『壹』 纯净水和软化水有什么区别
区别:纯净水能直接饮用,主要指饮用水。软化水设备出来的软化水原则上专不能饮用,主要用于生活用属水,用软水洗衣物,能使衣物更鲜艳、蓬松柔软.
纯水机过滤出来就是纯净水,它采用反渗透膜过滤技术,核心是微孔过滤,只有水分子和比水分子小的矿物质能通过过滤膜并保留下来,细菌、污染物、矿物质均不能通过过滤膜,从而保证出水水质的纯净。
软水机基本是采用离子交换技术,采用再生钠型树脂置换水中的易结垢的钙、镁离子,从而软化水质达到去除水垢的目的。
(1)软化水都包含什么扩展阅读:
纯净水是通过相应的过滤材料,去除水中的铁锈、泥沙、余氯、有机物、有害的重金属离子、细菌、病毒等得到的水。一般属于物理过滤方式。
软化水,简单讲,就是去除水中的硬度离子,如钙、镁离子的水,降低水的硬度。一般来讲是通过树脂置换出溶解在自来水中的钙、镁等重金属离子,属于化学方式。
用软水洗头发,能使头发更柔顺富有光泽。用软化水洗脸能起到美容的效果,可以说生活用水软化后有着十分重要的作用。
『贰』 软化水和纯净水有什么区别
区别:纯净水能直接饮用,主要指饮用水。软化水设备出来的软化水原则专上不能饮用,主要用于属生活用水,用软水洗衣物,能使衣物更鲜艳、蓬松柔软.
纯水机过滤出来就是纯净水,它采用反渗透膜过滤技术,核心是微孔过滤,只有水分子和比水分子小的矿物质能通过过滤膜并保留下来,细菌、污染物、矿物质均不能通过过滤膜,从而保证出水水质的纯净。
软水机基本是采用离子交换技术,采用再生钠型树脂置换水中的易结垢的钙、镁离子,从而软化水质达到去除水垢的目的。
(2)软化水都包含什么扩展阅读:
纯净水是通过相应的过滤材料,去除水中的铁锈、泥沙、余氯、有机物、有害的重金属离子、细菌、病毒等得到的水。一般属于物理过滤方式。
软化水,简单讲,就是去除水中的硬度离子,如钙、镁离子的水,降低水的硬度。一般来讲是通过树脂置换出溶解在自来水中的钙、镁等重金属离子,属于化学方式。
用软水洗头发,能使头发更柔顺富有光泽。用软化水洗脸能起到美容的效果,可以说生活用水软化后有着十分重要的作用。
『叁』 硬水和软水都包含哪些
硬水是含有矿物质的,例如钙离子,镁离子等矿物元素。
山上的山泉水富含矿物质,版也叫硬水。
软水就权是没有矿物质的,例如纯净的蒸馏水。
平时我们喝的饮用水,就是经过加温直到沸腾,来降解水的硬度。
平时喝点硬水也有益身心的健康,补充适量的矿物元素。
但不能常喝,这样会引起心脑血管的硬化....
『肆』 软水中含有什么,有什么作用
软水是溶有较少或不含钙、镁物质的水.对人体没有什帮助,只是起到补充水分的作用!
『伍』 软化水有什么作用
天然水的分类 天然水可分为硬水和软水两种:凡含有较大量钙、镁离子(无机矿物质)的水称为硬水,反之则 称为软水.水的硬度若由含有碳酸钠或碳酸氢镁引起的,这种水则称为暂时性硬水;水的硬度若由含有钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的这种水叫永久性硬水。 简单地说,水中碳酸钙的含量小于10毫克/升下的水就属于高标准的软水。在西方发达国家作为90%的家庭用水(包括烹饪、洗涤、洗浴等)均使用软水。无污染的雨水、雪水、露水都是天然软水。什么是硬水? 所谓硬水,就是含矿物质的水,主要是钙镁离子。钙离子和镁离子含量越多,水的硬度越大。当用硬水洗脸时,钙镁离子与香皂相互作用,构成不溶于水的钙镁皂,它像胶质的、有黏性的物质,粘附在脸上不易去掉。这样,原来皮肤上的污垢没有洗净,且又增添了新的污垢。这些污垢与钙镁皂构成的黏性物质堵塞在皮肤腺的开口处,不仅堵塞了皮肤的排泄通路,构成栓塞,刺激皮肤,还会影响皮肤的正常代谢,使皮肤过早地萎缩、老化。因此,在洗脸时我们要注意选择硬度小的软水。在自然界中,井水、泉水的硬度最大,湖水、河水硬度中等,雨水、雪水、蒸馏水的硬度最小,故用后三种水洗脸较好。 水的软硬与口感有关系,硬水可口,多数矿泉水硬度较高,使人感到清爽可口,软水显得淡而无味。但用硬水泡茶,冲咖啡,口感将受到影响。有些食品加工用水衡量讲究,水硬将影响食品加工,易造成蛋白质沉淀、无机盐沉淀或较难煮熟,而饮料用水又用软水较好。锅炉用水普通应使硬水软化,否则会因水垢太多而发生意外事故。热水壶和淋浴器上的水碱,浴室中的瓷砖及卫生洁具上难以擦洗的污渍,玻璃器皿上的斑点等都是硬水造成的。硬水使家庭水管逐渐堵塞、浪费能源、缩小热水器使用寿命,洗衣需要更多的洗涤用品,损伤棉织品,造成浪费。?(1)软化水防止水管道、热水器、咖啡机,加湿器、蒸汽电熨斗、浴缸、淋浴喷头、抽水马桶等家庭器具积留水垢、经常堵塞、热效率低等现象。 (2)软化水美发,去屑止痒,发丝轻柔,发型自然.护肤,洗浴肌肤柔嫩光滑,明显减少身体皮屑.