A. 软水盐怎么使用可以清洗吗
软水盐,又名离子交换树脂再生剂。软水盐的主要化学成分为氯化钠(NaCl),含量在99.1%以上。颜色是白色,圆形球剂。软水盐的作用很大:
1
软水盐是什么?
软水盐的成分为高纯度的氯化钠,简单来讲,是用来恢复(还原)软化水设备里面离子交换树脂(离子交换树脂,是软化水设备里面核心部分,是用来吸附原水里面的钙镁离子的,也就是水碱)的活性的,所以也叫离子交换树脂再生剂。软化水处理设备工作、制水的时候,是不需要软水盐的;只有到了树脂软化水能力下降,才会利用反冲洗原理,通过饱和氯化钠溶液冲洗树脂,恢复树脂活 性,也叫树脂再生。
2
软水盐用在哪里呢?
1、家用软水机
2、大型纯净水处理系统
3
什么样的软水盐才是品质好的?
1、颗粒均匀,表面光滑,有光泽 ;
2、硬度较高,不容易被压碎,包装里面粉尘较少
3、粒粒洁白,颗粒表面未有斑点 ;
4、取适量溶解后,没有杂质沉淀,溶液里没有絮 状漂浮物 ;
5、放入盐箱,或者大量溶解后,在水溶液中,不 会碎掉,成泥,均匀溶解至消失。
4
为什么要选择球剂软水盐?
1、球剂软水盐氯化钠含量更高,达到99.1%以上,保证软化水效率和质量 ;
2、更加洁净,杂质少,不含重金属等其他化合物,有机物,不损害树脂能力;
3、球剂软水盐原料选择严格,达到食品级别,生产工艺严格控制,使用更加安全可靠。
产品采用高纯度精制盐为原料,经特殊工艺压制成球状颗粒,工艺先进,粒度均匀,适用于各种品牌软化水处理设备,能有效提升软水处理效果和品质
5
产品特点:
1、氯化钠纯度高;
2、产品硬度强化大,不易碎;
3、不添加粘合剂,溶解物杂质,不堵塞机器;
4、产品溶解均匀,不塔桥,不成坨。
夏日炎炎,人体需要补水,皮肤更需要补水,补水要从基本补起,软水可以每天享受丝滑的美容盛宴!软水不但对我们的皮肤有很大的好处,洗衣服还不容易褪色、变黄,最明显的特征就是不会有水垢。下面我们就来看看软水都有什么好处:
6
软水的好处:
1、烧开水再也不会结水垢,电暖瓶可以放心使用;
2、做出的冰块,晶莹剔透,无异味;
3、软水洗浴,皮肤细腻爽滑;头发柔顺,改善头屑,开叉、油腻等现象。
4、花洒喷头再也不会堵塞,高档卫浴永保光泽;
5、软水洗衣服,告别柔软剂,柔软又蓬松;
6、独立供暖不结垢,热效率高,又安全;
7、生活用软水,节省大量洗涤用品,节省家务劳动时间。
软化水设备在软化水的过程中,不能降低水中的总含盐量,在热水锅炉系统、热交换系统、工业冷却系统、中央空调系统以及其他用水设备系统中都有广泛的应用。软化水过程都需要软水盐,选择优质软水盐也就显得更加重要,好的软水盐不仅纯度高,而且不易碎,添加使用更方便。
B. 有什么常用的软化水处理方法
本发明公开了一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,将电解槽分隔成阳极室和阴极室,并分别置有阳极板和阴极板;根据I≥1.01Qη(M+2M2)得到电流,待软化的水流经阴极室,通电后,在阴极室内形成强碱性区域,体系pH≥10,产生的OH‑,使Ca2+生成CaCO3晶体,Mg2+生成Mg(OH)2晶体,且随着pH值的增大,碳酸钙晶体的zeta电位降低,晶体聚团行为加强而讯速形成晶核;过饱和的晶体悬浮液随水流流出电解室的过程中,以此晶核为生长点并迅速成长,实现自发结晶,再进行沉降或过滤,即完成软化。本发明计算出适宜电流值,将水中钙镁离子一次性除去,且在处理过程中阴极板上几乎不会附着水垢,电能利用效率高达90%,极大提高了设备的处理能力和便于实现数字化和自动化控制。
权利要求书
1.一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)通过隔膜或细孔板将电解槽分隔成阳极室和阴极室,并将阳极板和阴极板分别置于阳极室和阴极室中;
(2)通一电流,所述的电流根据I≥1.01Qη(M+2M2)计算得到,其中,I为电极板的电流,单位:A;η为目标软化率,单位:1;Q为阴极室的水流量,单位:L/s;当M0>M1时,M=M0;当M0[(M0+M2)/(M1+M2)]时,M=2M1-M0;M0为待软化水的碱度,单位:mgCaCO3/L;M1为待软化水的钙硬度,单位:mgCaCO3/L;M2为待软化水的镁硬度,单位:mgCaCO3/L;
