『壹』 什么是软化水处理设备
软水器是专门清除水中的钙镁离子，有效率高达99%，同时也可以去除水中的藻类、固体悬浮物，使处理后的水软化、清澈。
当含有硬度离子的原水通过软水器内树脂层时，水中的钙（Ca2+）、镁（Mg2+）离子被树脂交换吸附，同时等物质量释放出的钠（Na2+）离子。从软水器内流出的水就是去掉了硬度离子的软化水。其交换过程如下：
2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+
2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+
即水通过钠离子交换器后，水中的Ca+、Mg+被置换成Na+。
当钠离子交换树脂失效之后，为恢复其交换能力，就要进行再生处理。再生剂为价廉货广。的食盐溶液。再生过程反应如下：
R2Ca + 2NaCl = 2RNa + CaCl2
R2Mg + 2NaCl = 2RNa + MgCl2
经上述处理，再生过程就是用盐箱中的食盐水冲洗树脂层，把树脂上的硬度离子再置换出来，随再生废液排出罐外，树脂就又恢复了软化交换的能力，具体工作流程如下：
当水流过树脂层时，离子交换树脂可以释放出钠离子，功能基团与钙镁离子结合，这样水中的钙镁离子含量降低，水的硬度下降。硬水就变为软水，这是软化水设备的工作过程。
当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后，树脂的软化能力下降，可以用氯化钠溶液流过树脂，此时溶液中的钠离子含量高，功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合，这样树脂就恢复了交换能力，这个过程叫作“再生”。
『贰』 锅炉软化水操作过程
1、软化水再生操作规程：
（1）将盐缸中注满饱和nacl溶液后关闭。
（2）打开旁通阀至1/2位，打开软水器底阀，正排水，打开系统外排阀，关闭系统外输阀。
（3）反洗：将阀上红色按钮按下，逆时针旋转至“bakwash”位，慢慢开启手动进水阀至1/4到1/2，至有水从水阀排出时，慢慢将进水阀全部打开，冲洗10~18min之后关闭软水器底阀。
（4）加盐：打开6#阀门，逆时针旋转红色按钮至“brine
and
rise”位，加盐至盐液加完，大约52~60min
，关闭6#阀。
（5）加压：逆时针缓慢将指针转至“pressur”位，至少5min
。
（6）逆时针转红色按钮至“sewicc”位，冲流20~30min，至产水合格，再生结束。
（7）注意事项：
各阶段自动阀门是否到位见下表：
sevvice
backwash
brine
and
minse
pessnrcse
vaclves
open
1-2-6
3-3-5-6
2-4-5
5
valves
close
3-3-4-5
1-2-4
1-3-3-6
1-2-3-3-4-6
放置自动阀上红色按钮时，先按下，后逆时针旋转。
反洗
时，要缓慢开阀1#。
2、软水制水操作规程：
（1）打开2#、3#、%#、8#、16#、18#阀门，确认自动阀门处于servce状态。
（2）打开1#阀供水到软化水处理装置，供水压力2~3bar。
（3）当16#、5#、18#阀门有水溢出时，关闭该阀门。
（4）停止运行时只关闭1#阀。
（5）注意事项：
a.当一段时间没供水从新启动软水处理系统时，先排气。
b.当二次杀菌用水时，软化水处理系统会因供水量不足而使压力、流量低，此现象为正常现象。
c.软化水贮水缸必须每月清洗一次。
『叁』 JMD一750软水处理设置
锅炉软化水处理设备设置与调整：
1、标准时间的设置。按下24小时控制盘上方红色时间调整按钮，使驱动齿轮咬合脱开，然后顺时针方向旋转时间控制盘，使时间盘上现在时间刻度正时间指针，再放开红色时间调整按钮使时间盘与驱动齿轮咬合。
注意事项：A、操作时为避免时间电机的损坏应切断电源，操作完成后再恢复供电。B、要确认时间盘与驱动轮完全咬合后才可运行，否则将可能损坏其中的转动机构。2、启动定时再生程序的的设置A、日期的设定，顺时针方向旋转再生日期盘(图1右上方)，直至数字1对正中间固定轮上的箭头，将再生销旋转固定在需要的再生日期上，例：若在三、六、九、十二号螺孔拧上再生销，则今明两日没有再生，直至第三日才启动再生，以后每隔两日进行一次再生。B、再生时间的设定，用细圆柱物插进时间控制盘中心的数字盘孔中转动数字盘使需要启动再生的时间对准时间控制盘上的黑点。数字盘上涂有黑色的一半代表PM，白色的一半代表AM。3、手动辅助再生。当水质硬度发生明显变化和短时间用水量增大，软水器交换容量提前耗进时，为不打乱原设定的再生程序，可以采用手动方法增加一次再生。操作方法：按下红色时间调整按钮。(注意：别让时间控制盘原设定数值变动)，转动时间控制盘中央的手动再生旋钮，使指针到红色圆圈的位置。然后松开红色按钮，使驱动轮与时间控制盘咬合，稍等一会软水器便开始再生。
『肆』 软水处理器每次在生后软水不达标,用几天又后水又达标了,怎么回事