化妆,皮肤没有紧绷感,极易上妆卸妆。水可将肌肤细胞内的污物彻底清除,延缓皮肤衰老,使清洗后的皮肤无紧绷感,光泽细腻。由于软水中含有丰富的有机矿物质,具有较强的去污力,只需少量的卸妆膏,就可取得100%的卸妆效果,因此软水是爱美人士的必需品。软水用于经常性的饮用和沐浴,可帮您解除皮肤干燥、皮癣、皮屑苦恼,恢复正常的弹性皮肤。皮肤炎症,是由于肥皂、洗涤剂、摩擦、木材、皮革、刺激性佐料细菌、干燥空气等作用下产生的,发生湿疹或手足裂纹时,若常用软水清洗,就可驱除湿疹,愈合裂纹,还您柔软、富有光泽的手、足。 (3)软化水煮咖啡、冲茶叶,口感独特,味道纯正。养花,延长开花期,绿叶无斑点,花朵艳丽。养鱼,预防各类鱼类疾病。软水煮饭饱满,蓬松,口感好;卫生器具,晶莹剔透,无污渍斑点 (4)软化水延长豆腐保质期,豆浆更香浓,豆芽不需生长素,长势粗壮。洗菜,清除农药成分,延长蔬菜保鲜期。煮饭,缩短时间,米粒松软光润、面食不易膨胀。烹调,保持蔬菜的天然口感和营养成分。 (5)软化水有效抑制真菌,促进外伤愈合,减少便秘、肠胃类及结石类疾病的发病几率。发生皮外伤、冻伤、烧伤之类意外时,先用软水洗净患处后,并以软水浸湿脱脂棉、纱布、毛巾等,轻擦患部,可快速愈合伤口,并且使烧伤引起的浮肿马上消失,这是由于软水具有促进细胞组织再生的作用。可以有效抑制真菌促进细胞组织的再生。发生皮外伤、冻伤、烧伤之类意外时,用软水洗净可快速愈合伤口。 (6)软化水洗衣,预防静电、脱色、变型,清洗餐具,洁净无水渍,提高器皿光泽度。清洗厨房浴室,强劲去污、除异味。具有较强的去污力。软水洗涤衣物纤维,不会发硬,发脆,节约洗涤用品。 (7)软水从根本上消除了水碱,使设备安全运行,节省经费支出,减少水设备及水管道维修费60%以上,减少热水燃料费30%以上,减少洗涤剂购置费50%以上。
『陆』 软水有什么好呢
软水的好处可多了,可以美容护肤,让家纺、衣物等鲜亮如新,还可以延长涉水设备的寿命。我家用的是润莱D系列中央软水机,这个是全自动舒适型,感觉挺好用的。
『柒』 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。
『捌』 什么是软化水什么是新水什么是中水三者有何区别
软水是只含有少量的可溶性镁盐和钙盐的天然水,也可以说经软化处理过的硬水。天然的软水一般指江水、河水、湖(淡水湖)水等。
新水就是补充进循环水系统的自来水或处理水。循环水系统中的保有水量是要求保持恒定的。
再生水是指废水或雨水经适当处理后,达到一定的水质指标,满足某种使用要求,可以进行有益使用的水。
区别:用途不同
软化水:浴室、厨房、洗衣、暖气、锅炉、中央空调设备供水等广大领域。
新水:工厂、生活。
再生水:可以用于农田灌溉、园林绿化(公园、校园、高速公路绿带、高尔夫球场、公墓、绿带和住宅区等)、工业(冷却水、锅炉水工艺用水)、大型建筑冲洗以及游乐与环境(改善湖泊、池塘、沼泽地,增大河水流量和鱼类养殖等),还有消防、空调和水冲厕等市政杂用。
(8)软化水都包含什么扩展阅读
软水的作用:
1、防止水管道、热水器、咖啡机,加湿器、蒸汽电熨斗、浴缸、淋浴喷头、抽水马桶等家庭器具积留水垢、经常堵塞、热效率低等现象。
2、延长豆腐保质期,豆浆更香浓,豆芽不需生长素,长势粗壮。洗菜,清除农药成分,延长蔬菜保鲜期。煮饭,缩短时间,米粒松软光润、面食不易膨胀。烹调,保持蔬菜的天然口感和营养成分。
3、有效抑制真菌,促进外伤愈合,减少便秘、肠胃类及结石类疾病的发病几率。
4、清洗厨房浴室,强劲去污、除异味。具有较强的去污力。软水洗涤衣物纤维,不会发硬,发脆,节约洗涤用品。
5、软水从根本上消除了水碱,使设备安全运行,节省经费支出,减少水设备及水管道维修费60%以上,减少热水燃料费30%以上,减少洗涤剂购置费50%以上。
『玖』 软水包括哪些
纯净水、蒸馏水、超纯水等等
南方地表水也属于软水,地下水属于硬水
市场上卖的瓶装水、桶装水也属于软水,只不过有的含有矿物质,烧出来的水也许会有一点浮渣(水碱)
好像低于80mg/L的水属于软水
『拾』 软水指的是什么有什么好处
软水(soft water)指的是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水,每升水中含有相当于专10毫克的氧化钙为1度属,硬度低于8度为软水,高于8度为硬水。自然水中,泉水、深井水、海水、江、河、湖水都是软水。
软水的好处在于软水沏茶,具有泉水的口感,较之自来水感觉更佳更好;
· 软水沐浴、梳洗使您头发光滑,皮肤细腻;
· 软水饮用,预防结石病发病率,维护健康;
· 软水洗衣,节省各种洗涤剂50%~80%;
· 软水降低衣物的磨损,使衣物洗后松软,色泽保持更长久。