水處理技術策略

A. 水處理的優化方案

能源危機和環境污染是當今國際上一個十分關注的熱點問題。發展經濟必然消耗能源就存在著排廢及污染問題。因此，如何在保證經濟持續發展的前提下實現資源的更低消耗和對環境的保護，已成為當今乃至將來實現全球經濟可持續發展和人類與自然和諧共存的必然過度，具有劃時代的重要意義。今天，這項共識已經存在並成為能源管理者們義不容辭的責任。
各國都在全力發展環保清洗技術，以求降低能耗，扼止對環境的過度破壞。在美國，各科研機構尤其注重環保技術的研發，一大批高科技企業近兩年陸續推出相關新技術，引起國際注目，中國國內也在逐步向環保清洗劑新技術靠攏。成功打造了一套符合於現代化工業需求的水系統優化專案，期望幫助用戶解決在面對今天能源不斷上漲、能耗居高不下、環保壓力不斷增大等背景下的諸多現實問題，從而實現成本的大幅控制和競爭力的提高。
1、前期控制之——自清洗水過濾器
應用目的及價值：從源頭上實施控制，可最大限度的保證系統的良好運行，減少損失。工作原理：
污水進入進口,在那裡其進入細網的中心，然後污水通過細網從裡面出來，進入出口。
多餘的固體聚集在細網的內表面上，形成一種過濾物餅，其過濾出來甚至是更細的顆粒，形成壓差。一旦壓降達到預置級別，一個清洗循環由控制系統激活，通過打開清洗閥大氣排污處，關閉可選的控制出口閥(C.O.V.)。
因此，壓降在液壓電機艙和裝配的吸塵器中。壓降形成一個回沖流，吸收篩網上的灰塵，類似一個真空清洗器。回洗水在被排出液壓電機孔之前通過噴嘴和吸塵器管路。
水被排除液壓電機引起除塵器轉動，與噴灑機類似。液壓電機艙中的壓力降進一步迫使除塵器配件由液壓活塞控制呈軸線移動，結合移動確保每個環節清理整個篩網區。
2、中期預防之——電子除垢儀
應用目的及價值：由於水系統中大量的鈣鎂離子難以在前期得到有效處理，因此後續水系統在溫度的作用下析出CO2生成微溶於水的CaCO3和MgCO3。由於CaCO3和MgCO3的溶解度隨溫度的上升而下降，從水中結晶析出，並不斷地沉積於換熱器等設備系統表面，對能耗及連續產生重大影響。電子除垢儀的應用可以有效控制90%以上垢質的生成，因此也就意味著減少90%以上的能耗損失，同時最大限度的保證了連續生產。
工作原理：電子除垢儀的基本原理是改變導致管垢形成的物理分子結構，運用磁力復合波紋來改變周圍環境的條件以粉碎電離子間的鍵，以及令他們合成穩定的非管垢物質。德科樂的作用原理不同於以往任何物理化學除垢方法，其核心是一個調制信號發生器。採用獨特的集成電路和信號處理技術，產生一種復雜頻率的調制信號，通過信號電纜將該調制信號加在管道上，在管道內部產生一個分子力動態干擾場（ADDMF信號場），作用於管道中的流體和溶於其中的溶鹽分子，產生一種核化效應。
3、後期應對之
由於極少的鈣鎂離子沒有在磁力除垢儀的范圍內得到控制，因此在較長的周期後表面會集結極少的垢質；或者，部分設備系統因某種原因未能實現電子除垢儀的使用；
作為設備預防階段，自清洗過濾器可以防止雜質和顆粒在換熱器內的聚集，對於肉眼看的見的物質具有良好的清除效果，可以將藻類、沙石、淤泥、銹片、管垢及原水中含有的其他雜物過濾掉，從而有效阻止了水垢晶核的產生，保護了下游設備如熱交換器、噴嘴、儀器、泵密封、空氣壓縮機、I.E.及R.O.設備裝置等的安全連續運行；
作為設備優化階段，電子除垢儀可以防止碳酸鹽水垢的形成，並可以有效的殺菌滅藻、阻銹防腐，還具有很好的除垢效果，保證了設備以最低的功耗連續運行；

