石英砂过滤的作用
石英砂过滤器是一种压力式过滤器,利用过滤器内所填充的精制石英砂滤料,当进水自上而下流经滤层时,水中的悬浮物及粘胶质颗粒被去除,从而使水的浊度降低
主要用于水处理除浊、软化水、电渗析、反渗透的前级预处理,也可用于地表水、地下水等方面。可有效地去除水中的悬浮物,有机物、胶体、泥沙等
可广泛应用于电子电力、石油化工、冶金电镀、造纸纺织、制药透析、食品饮料、生活饮用水、工厂企业用水、游泳池等。可满足各行业液体过滤需要
石英砂过滤是去除水中悬浮物最有效手段之一,是污水深度处理、污水回用和给水处理中重要的单元。其作用是将水中已经絮凝的污染物进一步去除,它通过滤料的截留、沉降和吸附作用,达到净水的目的
② 过滤器加上高频振荡就可以形成软水 什么是高频振荡淘宝卖磁铁的,说达到7500,用3组磁铁就可以变成软水
我认为过滤器加上高频振荡是不能形成软水的。
高频振荡通知常指:交流电的频率的高频回。在振荡电路中,由答直流供电,将直流电能转变成交流电,这个交流电的频率是由振荡电路本身来决定的,可以是几赫兹的极低频,也可以是几百赫兹到几千赫兹的低频,当然也可以是几百千赫兹以上的高频,它完全由振荡电路中的选频部分来决定。
原水进行软化,通常是利用树脂中的活性更强的钠离子置换出原水中的钙镁离子而达到水质软化。软水有测试剂可以测试。出水残余硬度≤ 多少mmol/L(化学滴定法检测)来确定水的硬度。
我无法想象磁铁高频振荡消磁过程中能产生何种活性更强的离子来置换水中的钙镁离子。
通常的全自动软水设备一般是以全自动软水控制阀、树脂罐、盐箱、树脂等装配而成。原水水质杂质过多的要前置过滤器。
③ 过滤究竟可以使硬水变为软水吗
对,抄硬水里含的都是金袭属钙镁离子,是溶于水的,过滤肯定不行
水的软化方法有:①加热法;②石灰苏打法:用石灰降低暂时硬水硬度,用烧碱(苏打)降低非碳酸盐硬水的硬度;③离子交换法:用离子交换剂除去钙镁离子,目前家用“净水器”多采用这种方法。
④ 怎样可以用过滤器过滤弱酸性软水
珊瑚沙是不错的选抄择,石头大部分可以硬水,本人比较喜欢木化石,龙骨石也不错,而且有的造型也很棒,也可以装饰鱼缸内部。如果不想用酸性水,就别加二氧化碳了。换水时不要用纯净水了,直接用自来水,多换几次自来水,硬度下降的很快啊,要注意水草,水质不稳定,水草会遭殃了
⑤ 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。
⑥ 自来水过滤器中的家居软水机到底应该装在哪儿更合适
最近经常接触到准备购买软水机的消费者,对软水机到底应该装在什么位置提出疑问。因此在这里想借此结合多年的安装经验与大家做一讨论,欢迎大家拍砖头。
软水机的安装条件及注意事项:
1.根据需求确定水路方案
2.设计好电路、电源插座(如是手动型可以不用电源)
3.具体的摆放位置(通常会考虑放在橱柜内,具体还需与橱柜设计师协商)
4.连接下水管道(反冲洗后排放污水及溢流水的排放,通常需要两根管道)
5.原水温度范围:通常是2-50度内
6.原水压力范围:通常是1-8公斤/平方厘米
7.摆放时不可倾斜或倒置
8.分体机型,主机罐体与盐箱位置可以上下错开(通常是因安装空间限制而垂直摆放)
9.如原水为自备井水,建议考虑前置过滤器的安装位置
鉴于遇上的安装条件既注意事项,软水机通常的安装位置建议考虑厨房或卫生间和地下设备间,现分述之:
卫生间安装:
住房卫生间面积普遍较小,基础装修完成后可利用的空间已经很小,市场上一体的软水机体积都比较大,所以卫生间还是考虑安装分体软水机好些,如能装在水盆柜内是较理想的。否则裸机安装就成了必选,也可以考虑挂在墙上(有些不美观)。
厨房安装:
软水机在厨房安装,最理想的位置就是橱柜水盆柜体内,这也是目前最普遍的安装方案,但这一方案对软水机的尺寸有一定的要求。一体机往往需要单独设计一节柜体存放,对于寸木寸金、寸土寸金的厨房和橱柜来说也是容易让消费者心疼的选择。如果安在柜体外或单独做一个柜子来装放,费用也是蛮高的,而且还要考虑水管、回水管、排污水管的管路走向(明管总是不方便的)。
设备间安装: 威世顿净水器 净水器十大品牌排名 家用净水器 纯净水
一般别墅户型的用户水表都在地下室的设备间里面,所以想安装软水机一般都是安装在其水表附近,设备间里面空间比较大,所以可以考虑安装一台出水量大,置换能力强,全自动电脑的机器。因为别墅户型管子比较粗,还有花园浇花没有单独水源,那就必须在水改之间把花园浇花水单独部走软水系统,在软水机附近需要预留上水和出水,和地漏/下水,电源。有个别的地下室没有地漏/下水,那就要根据情况再设计一个排水方案!我们做过这样的方案!
