樹脂罐內的過濾網孔徑太大了,或者已經損壞,把樹脂回收出來,查看一下過濾器吧。
⑵ 軟化水處理過程經過樹脂罐時原水是從罐底部進入從罐頂部出來嗎
這要看樹脂罐的構造了,如果樹脂罐有頂部和底部的出口的,原水一般都走頂部進水,底部出水。如果多路閥在頂部的那種,軟化時原水是從頂部進水,經過樹脂層,再經過阻隔樹脂的濾網,從中心管回到定部出來。
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 軟化水玻璃鋼樹脂罐被吸扁怎麼恢復
抽負壓了。如果是經常吸扁的話,更換呼吸閥,
⑸ 軟化水樹脂罐出水量少是什麼原因
樹脂出水量少要麼是哪裡有滲漏,要麼是流量計計量不準。如果是樹脂剛開始使用,那樹脂本身也會吸收一部分水,管道、過濾器等等也會有一些死體積。
如果你想問的是樹脂處理量下降的話,首先是要看樹脂再生有么有做好,還有就是如果樹脂使用時間過久,會出現樹脂老化、破損等情況,可以適當補充一些新樹脂,或者直接更換樹脂。
⑹ 軟水樹脂罐反沖洗分幾步
離子交換樹脂為什麼要反洗?
1.離子交換樹脂使用的時間長了之後,樹脂會被越專壓越緊,進水壓力就屬會越大,而一些強度低的樹脂就會發生破碎,樹脂之間的縫隙就會越小,需要對樹脂進行反洗。
2.樹脂的使用久了之後,樹脂層上會有一定的污泥雜質,這些雜質會對樹脂造成污染、堵塞,需要進行反洗去除雜質。
3.上面也提到了,強度低的樹脂會發生破碎,反洗能夠將破碎的樹脂清除,有效的降低進水的阻力。
樹脂的反洗方法:
1.從離子交換柱的底部進水,從頂部出水,對樹脂進行反洗,直至產水清澈為止。
2.反洗的流速一般在5-10m/h之間,根據不同的樹脂種類,流速也會有所不同。
3.一般反洗的時間在30-40分鍾之間,含有雜質多少的不同,清洗時間也不同,以產水情況為准。
4.反洗完成之後,樹脂需要靜置一段時間,一般時間為5-10分鍾,能夠使樹脂形成一個均勻的結構。
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⑺ 軟化水樹脂罐顏色變深,是什麼問題軟化水鹽很久沒有補充了。
是樹脂的顏色變深吧?
軟化樹脂使用後顏色變深的原因:
1.溫度:
一般樹專脂在長時間在高溫屬的環境中儲存,就會有一定的殘留物滲漏,導致樹脂顏色變深或者泛紅,如果在使用時溫度達到180℃甚至更高,那麼樹脂就會發生老化,顏色也會變黃。
2.污染:
離子交換樹脂在使用一段時間後,由於水中的鐵離子、氧化劑、微生物或有機物的污染,其顏色也會變深,比如201x7樹脂受鐵或有機物污染時,顏色變深甚至黑褐色。001x7樹脂受氧化劑破壞時,其樹脂交聯和交換基團都將被氧化,樹脂的顏色也將變淡。
3.吸附能力:
樹脂在使用的過程中,樹脂的吸附能力越來越少,樹脂的顏色也會越來越淡,而樹脂再生時,樹脂的顏色就會越來越深,這個是屬於正常現象,只要產水質量沒有問題就可以繼續使用。
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⑻ 軟水機樹脂罐的選型
樹脂罐是什麼?
樹脂軟水罐是由罐口、罐身和底座構成。
部分型號內的罐體不僅有上開口容,在罐體底部還有下開口,帶卸料口系列的軟水罐在罐體側方還有法蘭卸料口,方便更換罐體內部的離子交換樹脂。
罐身是玻璃鋼材質,內層由PE塑料製成,外層由高性能環氧樹脂和增強玻璃纖維纏繞成型,因為得名樹脂罐。
罐體底座有圓型底座和三角底座兩種,圓形底座由改性PP注塑成型,三角底座為手糊玻璃鋼底座。根據罐體的大小及重量的不同而配備圓形或者三角底座。
選型:
因此,在購買樹脂軟化罐後,還需另外購買軟化用的離子交換樹脂,罐體內所需裝填樹脂的量一般是罐體容積的70%-80%,一般樹脂的使用壽命在3-10年,但具體還要視所需處理水的水質情況而定。
一般情況下,在購買樹脂軟化罐時,可以按照處理水量的大小或者罐體尺寸這些因素來選型,單個購買樹脂軟水罐或者成套軟化水設備,成套設備包括空的軟化罐、鹽箱、控制閥、布水器及相關管路配件和離子交換樹脂等。
⑼ 軟化水樹脂罐的sn是什麼意思
不明白問的什麼,罐分有內襯和無內襯的
⑽ 軟化水樹脂被沖出罐體有什麼解決方法
在軟化水設備的運行中經常看到DOWEX軟化樹脂跑到下水道或者水箱裡面,造成樹脂的浪費和軟化水的不合格,下面我們分析一下這個問題的產生和解決辦法。
軟化水設備用樹脂再生時被沖出罐體的解決方法
跑樹脂軟水器產水或再生過程中出現陶氏軟化水樹脂脂泄漏(樹脂進入軟水箱或隨排污水流出)稱為跑樹脂。
產水過程中跑樹脂最常見原因是中心管破裂、下布水器脫落或破裂,陶氏軟化水樹脂大量進入軟水罐,通過拆開樹脂罐,抽出中心管檢查很容易發現,如有損壞,更換中心管布水器。
再生過程出現樹脂泄漏(樹脂隨排污水流出)的主要原因是上布水器破裂、反洗水進水壓力太高流速太快造成,在確認上布水器沒有損壞的情況下,降低反洗水流速。
軟化水設備用樹脂再生步驟
打開進鹽閥,其餘閥門關閉,啟動原水泵,把鹽箱中的鹽水全部吸入軟化器內,放置4小時以上。
軟化水設備洗鹽:陶氏軟水樹脂再生後,必須將軟化器內的鹽沖洗干凈方可使用,按手動閥沖洗方法(包括正沖洗和反沖洗)。
水中的鈣鎂離子的存在是水溫變化時形成水垢的主要原因。目前在國內常用的軟化水設備主要有手動式、國產組合式、國產多閥式、進口多路閥式幾種,其中進口多路閥式軟化水設備是目前市場上的主要產品,這種設備以進口的多路閥及控制器為核心,配用國產的樹脂罐、鹽箱、管道等材料構成全自動軟化水設備。
由於水垢的沉積對人們的生活及生產均有很明顯的影響,所以生產用水和生活用水均對硬度指標有一定的要求,特別是鍋爐用水中若含有硬度鹽類,會在鍋爐受熱面上生成水垢,從而降低鍋爐熱效率、增大燃料消耗,甚至因金屬壁面局部過熱而損傷部件、引起爆炸。因此對於低壓鍋爐要進行水的軟化處理;對於中、高壓鍋爐要進行水的軟化與脫鹽處理。