B. 工業廢水處理系統有哪些解決方案

工業廢水處來一直是水處理領域源的重中之重，工業廢水如不合理處理，相對於普通污水對環境的危害會更大，工業廢水處理技術是在，廢水中含有大量有機物、重金屬等有毒有害物質，且濃度很高，會極大的污染環境。排入水體不僅會引起水體富營養化，造成水體黑臭，而且會增加給水處理的難度和成本，甚至會對居民及生物產生毒害作用。
工業廢水是指工業生產過程中產生的廢水和廢液。隨著工業的迅速發展，廢水的種類和數量也迅猛增加，對水體的污染也日趨嚴重。國務院印發的「水十條」中明確提出，「狠抓工業污染防治」成為重要任務，多項標准進一步趨嚴，一些重點區域甚至禁止污水排放。

C. 垃圾填埋場里的污水處理技術方案是什麼

滲濾液成分復雜，有毒有害物質較多，處理方法有回灌、物化、生物、膜過濾蒸發濃縮等，要根據具體情況來制定技術方案。

D. 污水處理方法有哪些

第一可以通過物理的自然沉降法，去除大部分沙石，泥土，以及大顆粒物質，第二可版以通過化學工序處權理，例如用混凝法、中和法、以及離子交換法，第三可以通過生物法，例如利用微生物的氧化作用、新陳代謝作用等等，希望對你有幫助

E. 水庫都經過哪些凈化水處理才能飲用

首先必須把源水從江河湖泊中抽取到水廠，當然，不同的地區它的取水口是不同的，水源直接影響著一個地區的飲水質量；然後經過沉澱、過濾、消毒、入庫（清水庫），再由送水泵高壓輸入自來水管道，現在國家規定要用PP管，而不是以前常用的鐵管，因為時間一長鐵管就會生銹，會造成嚴重的二次污染；最終分流到用戶龍頭。整個過程要經過多次水質化驗，有的地方還要經過二次加壓、二次消毒才能進入用戶家庭。現在自來水消毒大都採用氯化法，公共給水氯化的主要目的就是防止水傳播疾病，這種方法推廣到至今有100多年歷史了，具有較完善的生產技術和設備，氯氣用於自來水消毒具有消毒效果好，費用較低，幾乎沒有有害物質的優點。但我們經過對理論資料了解、研究，認為氯氣用於自來水消毒還是有在一定的弊端。氯化消毒後的自來水能產生致癌物質，且目前有關方面專家也提出了許多改進措施。並在大約一百多年前就採用了氯化消毒方法，並沿用至今，成為一種常規消毒方法。但隨著科學技術發展，發現氯化後自來水出現一些令人遺憾的結果！經過氯化後的水會產生哪些物質？這些物質會影響人體健康嗎？如何才能得到既清潔又安全的飲用水？在現階段，消毒劑除氯氣外，還有二氧化氯，臭氧，採用代用消毒劑可降低有害物質的生成量，同時提高處理效率。過濾後的水要進行消毒，消毒劑用氯氣。氯氣易溶於水，與水結合生成次氯酸和鹽酸，在整個消毒過程中其主要作用的是次氯酸。對產生臭味的無機物來說，它能將其徹底氧化消毒，對於有生命的天然物質如水藻，細菌而言，它能穿透細胞壁，氧化其酶系統（酶為生物催化劑）使其失去活性，使細菌的生命活動受到障礙而死亡。次氯酸本身呈中性，容易接近細菌體而顯示出良好的滅菌效果，次氯酸根離子也具有一定的消毒作用，但它帶負電荷而難於接近細菌體（細菌體帶負電荷），因而較之次氯酸，其滅菌效果要差得多，所以氯氣消毒效果要比採用漂白粉消毒更佳。目前世界上安全的自來水消毒方法是臭氧消毒，不過這種方法的處理費用太昂貴，而且經過臭氧處理過的水，它的保留時間是有限的，至於能保留多長時間，目前還沒有一個確切的概念。所以目前只有少數的發達國家才使用這種處理方法

