软水二次污染

㈠ 软水可以直接饮用吗为什么

头发的活力：经常使用软水可使发丝轻柔、飘逸，去屑止痒，不枯不涩，发型自然光泽。

水分为软水、硬水，凡不含或含有少量钙、镁离子的水称为软水，反之称为硬水。

水的硬度成分，如果是由碳酸氢钠或碳酸氢镁引起的，系暂时性硬水（煮沸暂时性硬水，分解的碳酸氢钠，生成的不溶性碳酸盐而沉淀，水由硬水变成软水）；如果是由含有钙、镁的硫酸盐或氯化物引起的，系永久性硬水。

在天然水中，远离城市未受污染的雨水、雪水属于软水；泉水、溪水、江河水、水库水，多属于暂时性硬水，部分地下水属于高硬度水。

㈡ 净水器滤芯使用后会造成二次污染吗

净水机产品，从功能上主要分为软化、纯化、过滤三大类。
软水机都基本是采用离子换技术，树脂吸附水中的钙镁离子(水碱)，彻底去除水垢。在吸附饱和后用盐进行再生还原，树脂可循环使用，不同型号的选择可根据用水量的多少和用水量的稳定来决定。软水机主要是提高生活用水质量，但不适宜饮用。
纯水机过滤出来就是纯水，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膜并保留下来供饮用；细菌、病毒、水垢、污染物、矿物质均不能通过膜，成为浓缩水排出，从而保证出水水质的纯净。但由于过滤后的纯水中缺少人体必需的矿物质，所以不适宜长期饮用。
市面上主流水过滤产品就是我们常说的净水机，市场上品牌很多，技术也不一样，有砂滤、活性炭、超滤等，都能在一定程度上净化水源。但净水器滤芯会因为使用逐渐被过滤杂质堵塞，所以应及时更换滤芯。滤芯作为净水器的核心部件，按其组成结构一般可分为反渗透机、超滤机两种主要净水器，超滤净水器价格便宜，去除水中化学污染物效果差，对于水中化学污染，超滤几乎是无能为力的，而反渗透膜的孔径只有超滤膜的1/100，因此反渗透净水器能去除水中重金属、农药、三氯甲烷等化学污染物，而超滤净水器能去除的颗粒污染物及细菌，反渗透全能去除。所以，一般情况下，建议饮用水选用反渗透净水器，不过反渗透净水器出水率相当低，一般最高出水率只有8%-10%。
家用净水器使用不当，也可能产生菌落总数超标和有机物去除率不合格问题。由于净水器滤芯中所使用的活性炭等吸附材料有一定的容量，当吸附的溶解性有机物等有害物质饱和后，就不再发挥效用，甚至有可能反而造成二次污染，因此，要定期更换滤芯。

㈢ 脱盐水,生活水,软化水,三者的区别

脱盐水，生活水，软化水，三者的区别:

1、性质不同

脱盐水是将所含易于除去的强专电解质除去或属减少到一定程度的水。生活水是指以符合生活饮用水卫生标准的水。软水是指水的硬度低于8度的水。

2、制取方法不同

脱盐水的制取方法是电渗析法、离子交换法、蒸馏法。软化水，软化水的制取方法是离子交换法、石灰-苏打法、磷酸盐软水法。活性炭过滤法、臭氧杀菌法、离子交换法、逆渗透法、蒸馏法、煮沸法等。