(3)待软化的水流经阴极室,通电后,在阴极室内形成强碱性区域,体系pH≥10,电解产生的OH-,与HCO3-反应生成CO32-,然后与水体中的Ca2+结合生成CaCO3晶体;与Mg2+结合生成Mg(OH)2晶体,且随电解的继续,阴极液pH值增大,CaCO3晶体的zeta电位降低,晶体聚团行为加强而迅速形成晶核,随高速水流流出阴极室的过饱和CaCO3和Mg(OH)2悬浮液以此晶核为生长点并迅速成长,实现自发结晶,生成肉眼可见的固体颗粒物,悬浮于水中,再进行沉降或过滤,即完成软化。
2.根据权利要求1所述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,其特征在于,还包括在M0[(M0+M2)/(M1+M2)]时,向阴极液中通入足量空气或二氧化碳。
3.根据权利要求2所述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,其特征在于,常温常压下通入空气的流量根据Q1=0.61Q(M1-M0)计算得到,其中,Q1为向阴极室通入空气的流量,单位:L/s。
4.根据权利要求2所述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,其特征在于,常温常压下通入CO2的流量根据Q0=2.45Q(M1-M0)·10-4计算得到,其中,Q0为向阴极室通入CO2的流量,单位:L/s。
5.根据权利要求1所述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,其特征在于,所述的阳极板为碳电极、贵金属电极或钛基金属氧化物电极中的一种;所述的阴极板为定型导电材料中的一种。
6.根据权利要求1所述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,其特征在于,所述的隔膜为阴离子交换膜、阳离子交换膜、双极膜、石棉纤维膜、无纺布、化纤滤布或陶瓷隔膜中的一种;所述的细孔隔板为带有微小细孔且不影响导电的塑料薄板。
7.一种利用权利要求1~6所述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法软化硬水的装置。
8.根据权利要求7所述的软化硬水的装置,其特征在于,至少在所述的阴极室的两端分别设有进水口和出水口,在所述的进水口上设有空气或二氧化碳补气口,在所述的出水口上连有过滤器或沉降池。
9.根据权利要求8所述的软化硬水的装置,其特征在于,在所述的出水口与所述的过滤器或沉降池之间设有第一气液分离器。
10.一种软化硬水的系统,其特征在于,将若干个权利要求8所述的电解槽并联、串联或串并复合连接,且在阴极室出水口的汇集处设有第二气液分离器。
说明书
一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法及其装置
技术领域
本发明属于电化学软化水技术领域,特别涉及一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法及其装置。
背景技术
利用电化学技术进行水体脱盐除垢处理,早在2006年就有文献(Desalination,2006,201:150)报道,随后也有不少国内文献及专利(西安交通大学学报,2009,43(5):104;专利公开CN105523611A、CN204198498U)报道过,并在工程实践中得到一定程度的应用。相比于传统的消石灰软化法,电化学脱盐软化水技术占地空间小、处理速度快、不需要使用絮凝剂无二次污染、废弃固体物少,操作简单方便,可实现数字化控制,具有很高的经济效益和环境效益。用于冷却循环水的除垢防垢领域,与以往传统的化学加药方法以及电磁技术、超声波技术相比,电化学技术的优点在于能够将水中的成垢的钙镁离子以水垢沉积的方式从水中取出,并能提高浓缩倍数,达到节水减排的目的。