软水机安装在橱柜里有个基本原则:
1.根据软水机的安装尺寸确定橱柜尺寸——根据机型定橱柜
2.根据橱柜的尺寸定相应的机型——根据橱柜定机型。
综上所述,水处理产品需要具备上水、下水、电源、使用和维护的方便性、美观性等因素的综合考虑,而较容易具足上述条件的安装位置当首选橱柜水盆下的柜体内。
参考资料:本信息来自净水器十大品牌美国威世顿官网
⑦ 能用过滤的方法把硬水变成软水吗
硬水过滤是不能变成软水的;
因为过滤只是出去一些肉眼可见的杂版质,然而水中有许多钙权镁化合物,这些都是无法用过滤可以解决的.不信你可以试一试的,用肥皂,如果过滤后放入肥皂,没有很多泡沫的话,那么还是硬水,蒸馏是可以的,可是条件比较刻薄,所以我们都选择加热煮沸这样使硬水变成软水.你仍然是可以用肥皂实验的,会有很多泡沫.
⑧ 鱼缸里放什么能净水
常见的滤材就是来过滤棉自。过滤棉基本上是从有鱼缸过滤出现到现在,一直存在的一种非常经典的滤材。
过滤棉的质地比较密,主要是用来进行物理过滤的,就是把一些食物残渣,还有鱼的粪便,以及脏东西直接阻挡在过滤棉上面。那平时清洗过滤棉就可以比较有效的达到物理过滤的效果。
生化棉,也是进行生化过滤的。但是它和过滤棉不同的是,它的质地没有那么密,也是属于多孔结构,作用跟陶瓷环类似,也是用来培养硝化细菌的。
鱼缸过滤槽里面虽然空间有限,但是除了放一块简单的物理过滤棉之外,下面80%-90%的空间应该用来放陶瓷环生化环,这些可以用来培养硝化细菌的滤材。
(8)过滤器里放什么可以软水扩展阅读:
养鱼先养水,这是水族界的一个不变的定律,要想把鱼养好,养水是关键。中大型的鱼缸就必定有自身的一个过滤器,甚至是过滤系统,像上滤、下滤、侧滤、外置滤桶等。
瀑布过滤器是大多数小鱼缸基本适合的过滤器,优点就是使用方便,有些瀑布过滤器还带除油膜的。缺点就是若养鱼的水太差,过滤效果也许不太理想。
通常小鱼缸养的小型鱼,它们的排泄量不是很大,对养鱼的水污染不会太厉害。所以,只要我们养鱼的密度正常的话,瀑布过滤器就可以了。
⑨ 带式过滤器过滤的水好,还是软化水好
目的不同,处理结果不同,过滤一般是杂质、细菌等颗粒物,软化是离子交换,含钙或者其他离子较多,所以处理结果不具有可比性,
⑩ 过滤器跟软水器都能安装吗我家在农村,使用井水,有什么比较简便的方法软化水质呢
用软水器比较可靠,有电,接一台小泵增压就可以了,软水器出口加上过滤器水质能更好些,软水器定期用过饱和的食盐水再生反复使用。软化水再烧开喝比较保险一些。这只能解决水硬度大的问题,如果地下水受到污染,就需要更复杂些的水处理装置了。