① 软水机的软化水为什么很滑
因为软水是去除水中的钙镁离子,降低水的硬度。
通俗来讲就是将原水中的钙内镁离子去除后的水叫容软水。所以把没去除的就叫硬水。 软水不易与肥皂产生浮渣,而硬水相反。
另外皮肤也是人体最大的器官,虽然是身体内脏的保护屏障,但同时也是有害物质进入人体内的另一条大通道,水中的砷、铅等重金属、余氯、有机物污染物等其它有害物质也会从皮肤的毛孔渗透到人体内,且吸收率相当惊人。所以说让原水净化、软化不仅是呵护皮肤的关键,也让污染物没有机会进到人的体内。
(1)软化水颗粒扩展阅读:
注意事项:
1、应避免将软水机置于热源附近,或者采取必要的隔热措施,严禁接在热水管路或可能产生热水倒灌的管路上。
2、软水机排污管与排水地漏之间应留有足够空间,以防产生虹吸现象。
3、安装完成后,应先将阀头调至反洗位置,再打开进水阀门,目的是将树脂的保护液排入下水道,然后启动立即再生程序,再生时应注意观察各程序运行是否正常。
4、软水机应使用专用再生剂(深加工的成型盐),避免使用含有各种添加的盐类。
② 为什么我家使用软水机后水龙头反而给树脂小颗粒堵住
那是因你这软水机中的过滤器的质量太差。让它中的树脂小颗粒跑出来了。
③ 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。
(3)软化水颗粒扩展阅读:
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。
④ 软化水的软化水树脂
软化树脂是什么?
软化树脂是专门用于硬水软化的一种离子交换树脂,能够使水的硬度小于50mg/L,软化树脂分为食品级软化树脂和工业级软化树脂,工业级软化树脂生产的水是不能饮用的,而食品级软化树脂生产出的水可以直接饮用。
软化树脂的进口品牌有哪些?
软化树脂的进口品牌有罗门哈斯、陶氏、漂莱特、朗盛。
软化树脂的应用领域:
1.食品级软化树脂:
主要用于硬水软化除盐、食品饮料行业水处理软化、医药提纯、污水处理、纯水制备、家用饮水机、净水器等。
2.工业级软化树脂:
一般应用于矿石、镀锌电解液、酸洗池,蒸汽锅炉用水,化工行业,工业废水中提取和回收金属的工艺,稀有金属分离,盐水脱钙,酸性酒和纸浆水处理,废水处理等领域。
软化树脂的价格:
因为食品级软化树脂要达到国际规定的环保标准和品质,食品级树脂使用的材料要比工业级的材料好,所以食品级软化树脂的价格要比工业级软化树脂高一些。进口的软化树脂由于运费、进出口关税等因素,价格要比国内的要贵一些,但是因为进口软化树脂的使用寿命长,交换效率高等优势,大多数人还是选择进口的软化树脂。
⑤ 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。
(5)软化水颗粒扩展阅读:
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。
⑥ 怡口软水机中的软水树脂颗粒有什么作用
软水树脂颗粒抄是什么?
处理水用的树袭脂是离子交换树脂,可以分为阴离子交换树脂和阳离子交换树脂。软化树脂是属于离子交换树脂中的阳离子交换树脂,它主要是利用自身的官能团交换水中的一些阳离子比如说钙、镁离子等等,把这些离子吸附到自身的表面从而达到软化水的目的
软化树脂的作用:
软化树脂主要是用来降低水质的硬度,如果水质过硬长期使用或饮用会可能会造成严重的后果。没有经常饮硬水的人偶尔饮硬水,会造成肠胃功能紊乱,而且我国南方多为软水,北方地区多为硬水。所以更需要软化树脂对水进行软化。
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⑦ 软水机中的颗粒是什么,起到什么作用呢
软水来机中的颗粒是离子交换树脂源,该离子交换树脂是用来去除水中的钙、镁离子,降低水质硬度,从而提高我们的生活质量,在日常生活用水中,如使用软水,水杯、茶壶、浴缸、水斗不再滋生水垢,更容易清洗;家中的自来水管不再结水垢,热水器的使用寿命更加长,不会因为使用时间长,而热水的流量越来越小;可使洗涤剂及肥皂等洗涤用品的使用量减少,可使水管维修费用大大减少,可使衣服的寿命比在硬水中洗涤增加32%,而且洗涤后衣服不易泛黄,白衬衫更白,蓝衬衫更蓝,颜色更鲜艳,对于不了解离子交换树脂的朋友,是不是一下子就意识到其与我们的生活息息相关呢?
离子交换树脂
⑧ 软水机过滤加热后的水有白色颗粒物正常么
不正常,那是你的树脂跑出来了,后面还要增加过滤器。
⑨ 只含有固体小颗粒的水是硬水还是软水
硬水是溶有来较多含钙、镁物质的水自; 软水是溶有较少或不含钙、镁物质的水!
和固体小颗粒无关,仅仅通过这个是不能判断的,你想啊,你在烧开的水里面加沙子,他还不是软水,不能仅仅通过固体颗粒判断是
硬水还是软水
⑩ 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。