现有的电化学设备主要用于冷却循环水的除垢防垢领域,为提高除垢效率,中国专利公开CN105621538A、CN201923867U及CN105329985A等专利对电化学除垢设备进行了相应的优化设计,其创新点在于充分优化电化学设备内部结构,扩大阴极面积,简化操作,提高设备的处理效率与处理能力。
为了摆脱极板面积大小的限制因素,以色列文献(Desalination,2010,263:285;Journal of Membrance Science,2013,445:88)提出了一种新的处理方法,利用阳离子交换膜将电解槽分隔为阳极室与阴极室,将待处理的水流经阴极室后,引入外部结晶器内进行诱发结晶以提高极板处理能力,电能利用率达到50%。中国专利CN204198498U利用刮刀刮掉阴极板垢以提供微小晶核增加结晶比表面积,虽在一定程度上提高了电能的利用率,但其电能利用率依旧偏低,一是增加了阴极动力旋转部分的电耗,二是由于其辅助电极接正电且在阴极室内,其表面必定会析氧(氯)而产生H+,可消耗阴极产生的部分OH-而导致电能利用率降低,另外其在后续工艺中提及需添加絮凝剂造成二次污染及处理成本的增加,另外其设备内腔底部没有隔膜将阴阳两室分开,而其实施例中阳极室酸性水一直往复循环部分H+必会进入阴极室,也会降低电能的利用率。生活中大部分水体都是硬水即碱度小于硬度(等同于重碳酸根的含量低于钙镁量),故在不补加二氧化碳的情况下不能完全消除硬度。专利CN106277369A虽也提及阴阳极间加隔膜,但同样要求阴极室出水口需连接一外部结晶器诱发结晶,结晶器体积庞大且时效性低,因无二氧化碳的补给同样存在硬度水条件下不能完全消除硬度达到彻底软化水的目的。
发明内容
本发明的第一目的是提供了一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,向电解槽中通入电流,使得阴极室内形成强碱性区域,利用电解产生的OH-,使得Ca2+生成CaCO3晶体,与Mg2+生成Mg(OH)2晶体,并随着电解的进行,阴极室pH值增大,碳酸钙晶体聚团行为加强而迅速形成晶核,使得过饱和的CaCO3和Mg(OH)2悬浮液高效自发结晶,避免了诱发结晶和外加絮凝剂而带来的二次污染,减少了工序步骤,而且时间上也快很多,投资少、设备占用空间也少,处理能力大。
本发明的第二目的是提供了一种利用上述高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法软化硬水的装置及其系统,向电解槽中通入电流,使得阴极室内形成强碱性区域,利用电解产生的OH-,使得Ca2+生成CaCO3晶体,与Mg2+生成Mg(OH)2晶体,并随着电解的进行,阴极室pH值增大,CaCO3晶体聚团行为加强而迅速形成晶核,使得过饱和的CaCO3和Mg(OH)2悬浮液高效自发结晶,避免了诱发结晶和外加絮凝剂而带来的二次污染,减少了工序步骤,而且时间上也快很多,投资少、设备占用空间也少,处理能力大。
本发明的技术方案如下:
一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,包括以下步骤:
(1)通过隔膜或细孔板将电解槽分隔成阳极室和阴极室,并将阳极板和阴极板分别置于阳极室和阴极室中;
(2)通一电流,所述的电流根据I≥1.01Qη(M+2M2)计算得到,其中,I为电极板的电流,单位:A;η为目标软化率,单位:1;Q为阴极室的水流量,单位:L/s;当M0>M1时,M=M0;当M0[(M0+M2)/(M1+M2)]时,M=2M1-M0;M0为待软化水的碱度,单位:mgCaCO3/L;M1为待软化水的钙硬度,单位:mgCaCO3/L;M2为待软化水的镁硬度,单位:mgCaCO3/L;
(3)待软化的水流经阴极室,通电后,在阴极室内形成强碱性区域,体系pH≥10,电解产生的OH-,与HCO3-反应生成CO32-,然后与水体中的Ca2+结合生成CaCO3晶体;与Mg2+结合生成Mg(OH)2晶体,且随电解的进行阴极室pH值的增大,CaCO3晶体的zeta电位降低,晶体聚团行为加强而迅速形成晶核,随高速水流流出阴极室的过饱和CaCO3和Mg(OH)2悬浮液以此晶核为生长点并迅速成长,实现自发结晶,生成为肉眼可见的固体颗粒物,悬浮于水中,再进行沉降或过滤,即完成软化。