F. 有什麼常用的軟化水處理方法

本發明公開了一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法，將電解槽分隔成陽極室和陰極室，並分別置有陽極板和陰極板;根據I≥1.01Qη(M+2M2)得到電流，待軟化的水流經陰極室，通電後，在陰極室內形成強鹼性區域，體系pH≥10，產生的OH‑，使Ca2+生成CaCO3晶體，Mg2+生成Mg(OH)2晶體，且隨著pH值的增大，碳酸鈣晶體的zeta電位降低，晶體聚團行為加強而訊速形成晶核;過飽和的晶體懸浮液隨水流流出電解室的過程中，以此晶核為生長點並迅速成長，實現自發結晶，再進行沉降或過濾，即完成軟化。本發明計算出適宜電流值，將水中鈣鎂離子一次性除去，且在處理過程中陰極板上幾乎不會附著水垢，電能利用效率高達90%，極大提高了設備的處理能力和便於實現數字化和自動化控制。
權利要求書
1.一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法，其特徵在於，包括以下步驟：
(1)通過隔膜或細孔板將電解槽分隔成陽極室和陰極室，並將陽極板和陰極板分別置於陽極室和陰極室中;
(2)通一電流，所述的電流根據I≥1.01Qη(M+2M2)計算得到，其中，I為電極板的電流，單位：A;η為目標軟化率，單位：1;Q為陰極室的水流量，單位：L/s;當M0>M1時，M=M0;當M0[(M0+M2)/(M1+M2)]時，M=2M1-M0;M0為待軟化水的鹼度，單位：mgCaCO3/L;M1為待軟化水的鈣硬度，單位：mgCaCO3/L;M2為待軟化水的鎂硬度，單位：mgCaCO3/L;
(3)待軟化的水流經陰極室，通電後，在陰極室內形成強鹼性區域，體系pH≥10，電解產生的OH-，與HCO3-反應生成CO32-，然後與水體中的Ca2+結合生成CaCO3晶體;與Mg2+結合生成Mg(OH)2晶體，且隨電解的繼續，陰極液pH值增大，CaCO3晶體的zeta電位降低，晶體聚團行為加強而迅速形成晶核，隨高速水流流出陰極室的過飽和CaCO3和Mg(OH)2懸浮液以此晶核為生長點並迅速成長，實現自發結晶，生成肉眼可見的固體顆粒物，懸浮於水中，再進行沉降或過濾，即完成軟化。
2.根據權利要求1所述的高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法，其特徵在於，還包括在M0[(M0+M2)/(M1+M2)]時，向陰極液中通入足量空氣或二氧化碳。
3.根據權利要求2所述的高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法，其特徵在於，常溫常壓下通入空氣的流量根據Q1=0.61Q(M1-M0)計算得到，其中，Q1為向陰極室通入空氣的流量，單位：L/s。
4.根據權利要求2所述的高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法，其特徵在於，常溫常壓下通入CO2的流量根據Q0=2.45Q(M1-M0)·10-4計算得到，其中，Q0為向陰極室通入CO2的流量，單位：L/s。
5.根據權利要求1所述的高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法，其特徵在於，所述的陽極板為碳電極、貴金屬電極或鈦基金屬氧化物電極中的一種;所述的陰極板為定型導電材料中的一種。
6.根據權利要求1所述的高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法，其特徵在於，所述的隔膜為陰離子交換膜、陽離子交換膜、雙極膜、石棉纖維膜、無紡布、化纖濾布或陶瓷隔膜中的一種;所述的細孔隔板為帶有微小細孔且不影響導電的塑料薄板。
7.一種利用權利要求1～6所述的高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法軟化硬水的裝置。
8.根據權利要求7所述的軟化硬水的裝置，其特徵在於，至少在所述的陰極室的兩端分別設有進水口和出水口，在所述的進水口上設有空氣或二氧化碳補氣口，在所述的出水口上連有過濾器或沉降池。
9.根據權利要求8所述的軟化硬水的裝置，其特徵在於，在所述的出水口與所述的過濾器或沉降池之間設有第一氣液分離器。
10.一種軟化硬水的系統，其特徵在於，將若干個權利要求8所述的電解槽並聯、串聯或串並復合連接，且在陰極室出水口的匯集處設有第二氣液分離器。
說明書
一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法及其裝置
技術領域
本發明屬於電化學軟化水技術領域，特別涉及一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法及其裝置。
背景技術
利用電化學技術進行水體脫鹽除垢處理，早在2006年就有文獻(Desalination,2006,201:150)報道，隨後也有不少國內文獻及專利(西安交通大學學報,2009,43(5):104;專利公開CN105523611A、CN204198498U)報道過，並在工程實踐中得到一定程度的應用。相比於傳統的消石灰軟化法，電化學脫鹽軟化水技術佔地空間小、處理速度快、不需要使用絮凝劑無二次污染、廢棄固體物少，操作簡單方便，可實現數字化控制，具有很高的經濟效益和環境效益。用於冷卻循環水的除垢防垢領域，與以往傳統的化學加葯方法以及電磁技術、超聲波技術相比，電化學技術的優點在於能夠將水中的成垢的鈣鎂離子以水垢沉積的方式從水中取出，並能提高濃縮倍數，達到節水減排的目的。
現有的電化學設備主要用於冷卻循環水的除垢防垢領域，為提高除垢效率，中國專利公開CN105621538A、CN201923867U及CN105329985A等專利對電化學除垢設備進行了相應的優化設計，其創新點在於充分優化電化學設備內部結構，擴大陰極面積，簡化操作，提高設備的處理效率與處理能力。