3、水的硬度不同

水的硬度适中（以碳酸钙计算：50-200mg/L)，脱盐水硬度控制指标小于4umol/l，软水低于8度。

㈣ 中央软水机的作用是什么

中央软水机就是一种去除水体中钙镁离子的设备，净化后可以让水质变得更加纯净，这些生产出来的纯净水可以用来饮用，但是更多的是用在工业生产方面。

在技术不发达的时候，制造软水主要是通过蒸馏技术，耗费能源更多，并且生产效率较低，有了中央软水系统之后，就可以快速提供大量的软水。

㈤ 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。

㈥ 净水器会不会有二次污染

如果不换滤芯，是会产生二次污染的。

㈦ 软水后的净水能长期饮用吗

对目前净水机市场状况及前景的分析

自从温总理在政府工作报告中提出“我们的奋斗目标是，让人民群众喝上干净的水、呼吸清新的空气，有

更好的工作和生活环境。”把饮用水问题摆上了议事日程。各媒体纷纷发表文章：提醒人们重视水对人体

的污染。l 桶装水：质量参差不齐，难以保障，而由于自身存在二次污染问题；三天未饮用完，会

使细菌严重超标，形成老化水；价格昂贵；换水不方便；而长期饮用纯净水会影响身体内电解质的酸碱平

衡，而久饮人工合成的矿物质水也会使未被吸收物质在体内形成沉淀，造成结石。这种不科学的饮水方式

必将被直饮水所代替。l 城市自供直饮水成本太高，由谁来投资和维护？旧小区怎幺办？这都给家庭终

端饮用水的净化器市场带来了好的希望和更高的要求。 目前，净水机市场的品种可分为：离子机、纯

水机、软水机、净水机等。纵观分析一下各种水机的状况，哪种能更适合国情，哪种更能满足消费者需求

？哪种水机更有发展前景？l 离子机：因擅自夸大宣称有治疗效果，最近已遭到卫生部全面封杀。

离子机，前景不容乐观。l 纯水机：利用消费者不了解专业知识，为达到销售目的做误导性实验愚弄消费

者。更由于自身设置要浪费大量宝贵的水及耗费电资源；并且产出的水是无营养水、酸性水；占用空间大

；使用操作不便（需要储存废水利用）等弱点，这些显然不适合我国国情。l 软水机：虽然解决了水

垢问题，但其水中有含大量钠离子不适合饮用，还要另配直饮机，且价格不菲，买一台软水机的钱够买好

几台热水器，显然不够经济实用。1 臭氧机：臭氧的杀菌速度比氯快具有抗氯性的微生物也能被臭氧杀

灭，臭氧也不会与有机物反应生成危害身体健康的副产物，但是，臭氧消毒后只能维持很短时间，而且不

能去除水中的重金属等化学、物理污染物和胶体，细菌、病毒的尸体继续留在水中，显然也不是饮用水净

化的有效工具。l 净水机：采用高新科技，中空纤维超滤膜孔隙率为0.01～0.001微米能有效阻截细菌（4

～0.1微米），而溶于水中的微量元素及矿物质却能通过，有效解决了自来水的二次污染，防止病从口入

，而且价格适中。在使用过程中为保障水质要求需要定期更换滤芯，如无售后保证，也会给消费者带来不

便。若是选择可靠的售后服务厂商，应该是较为理想的。换材问题分析：①从水中过滤的污染物去了哪里

？如简单清洗，能否达到清洁的作用？②有些净水机商家提出滤芯可以自己冲洗，或可以使用2～3年才换

，这是对消费者不负责任的提法，因为滤材是无再生功能的，而活性碳更有饱和度，如果长时间不更换等

于不起任何作用，水质如何能保证！③采用物理过滤方式，无需浪费能源，以环保、高科技材质，满足于

消费者对“好水”的要求，达到国家生饮水的标准，换材方式：根据用水量的要求，为保证水质必须到时

更换滤芯。国产和进口的对比：采用专业的技术，国产的技术在不断樊升，国产产品绝对不比进口的差，

而且源头生产易于升级换代及售后维护。没必要迷信进口的，而现所谓进口产品也是国内加工，再销售给

国人，让外国人倒手加价赚中国人的钱！这也是民族自尊的问题！
至于经过净水机过滤的水真的能直饮吗？那要看是否有卫生部的安全卫生批件，我是销售净水机的，我知道净

水机也有很多伪劣产品，例如净水机的过滤芯，PP棉有多少规格的，从5微米到100微米都有，但差价可就

不小，活性碳也是一样：最好的是椰壳活性碳，那从效果，到寿命、价格都是相差很大的，记得七月份论

坛中有人就讲中空纤维超滤膜孔隙率是0.1微米，还说资料都是这么写的，其实好的天津产的中空膜孔隙

率应为0.01～0.001微米，RO膜孔隙率应为0.0001微米。这些微妙的差距消费者是看不出来的，只有内行

才能分辨，因此作为消费者只能依靠权威机构对水质的检验报告，不要只听商家的误导宣传，不是有PP棉

、活性碳、中空膜就行了，要看品质才行！

㈧ 家里装了软水机以后，出来的水还能喝吗，能用来煮饭吗

可以。

软水与自来水相比较，有极明显的口感和手感，软水含氧量高，硬度低，可有效防止结石病，减轻心、肾负担，有益健康。软水沐浴、洗发、洗脸，光滑细嫩，对婴幼儿的皮肤尤具保护作用，更可以使美容、美发、护肤的投资获得事半功倍的效果。

软水洗衣物洁净、蓬松、艳丽、无残留的洗涤和味感，衣物的寿命可延长15%以上。软水洗餐具、茶具晶莹剔透，脸盆、浴缸也不再有污渍，可节省很多的洗涤剂，且十分省力。

(8)软水二次污染扩展阅读

水本质上是一种天然的化学物质，水的化学式是H2O， 电解水实验证明了水是由氢元素和氧元素组成的化合物，水存在于地球很多区域，包括江河、海洋、冰川、湖泊、沼泽等地表水以及土壤、岩石层内的地下水等。

天然的水体水中可以溶解许多物质，其中，钙和镁就是溶解在水中的两种矿物质，不同的水体，不同的地质条件，水中所含的钙和镁离子含量也是不同的，大体上而言，我国北方的水比较硬，南方的水总体上偏软一些。

如果水中含有一定的钙和镁离子，那么，将水加热后会在烧水壶或水杯上形成一层白色的物质，这种物质我们通常称之为水垢，也就是说水垢主要是由钙和镁离子加热后形成的，如果水比较硬形成了水垢，就需要软化一下，软化过后的水我们通常称之为软水，用来软化水的机器我们称之为软水机（或软水器）。

㈨ 净水器滤芯脏了会不会造成二次污染

净水机净化水质的过程，也是污染滤芯的过程；所以，净水机有着非常严格的滤芯清洗和更换制版度。为延权长核心技术——反渗透膜的寿命，格美净水机都带有自动冲洗功能，并有定期更换滤芯的规定，而具体更换时间要视原水水质及实际饮用水的量来计算了。正常情况下，家庭用户3~6个月应当更换一次滤芯，后置活性炭也需要勤换，反渗透膜通常在2年以上。