优选为,还包括在M0[(M0+M2)/(M1+M2)]时,向阴极液中通入足量空气或二氧化碳。
优选为,常温常压下通入空气的流量根据Q1=0.61Q(M1-M0)计算得到,其中,Q1为向阴极室通入空气的流量,单位:L/s。
优选为,常温常压下通入CO2的流量根据Q0=2.45Q(M1-M0)·10-4计算得到,其中,Q0为向阴极室通入CO2的流量,单位:L/s。
优选为,所述的阳极板为碳电极、贵金属电极或钛基金属氧化物电极中的一种;所述的阴极板为不锈钢、铸铁、石墨、铝或铜等定型导电材料中的一种。
优选为,所述的隔膜为阴离子交换膜、阳离子交换膜、双极膜、石棉纤维膜、无纺布、化纤滤布或陶瓷隔膜中的一种;所述的细孔隔板为带有微小细孔且不影响导电的塑料薄板,如聚四氟乙烯塑料薄板。
本发明还公开了一种利用上述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法软化硬水的装置。
优选为,至少在所述的阴极室的两端分别设有进水口和出水口,在所述的进水口上设有空气或二氧化碳补气口,在所述的出水口上连有过滤器或沉降池。
优选为,在所述的出水口与所述的过滤器或沉降池之间设有第一气液分离器,用来收集绿色能源—氢气。
本发明还公开了一种软化硬水的系统,将若干个上述的电解槽并联、串联或串并复合连接,且在阴极室出水口的汇集处设有第二气液分离器,用来收集绿色能源—氢气。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
一、本发明的一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,通过I≥1.01Qη(M+2M2)计算出一适宜电流,使得阴极室内形成强碱性区域,体系pH≥10,利用电解产生的OH-,使得Ca2+生成CaCO3晶体,与Mg2+生成Mg(OH)2晶体,并随着电解的进行,阴极室pH值增大,CaCO3晶体聚团行为加强而迅速形成晶核,流出阴极室的过饱和悬浮液以此晶核为生长点高效自发结晶,实现将水中大部分或全部钙镁离子一次性除去,且在阴极板上不会附着水垢,无需诱发结晶和外加絮凝剂,避免了二次污染,减少了工序步骤,具有软化效率稿,投资少、设备占用空间少,处理能力大等优点;
二、本发明的一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,还根据Q1=0.61Q(M1-M0)计算通入空气的流量和根据Q0=2.45Q(M1-M0)·10-4计算通入二氧化碳的流量,以提供足够量的HCO3-,达到所需软化率;
三、本发明的一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,根据通入电流的计算公式和通入空气或二氧化碳的计算公式,计算出电流值及通入空气或二氧化碳的速率,便于实现数控化和自动化,使用清洁电能作为唯一的“处理剂”,无色环保无污染。
C. 锅炉软化水怎么样处理
锅炉补给水对水质有什么要求(是什么水):
1.锅炉补给水需经过软化处理后使用,这是因为水中含有钙镁等硬度离子,若是不去除硬度离子就会在锅炉内壁形成水垢。
2.在锅炉加热的过程中,水中的钙镁离子会结合其他离子形成沉淀析出,附着在管路或者锅炉内壁。若是长时间不清理会有安全隐患。所以一般要先对补给水提前进行软化。
3.我们把水中钙离子、镁离子的含量的多少有硬度来表示,硬度1度相当于每升水中含有10毫克氧化钙。低于8度的水称为软水,高于17度的称为硬水。所以锅炉补给对水质的要求产水电导率小于0.2us/cm,硬度约等于0,SiO2小于20ug/L。
锅炉补给水处理用什么树脂:
现在已经知道锅炉补给水是需要软化水的,那么锅炉补给水处理用什么树脂就很明了了。可以用软化水树脂。这里给大家介绍几种。
漂莱特C100E:
该树脂是凝胶型聚苯乙烯磺酸基阳离子交换树脂,是特级高纯度产品,符合美国FDA条款中第21条D3.25部分,具有强酸阳离子交换树脂具有运行能力强,良好的动力学性能,优异的物理和化学稳定性,强度高,交换容量高,选择性好,主要用于硬水软化和除盐工艺、锅炉补给水制备。
罗门哈斯IR120 Na:
