.2清水澄清劑的使用
清水澄清劑的用量按每100立方使用1瓶,使用時先兌水稀釋,然後在池邊緣倒入泳池裡。澄清劑是一種陽離子聚合物,與無機高分子絮凝劑——聚合氯化鋁不同(聚合氯化鋁形成較大的礬花,沉澱速度快),它主要通過陽離子的吸附將水中的細小雜質形成較大的顆粒,使其隨著水流進入循環系統,通過沙缸過濾使水質變清。加入澄清劑後必須連續打開循環系統8-16小時,澄清劑一般是在加入游泳池後第二或第三天達到最好的效果,基本能維持一周左右的時間。
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『叄』 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。
『肆』 水處理的方法有哪些
分物理方法、化學方法、生化方法
物理方法:沉澱、過濾、離子交換
化學方法:使用化學試劑
生化方法:活性污泥法、氧化溝法、A/O工藝、A2/O工藝、SBR法、BAF法、CAST工藝等等
現在比較流行的就是綜合處理,就是前端使用物理,後端使用生化,在生化法中間加入部分化學試劑.
『伍』 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
『陸』 水處理的方法有哪些
水處理技術種類-反滲透膜法
膜分離技術的一種,這種方法用壓力將水通過合成的膜,膜僅允許純水通過,而污染物被排除。系統的運行取決於若干因素,如波動的水壓、膜的壽命、膜孔的堵塞均會影響出水的品質。另外,膜上面細菌生長也是個問題,反滲透系統在耗用大量的水,一般從10-20加侖中製取一加侖處理過的水,這種系統費用很高,而且在要做日常的服務、監控和換膜等工作。
水處理技術種類-復合型
當一種工藝難以去除水中有害物質時,採用二種或兩種以上的工藝即為復合型。如活性炭吸附、托瑪琳活化礦化水質,RO反滲透、食品級原材料等。在復合型水處理技術中,原生態能量水處理技術凈水性能優良,特別在去除微生物(細菌、藻類等)方面有比較顯著的效果,原生態能量水處理技術出水可以直接生飲,完全符合國際飲水標准,因此得到了廣大消費者的歡迎,已成為水處理技術當前發展的熱點。
水處理技術種類-微過濾及超過濾法
微過濾法是用纖維素或高分子材料製成的微孔濾膜,利用其均一孔徑來截留水中的微粒、細菌、膠體等,使其不通過濾膜而被去除。這種微孔膜過濾技術又稱粒密過濾技術,能夠過濾微米或納米級的微粒和細菌,超過濾和微過濾都屬於膜分離技術,兩者之間不存在明顯的界限,超過濾的工作壓力一般以0.3兆帕左右,可去除水中大分子物質、細菌、病毒等,但通量較低。
『柒』 家用水處理的處理方法有哪些
常用的水處理方法:
水的處理方法可以概括為三種方式:①最常用的是通過去除原專水中部分或全部雜屬質來獲得所需要的水質;②通過在原水中添加新的成分來獲得所需要的水質;③對原水的加工不涉及去除雜質或添加新成分的問題。
一般水處理方法及原理
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,
『捌』 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。
『玖』 水處理方式有哪些
水處理主要包含物理處理、化學處理和生物處理三類,具體如下:
物理處理:過濾,沉澱,離子交換,吸附==
化學處理:中和,混凝,氧化還原,化學沉澱法,高級氧化、電解、電滲析==
生物處理:好氧,厭氧==
『拾』 現在常用的水質處理的方法有哪些
1.軟化法
是指將水中硬度(主要指水中鈣、鎂離子)去除或降低一定的程度。水在軟化過程中,只是軟化水質,而不能改善水質。
2.蒸餾法
是指將水煮沸,然後收集蒸汽,使之冷卻和凝結成液體。蒸餾水是極安全的飲用水,但有一些問題要進一步探討。由於蒸餾水不含礦物質,這成為反對者提出人的壽命容易老化的理由。另外利用蒸餾法成本較高,耗費能源,不能去除水中揮發性物質。
3.煮沸法
是指自來水煮沸後飲用,這是一種古老的方法,在國內普遍地應用。水煮沸可殺死細菌,但一些化學物質和重金屬不能去除,即使其含量極低,所以飲用仍是不安全的。
4.磁化法
是指利用磁場效應處理水,稱為水的磁化處理。磁化處理的過程就是水在垂直於磁力線的方向通過磁鐵後,即完成磁化處理的過程。中國對水的磁化處理仍是處於實踐和研究的初級階段,國外的凈水器沒有磁化功能的要求,因為磁化水不屬於凈水的范圍,而是屬於醫療方面的問題。
5.礦化法