為了擺脫極板面積大小的限制因素，以色列文獻(Desalination,2010,263:285;Journal of Membrance Science,2013,445:88)提出了一種新的處理方法，利用陽離子交換膜將電解槽分隔為陽極室與陰極室，將待處理的水流經陰極室後，引入外部結晶器內進行誘發結晶以提高極板處理能力，電能利用率達到50%。中國專利CN204198498U利用刮刀刮掉陰極板垢以提供微小晶核增加結晶比表面積，雖在一定程度上提高了電能的利用率，但其電能利用率依舊偏低，一是增加了陰極動力旋轉部分的電耗，二是由於其輔助電極接正電且在陰極室內，其表面必定會析氧(氯)而產生H+，可消耗陰極產生的部分OH-而導致電能利用率降低，另外其在後續工藝中提及需添加絮凝劑造成二次污染及處理成本的增加，另外其設備內腔底部沒有隔膜將陰陽兩室分開，而其實施例中陽極室酸性水一直往復循環部分H+必會進入陰極室，也會降低電能的利用率。生活中大部分水體都是硬水即鹼度小於硬度(等同於重碳酸根的含量低於鈣鎂量)，故在不補加二氧化碳的情況下不能完全消除硬度。專利CN106277369A雖也提及陰陽極間加隔膜，但同樣要求陰極室出水口需連接一外部結晶器誘發結晶，結晶器體積龐大且時效性低，因無二氧化碳的補給同樣存在硬度水條件下不能完全消除硬度達到徹底軟化水的目的。
發明內容
本發明的第一目的是提供了一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法，向電解槽中通入電流，使得陰極室內形成強鹼性區域，利用電解產生的OH-，使得Ca2+生成CaCO3晶體，與Mg2+生成Mg(OH)2晶體，並隨著電解的進行，陰極室pH值增大，碳酸鈣晶體聚團行為加強而迅速形成晶核，使得過飽和的CaCO3和Mg(OH)2懸浮液高效自發結晶，避免了誘發結晶和外加絮凝劑而帶來的二次污染，減少了工序步驟，而且時間上也快很多，投資少、設備佔用空間也少，處理能力大。
本發明的第二目的是提供了一種利用上述高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法軟化硬水的裝置及其系統，向電解槽中通入電流，使得陰極室內形成強鹼性區域，利用電解產生的OH-，使得Ca2+生成CaCO3晶體，與Mg2+生成Mg(OH)2晶體，並隨著電解的進行，陰極室pH值增大，CaCO3晶體聚團行為加強而迅速形成晶核，使得過飽和的CaCO3和Mg(OH)2懸浮液高效自發結晶，避免了誘發結晶和外加絮凝劑而帶來的二次污染，減少了工序步驟，而且時間上也快很多，投資少、設備佔用空間也少，處理能力大。
本發明的技術方案如下：
一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法，包括以下步驟：
(1)通過隔膜或細孔板將電解槽分隔成陽極室和陰極室，並將陽極板和陰極板分別置於陽極室和陰極室中;
(2)通一電流，所述的電流根據I≥1.01Qη(M+2M2)計算得到，其中，I為電極板的電流，單位：A;η為目標軟化率，單位：1;Q為陰極室的水流量，單位：L/s;當M0>M1時，M=M0;當M0[(M0+M2)/(M1+M2)]時，M=2M1-M0;M0為待軟化水的鹼度，單位：mgCaCO3/L;M1為待軟化水的鈣硬度，單位：mgCaCO3/L;M2為待軟化水的鎂硬度，單位：mgCaCO3/L;
(3)待軟化的水流經陰極室，通電後，在陰極室內形成強鹼性區域，體系pH≥10，電解產生的OH-，與HCO3-反應生成CO32-，然後與水體中的Ca2+結合生成CaCO3晶體;與Mg2+結合生成Mg(OH)2晶體，且隨電解的進行陰極室pH值的增大，CaCO3晶體的zeta電位降低，晶體聚團行為加強而迅速形成晶核，隨高速水流流出陰極室的過飽和CaCO3和Mg(OH)2懸浮液以此晶核為生長點並迅速成長，實現自發結晶，生成為肉眼可見的固體顆粒物，懸浮於水中，再進行沉降或過濾，即完成軟化。
優選為，還包括在M0[(M0+M2)/(M1+M2)]時，向陰極液中通入足量空氣或二氧化碳。
優選為，常溫常壓下通入空氣的流量根據Q1=0.61Q(M1-M0)計算得到，其中，Q1為向陰極室通入空氣的流量，單位：L/s。
優選為，常溫常壓下通入CO2的流量根據Q0=2.45Q(M1-M0)·10-4計算得到，其中，Q0為向陰極室通入CO2的流量，單位：L/s。
優選為，所述的陽極板為碳電極、貴金屬電極或鈦基金屬氧化物電極中的一種;所述的陰極板為不銹鋼、鑄鐵、石墨、鋁或銅等定型導電材料中的一種。
優選為，所述的隔膜為陰離子交換膜、陽離子交換膜、雙極膜、石棉纖維膜、無紡布、化纖濾布或陶瓷隔膜中的一種;所述的細孔隔板為帶有微小細孔且不影響導電的塑料薄板，如聚四氟乙烯塑料薄板。
本發明還公開了一種利用上述的高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法軟化硬水的裝置。
優選為，至少在所述的陰極室的兩端分別設有進水口和出水口，在所述的進水口上設有空氣或二氧化碳補氣口，在所述的出水口上連有過濾器或沉降池。
優選為，在所述的出水口與所述的過濾器或沉降池之間設有第一氣液分離器，用來收集綠色能源—氫氣。
本發明還公開了一種軟化硬水的系統，將若干個上述的電解槽並聯、串聯或串並復合連接，且在陰極室出水口的匯集處設有第二氣液分離器，用來收集綠色能源—氫氣。
與現有技術相比，本發明的有益效果如下：
一、本發明的一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法，通過I≥1.01Qη(M+2M2)計算出一適宜電流，使得陰極室內形成強鹼性區域，體系pH≥10，利用電解產生的OH-，使得Ca2+生成CaCO3晶體，與Mg2+生成Mg(OH)2晶體，並隨著電解的進行，陰極室pH值增大，CaCO3晶體聚團行為加強而迅速形成晶核，流出陰極室的過飽和懸浮液以此晶核為生長點高效自發結晶，實現將水中大部分或全部鈣鎂離子一次性除去，且在陰極板上不會附著水垢，無需誘發結晶和外加絮凝劑，避免了二次污染，減少了工序步驟，具有軟化效率稿，投資少、設備佔用空間少，處理能力大等優點;
二、本發明的一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法，還根據Q1=0.61Q(M1-M0)計算通入空氣的流量和根據Q0=2.45Q(M1-M0)·10-4計算通入二氧化碳的流量，以提供足夠量的HCO3-，達到所需軟化率;
三、本發明的一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法，根據通入電流的計算公式和通入空氣或二氧化碳的計算公式，計算出電流值及通入空氣或二氧化碳的速率，便於實現數控化和自動化，使用清潔電能作為唯一的「處理劑」，無色環保無污染。