罗门哈斯IR120 Na是一种磺酸化苯乙烯系凝胶型强酸性阳离子交换树脂。适合用于软化(钠离子型)及顺向再生纯化系统(氢离子型),具有极佳的物理、化学及热稳定性,良好的离子交换能力与高交换容量特性。主要用于工业软水处理、锅炉补给水制备、食品加工或饮用水、用于纯水,高纯水的制备
三菱SK1B:
DIAION SK1B是含有强酸性磺酸交换基团的苯乙烯聚合物。通过特殊的反应步骤,将其制成粒径均匀的球形颗粒。它具有软水,纯水或化学试验过程的物理强度,反应性能和耐温性,并具有板高的操作能力。主要用于工业软水处理、纯水(特别用在混床)、化工制品、工业制造业等
锅炉水处理树脂的作用:
因为水质的硬度主要是因为水中钙离子和镁离子含量造成的,所以树脂的主要作用就是把这两种离子去除,用软化水树脂与水中的钙离子和镁离子发生离子交换反应被吸附在树脂上,从水中除去,达到软化的效果。
D. 使用软水的循环水为什么还会结水垢
循环水当然会结垢的啊,看程度如何
E. 锅炉软化水设备结垢后如何处理
加除垢剂啊,平常控制好水质的硬度,PH值,碱度等等。
F. 换热器上总是结垢,能用软化水设备除垢吗
水的硬度抄主要是由其中的阳袭离子:钙(Ca2+)、镁(Mg2+)离子构成的。当含有硬度离子的原水通过交换器树脂层时,水中的钙、镁离子与树脂内的钠离子发生置换,树脂吸附了钙、镁离子而钠离子进入水中,这样从交换器内流出的水就是去掉了硬度离子的软化水。随着交换过程的不断进行,树脂中Na+全部被置出来后就失去了交换功能,此时必须使用Nacl溶液对树脂进行再生,将树脂吸附的Ca2+、Mg2+置换下来,树脂重新吸附了钠离子,恢复了软化交换能力。这就是软化水设备的工作原理,换热器上就是要用软化水除垢,别的都不管用。
G. 软化水设备怎样去除循环水系统的水垢
下面为您介绍一些去除循环水系统的水垢的方法,希望对您有帮助。
水中各种水垢专的产生为阴阳离子共同产生的属结果,所以处理方法的主要手段就是去除其中一种离子或同时去除形成水垢的离子,或使其稳定在水中。
(一)从补充冷却水中除去成垢的钙、镁离子
在补充水进入循环水系统之前进行软化处理,除去Ca2+、Mg2+,也就形不成水垢。目前常用的软化方法有三种:
1、是通过采用反渗透法(生成纯水)。
2、是离子交换法(生产去离子水),该法适用于补充水量小循环水系统间或采用。
3、是石灰软化法,即投加石灰,使Ca(HCO3)2反应生成CaCO3沉淀提前析出。该方法成本低,适用于原水(尤其是暂时硬度大的结垢型原水)钙含量高,补充水量较大的循环冷却水系统。
(二)加酸或通入CO2气体,降低pH值,稳定重碳酸盐
在循环水中加酸(通常为硫酸)或通入CO2气体,降低pH值,使下列平衡左移,重碳酸盐处于稳定状态。Ca(HCO3)2=CaCO3+H2O+CO2
H. 软化水一般都怎么处理
工业软化水大致有两类,一类是吸附,即利用阴树脂或阳树脂进行吸附,去除水中的硬度——钙镁离子;另一类就是RO反渗透过滤法,也可称为膜法或分子筛法。
I. 如何清理汽车水箱结垢!
人工清抄理法:需把袭汽车水箱拆卸下来,用人工锤、刮、铲等清除水垢;除垢效率低、劳动强度大,不易清除干净,易造成水箱二次损害。
普通水垢清洗剂:需拆卸水箱,清除不彻底、异味大、腐蚀性强,易造成水箱老化,缩短其使用寿命。
专业汽车水箱除垢剂:不需拆卸即可清洗,还可在不停车的条件下清洗。可直接将专用的水垢清洗剂倒入汽车水循环系统中,让其浸泡、怠速循环或行驶 20-30分钟后,将水箱及系统内部的除垢剂排放掉,加水反复冲洗干净既可有效清除发动机水循环系统中的水垢、锈、泥及各种有害物质。
此外,要避免水垢的产生,就要注意水箱冷却液的选用。许多驾驶员不重视冷却液的使用及优劣,通常加入水箱的只是普通的水。冷却系统中最常见的就是生锈、结垢、腐蚀等问题。而造成这些的主要原因就是没有使用好的防冻液。好的防冻液不仅是低凝点,而且有其他各种功能的添加成分,能抑制泡沫、防锈、防电解和防水垢等等,建议到专业清洗店或4S店清洗.
J. 锅炉结垢是怎么回事怎样去除
锅炉结垢是因为水中的钙镁离子居多,先清洗干净锅炉内的污垢,然后把锅炉用水处理一下,用软化水设备可以将进水的钙镁离子去除,降低进水硬度,可以解决锅炉结垢的问题,对锅炉也是一种保护。