㈠ 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。
㈡ 水電改造攻略有很多,你知道哪些呢
根據用戶需求定出全屋插座開關及水路介面的位置,在施工的時候同時要跟戶主將水電走路跟用戶將清楚。強弱電箱不能相交及平行距離要大於30厘米,不然強電箱容易對弱電線造成干擾。事後問了一下一起的同事都說有點貴了。好多同事都沒有做大循環。房子裝修好後我去買熱水器,店員給我介紹了一款零冷水熱水器。說是直接出熱水,當時我就奇怪了。告訴店員我水管走的是大循環。
水電改造要按照國家專業施工要求施工改造。3.在不違反質量標準的情況下,盡量滿足房主的各項要求。4.水電改造時,不能破壞房屋的承重牆,保持原房屋的安全性。非常好辨認,如果斜著走,粉牆後就不知道電線在哪裡,釘釘子,打孔就容易碰住電線造成隱患,所以任何事情不要絕對拒絕,點對點和橫平豎直結合用,適合的才是最好的。
㈢ 南京凈化水設備和軟化水設備一樣嗎
不太一樣!
凈化水設備:是將原水經過一定的凈化工藝後,使得出水水質達回到或滿足一定用答水標準的制備工藝,常見的凈化水設備不僅包括家用凈水器,在水質較差、飲水困難、人口密集的地區,生活日常用水(洗菜、燒水、做飯、洗澡)等受到影響時,單靠一台家用凈水器難以解決問題,而大型凈化水設備便可以在此時派上用場。
軟化水設備:顧名思義即降低水硬度的設備,主要除祛水中的鈣、鎂離子,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。軟化水設備在軟化水的過程中,不能降低水中的總含鹽量,在熱水鍋爐系統、熱交換系統、工業冷卻系統、中央空調系統以及其他用水設備系統中都有廣泛的應用。
㈣ 咨詢一下軟水機是在水電改之前安裝還是什麼時候想裝都可以
自採暖的住戶是建議裝軟水機的,主要是保護涉水電器,如果不安裝的話清理費用還是很多的
㈤ 有誰知道軟化水設備改造的具體方法嗎我想對我企業的那套設備進行軟化水設備改造,來提高工作效率!
你在找軟化水改造的具體方法啊,通過對軟化水設備的改造來提高工作效率,我決得這是一個非常好的想法不錯哦,前不久我還聽說我一個朋友也進行了軟化水設備改造,他的設備好像是在廣州奧凱購買的,他說是廣州奧凱公司的技術人員幫他改造的,他們那裡的技術人員很專業,也很認真負責,你不妨去咨詢一下廣州奧凱公司吧,我相信他們會給你一個滿意的答案的。
㈥ 老房子改造水路,增加軟水器和增壓泵分別需要什麼規格的問題。請專業高手解答,並提出計算依據。
按照您的改造要求,我們可以給您擬一份詳細的改造方案,詳情可以和我談,QQ71004
買軟水機的話,還是美國怡口的好,世界上第一台家用軟水機就是怡口發明的,至今,怡口只從事家用水處理設備的研發和生成已有80多年歷史。其他很多品牌都是從工業水處理轉向家用水處理的,技術趕不上怡口的專業。怡口有世界軟水機之父之稱,它的軟水機技術和質量無人能企及。而且後續維護成本是最低的,一台軟水機要用上幾十年,如果買到質量和技術不過關的,後期容易出現故障,那個後續的維修保養費用是相當嚇人的。請要購買軟水機的朋友慎重選擇。
㈦ 鍋爐水處理如何軟化
離子交換法
方法復:採用制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。
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。
註:不能使用電磁法
㈧ 軟水機怎麼安裝 注意事項是什麼
我們日常生活所用的水,多多少少地被污染了,但是別怕,有軟水機在。軟水機是一種軟水化處理設備,能夠通過離子交換樹脂去除水中的鈣、鎂離子,降低水質硬度,有極明顯的口感和手感,能有效防止結石病,減輕心、腎負擔,對我們的身體健康有很大好處。對於軟水機怎麼安裝,其實很多朋友都是不熟悉的,那麼,軟水機怎麼安裝?
軟水機如何安裝—第一步:選擇位置
選擇好軟水機安裝位置和軟水機安裝管路布局,選擇承載力強的安裝面水平安裝,安裝位置可在廚房、設備間和衛生間,最理想的位置就是櫥櫃水盆櫃體內。
軟水機如何安裝—第二步:測量水壓
測量自來水壓力(適宜范圍:0.15-0.6Mpa),低於或高於標准壓力則需安裝增壓泵或減壓閥,確保設備的正常運行。
軟水機如何安裝—第三步:溢流管、排水管安裝
打開軟水機上蓋,斷開控制閥和顯示面板連接數據線,拆下上蓋,進行溢流管、排水管的安裝,將喉箍套入黑色軟管,將兩根軟管分別插入軟水機排污、溢流管件介面,用一字螺絲刀擰緊。將溢流、排污管理順捆紮並用支撐管夾固定在牆面上。
軟水機如何安裝—第四步:管路安裝
進行管路安裝,首先,將密封墊裝入兩根波紋管介面內;波紋管分別擰緊在自來水管路旁通系統進出水口,調整波紋管另兩埠與軟水機旁通閥進出水口連接高度位置。裝入密封墊,對應連接至軟水機旁通閥進出水口擰緊並連接旁通閥。
軟水機如何安裝—第五步:移至合適位置
將軟水機移至合適位置,固定設備。裝軟水機上蓋,連接顯示面板與控制閥數據線,並固定上蓋,最後連接好電源。
軟水機如何安裝—注意事項
安裝前的准備工作,最好是在水電改造、櫥櫃測量設計之前、工程師上門設計一下。根據產品的型號,選擇合適的安裝位置。附近要留電源、環境允許最好有地漏。附近做防水處理。以免在水電改造、櫥櫃安裝之後。現場空間太小無法安裝軟水機,給您的 裝修 帶來不必要的麻煩和浪費。為了保證軟水機質量和今後的使用,在安裝後,有時間一定要詳細的閱讀,產品說明書。注意觀察設備的工作情況。
㈨ 工業上是如何軟化水的
工業一般都是生產用水,用水量會很大,用蒸餾法確實是太浪費時內間和能源了。現在工業上容一般都用鈉離子交換法,就是利用鈉離子樹脂把鈣鎂離子置換出來,君浩環保軟化水設備就是這樣做的,設備是全自動運行,省時省力,效率還高。