是指在凈化的基礎上再向水中增添對人體有益的礦物元素(如鈣、鋅、鍶等元素)。市售凈水器一般通過在凈水器中添加麥飯石來達到礦化的目的,但國家衛生部已經明令指出:「涉水產品不得宣傳任何保健功能」。
6.臭氧、紫外線殺菌
這些方面都只能殺菌,去除不掉水中的重金屬和化學物質,經殺死的細菌屍體仍殘留在水中,而成為熱原。
7.活性碳吸附
可分為以下三種形態
7.1顆粒活性炭較為常用,多用本質、煤質、果殼(核)等含碳物質通過化學法或物理活化法製成。它有非常多的微孔和比表面積,因而具有很強的吸附能力,能有效地吸附水中的有機污染物。此外在活化過程中,活性碳表面的非結晶部位形成一些含氧官能團,這些基團使活性碳具有化學吸附和催化氧化、還原性能,能有效去除水中一些金屬離子。
7.2滲銀活性碳將活性炭和銀結合在一起,不僅對水中有機污染物有吸附作用,還具有殺菌作用,而且在活性炭內不會滋長細菌,解決了凈水器出水有時出現亞硝酸鹽含凈水器量高的問題。當水通過滲銀活性碳時,銀離子就會慢慢釋放出來,起到消毒殺菌作用。由於活性炭對除去水中色、溴、氯、鐵、砷、汞,氰化物、酚等具有較好效果,除菌效果90%以上,因此被應用小型凈水器中。
7.3纖維活性炭有機炭纖維經活化處理後形成的一種新型吸附材料,具有發達的微孔結構,巨大的比表面積,以及眾多的官能團。國外在採用纖維活性炭進行溶劑回收,氣體凈化等方面已取得了顯著的成就;在水處理應用方面也做了大量的研究工作。
8.RO逆滲透膜
RO逆滲透是一種通過國際流行的反滲透等辦法,對原水進行過濾處理(物理法)後不添加任何化合物而生產出可供人類直接飲用的純凈水機器(也稱為終端凈水設備)。採用水質符合中國衛生部《生活飲用水水質衛生規范》(2001)規定的市政自來水為原水,通過2個活性炭濾芯(1個顆粒活性炭、1個燒結活性炭)1個PPF溶噴濾芯對原水進行預過濾,再對預過濾水施加壓力令其通過孔徑大小為萬分之一微米的RO(反滲透,英文Reverse Osmosis)膜,最後通過材質為果殼(椰殼)的載銀活性碳(又名小T33)調節水的酸鹼度(使制出的純凈水口感變得甘甜醇美)而生產出純凈水。
RO逆滲透凈水機制出的純凈水相對於桶裝水更新鮮、更衛生、更安全,它的用途非常廣泛:可以生飲,也可以燒開喝,在這方面最突出的特點是水壺或電暖瓶再也不會結水垢了;純水用於烹飪,更加衛生,更加可口;用純水洗浴,可以清除皮膚上的雜質,滋潤皮膚,起到自然美容的效果;可以提供給加濕器、蒸汽熨斗、美容儀等小家電所需用水,決不會出現讓人討厭的水垢;與製冰機配套使用,製成的冰塊晶瑩剔透,無任何異味。
逆滲透技術:逆滲透原文是REVERSE OSMOSIS,它是美國太空總署集合多國科學家, 在政府支持下,花費數十億美元,經過多年研究而成。逆滲透的原理是在原水一方施加比自然滲透壓力更大的壓力,使水分子由濃度高的一方逆滲透到濃度低的一方。由於的孔徑遠遠小於病例毒和細菌的幾百倍乃至上千倍以上,故各種病毒、細菌、重金屬、固體可溶物、污染有機物、鈣鎂離子等根本無法通過逆滲透膜,從而達到水質軟化凈化的目的。
9.微過濾及超過濾法
微過濾法是用纖維素或高分子材料製成的微孔濾膜,利用其均一孔徑來截留水中的微粒、細菌、膠體等,使其不通過濾膜而被去除。這種微孔膜過濾技術又稱粒密過濾技術,能夠過濾微米或納米級的微粒和細菌。超過濾和微過濾都屬於膜分離技術,兩者之間不存在明顯的界限,超過濾的工作壓力一般以0.3兆帕左右,可去除水中大分子物質、細菌、病毒等,但通量較低。
10.復合型
當一種工藝難以去除水中有害物質時,採用二種或兩種以上的工藝即為復合型。如活性炭吸附、紫外線殺菌、活性炭吸附反滲透、活性炭吸附微過濾(超過濾)、聚丙烯超細纖維、活性炭、微過濾(超過濾)等。在復合型凈水器中,膜技術復合凈水器凈水性能優良,特別在去除微生物(細菌、藻類等)方面有比較顯著的效果,其中一些品質優良的凈水器出水可以直接生飲,得到了廣大消費者的歡迎,已成為凈水器當前發展的熱點。
凈水器的設計和製造是一門綜合性科學技術。凈水器的設計原則應為用戶著想。就中國各地區水質特點而言,長江沿岸和人員稠密地區有機物污染嚴重,而全國各地鄉鎮小型的供水企業和地下水使用地區存在著細菌污染的問題。因此只有部分品質優良的凈水器能適應全國各地不同的水質,所以凈水器生產廠商應根據不同地區的水質條件,精心設計出能適應不同水源,但處理效果良好的凈水器。
總之凈水器關繫到千百萬人的飲水安全和身體健康,為此凈水器的本身質量和出水品質必須受到生產廠商的重視,並不斷吸收和採用先進技術裝備,不斷提高凈水器的質量以滿足人民群眾日益高漲的消費需要。