软水器启动再生程序时，进入吸盐工位后，在再生过程中，饱和的钙镁硬专度离子没有置换出属来，此时引起的"再生后软水不达标"的主要原因。吸盐(再生)后未经置换的"软水"是不能使用的，就因几天期间制取不合格软水，这种所谓的软水，不但比原水硬度还要高，其水中还有大量的高浓度盐液，是腐蚀性及强的废水，千万不能使用，特别是锅炉严禁这样的水进入锅炉本体内。所以该软水器是存在技术缺陷的软水制取设备...。一杰水质
『伍』 锅炉微电脑软化水处理器操作步骤
锅炉用水的微电脑软化器有固定床和浮动床两种,其再生工艺控制程序也不专同,你要讲清属楚是那种形式的软化器,因为两种软化器的再生工艺不同,其再生程序也就是工作步骤,再生工作程序在微电脑已确定好不会变动的,但每个程序的控制时间是可以调节的,当调节好每个程序的控制时间后,采用手动开启再生工艺第一个程序,后面的程序就自动启动,只要设备系统没有质量问题,进入运行程序设备出水硬度自然合格…一杰水质
『陆』 软化水处理设备的工作原理
软化水设备工作原理
由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示，故一般采用阳离子交换树脂(软水器)，将水中的Ca2+、Mg2+(形成水垢的主要成份)置换出来，随着树脂内Ca2+、Mg2+的增加，树脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐渐降低。当树脂吸收一定量的钙镁离子之后，就必须进行再生，再生过程就是用盐箱中的食盐水冲洗树脂层，把树脂上的硬度离子在置换出来，随再生废液排出罐外，树脂就又恢复了软化交换功能。
软化水设备特点
1、高效：软化水装置整体设计配套合理，使树脂的有效工作交换容量得以充分发挥。
2、省工：自动化程度高，无需设专人值守。
3、省水：软化水装置制水率达98%以上。
4、省电：采用虹吸再生原理，无需盐泵，耗电量仅相当于手动软水设备的1%。
5、占地空间小：只需提供树脂罐和盐罐的占地空间，节省管路、盐泵所占空间。
6、调整方便：用户可根据实际需要，自行调整再生周期和再生时间。
7、运行费用低：由于自动化程度高，软水器能适应水量变化，精确地计量产水量、计量再生剂的用量，避免了再生时再生剂无辜的浪费，同时可节省大量的人工费。
工业水处理设备、饮用水处理设备、灌装设备、水处理配件几大类。
工业水处理设备
电厂大型反渗透设备，医药电子等行业超纯水设备，花卉瓜果浇灌用纯净水设备，加药设备，锅炉软化水设备;
饮用水处理设备
食品、饮料行业纯净水设备，水厂纯净水矿泉水设备，农村生活饮用水设备，宾馆、学校、机关单位、食堂等直饮水设备。
灌装设备
大桶、小瓶灌装线，刷桶拔盖机;
水处理配件
滤料，滤芯，增压泵，反渗透膜，膜壳，精密过滤器，流量计，压力表，臭氧发生器，紫外线杀菌器，阻垢剂等。
『柒』 软水处理的方法和原理
软化水的处理方法，用水泵将源水出入澄清池，经过澄清池处理后的清水，进入清水箱，再有清水泵将清水箱内的水打入，高效过滤器或活性炭过滤器，活性炭过滤器中的清水进入阳离子交换器，阳离子交换器内的清水，进入中间水箱除碳后，进入阴离子交换器，阴离子交换器出水，就是软化水。它的工作原理是，远水近日进入澄清池，去除水中的泥渣及悬浮物，经高效过滤器，继续净化清水，同时加药调整，进入阴离子交换器和阳离子交换器，去除水中的钙，镁，钠等一些离子，除碳水箱(中间水箱)，除去水中的二氧化碳。从而达到软化水的标准。如果再经过混合离子交换器的处理，出水就能达到一级除盐水的标准。
『捌』 常:用的软化水处理方法有哪些适用于哪里
软化水处理主要除祛水中的钙、镁离子，将硬水经过处理方式变成软水，从而应用到版人们的生活、权生产中。那么常见的软化水处理方法有哪些呢？
一、离子交换法
方法：采用阳离子交换树脂，以钠离子将水中的钙镁离子置换出来，由于钠盐的溶解度很高，所以就减少了随温度的增加而造成水垢生成的情况。
该软化水处理法适用范围：餐饮、食品、化工、医药等领域、空调、工业循环水等应用中。目前较常用的标准方式。
『玖』 软化水处理设备原理是什么
由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示，故一般采用阳离子交换内树脂(软水器)，将水中的容Ca2+、Mg2+（形成水垢的主要成份）置换出来，随着树脂内Ca2+、Mg2+的增加，树脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐渐降低。
当树脂吸收一定量的钙镁离子之后，就必须进行再生，再生过程就是用盐箱中的食盐水冲洗树脂层，把树脂上的硬度离子在置换出来，随再生废液排出罐外，树脂就又恢复了软化交换功能。
由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示钠离子交换软化处理的原理是将原水通过钠型阳离子交换树脂，使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+与树脂中的Na+相交换，从而吸附水中的Ca2+、Mg2+，使水得到软化。
『拾』 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。