G. 農村生活污水處理方案有哪些

農村污水處理技術包括化糞池、污水凈化沼氣池、普通曝氣池、序批式生物反應器、氧化溝、生物接觸氧化池、人工濕地、土地處理和生態塘等。

根據現場水質情況，排放要求，設備放置要求等確定處理方案·

農村污水處理

H. 水處理施工方案

水處理設備來是處理污水的關源鍵設備，它讓我們的平時生產製造與衣食住行產生巨大的便捷，是十分環保的設備，今日人請大家跟著佳潔小編一起來掌握下水處理設備的工程施工全過程。
1.管路的安裝。管路法蘭盤、焊接及其別的聯接件的安裝要合乎安裝部位與設計方案規定，不可以緊靠牆面和管道支架，房屋朝向要有效，便於於中後期的維修。管路安裝的坡面流與傾斜度還要合乎設計方案的規范。
2.設備拆箱清點查驗及其基準點的設定。水處理設備抵達安裝當場之後更先要明確設備完好無損，箱里各部件要與裝箱單一一核查、清點。有部件要有合格證書，任意工程圖紙等技術性文檔。測量放線要由技術專業工作人員做，測量所應用的儀器設備要在計量檢定周期時間限制時間內，要依據必須設定出適合的基準點。
3.設備的安裝要符合設計方案及其設備技術性文檔的有關要求。
4.離心風機與泵的安裝。更先要對離心風機與泵殼開展測量與調節，明確好適合的部位，那樣有利於中後期的實際操作及應用。
那樣全套步驟出來可以說水處理設備才算工程施工進行，自然結束工作中也要將水處理設備基座等維持穩定靠譜等，相對的耐腐蝕工作中還要做好。