『壹』 如何軟化水質
煮沸即可軟化水質,軟水機也可軟化水質。
想要降低水的硬度,最簡單的方法就是煮沸。在加熱的過程中,硬水中的鈣、鎂等離子會沉澱,形成水垢。水中的鈣、鎂離子含量低了,水的硬度也就降低了。
軟水機通過樹脂類物質置換出水中的鈣、鎂離子等,軟化水質,降低水的硬度,減少水中礦物質對衣物和皮膚的磨損,可以呵護肌膚,保護衣料。還能避免水中礦物質在潔具、餐具等形成黃斑,避免水管、熱水器花灑產生水垢等。軟水機產生的水主要用於生活用水,不能用來直接飲用。
(1)水處理水質軟化劑擴展閱讀
世界衛生組織(WHO)定義,水的軟硬程度取決於1L水中鈣離子和鎂離子含量的多少,硬度小於120mg/L為軟水,超過120mg/L為硬水。硬水會給我們的日常生活和身體健康帶來很大影響。
如果使用硬水洗衣服,需要在水中添加大量柔順劑;如果使用硬水清潔,潔具上易生水垢;如果使用硬水沐浴,肌膚易干澀緊綳,頭發易枯黃無光澤;如果在電熱水器、加濕器中使用硬水,電器中易結水垢,從而增加能耗、縮短使用壽命。
不適應硬水的人偶爾飲用硬水,會造成腸胃功能紊亂,即所謂的「水土不服」;用硬水泡茶會改變茶的色、香、味,大大削弱其飲用質量;此外,據《南方日報》報道,深井水、山泉水等「硬水」中含礦物質較多,飲用過多這類水可能造成腎結石。
不過,這並不是說硬水對人體只有壞處,據《新民晚報》介紹,水溶性的鈣、鎂離子比鈣片等更易被人體所吸收。此外,也有國外對照實驗表明,喝硬度適中的硬水的人群比常喝軟水的人心血管疾病發病率低25%-30%。
參考資料來源:人民網-你聽說過硬水嗎?原來水也不單純
參考資料來源:人民網-健康飲水有要求!家用凈水器該怎麼選?
『貳』 水質怎樣軟化
樹脂(魚店賣的),蒸餾水(本身就很軟).把水煮開(冷卻後要打氧才放魚)
『叄』 鍋爐水處理如何軟化
離子交換法
方法復:採用制特定的陽離子交換樹脂,以鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來,由於鈉鹽的溶解度很高,所以就避免了隨溫度的升高而造成水垢生成的情況。
特點及效果:效果穩定準確,工藝成熟。可以將硬度降至0。
使用范圍:餐飲、食品、化工、醫葯等領域、空調、工業循環水等應用中。目前最常用的標准方式。
膜分離法
方法:納濾膜(NF)及反滲透膜(RO)均可以攔截水中的鈣鎂離子,從而從根本上降低水的硬度。
只能將硬度降到一定的范圍。
特點效果:效果明顯而穩定,處理後的水適用范圍廣。對進水壓力有較高要求,設備投資、運行成本都較高。
適用范圍:一般較少用於專門的軟化處理。
石灰法
方法:向水中加入石灰。
特點效果:只能將硬度降到一定的范圍。
適用范圍:適用范圍大流量的高硬水。
加葯法
方法:向水中加入專用的阻垢劑,可以改變鈣鎂離子與碳酸根離子結合的特性,從而使水垢不能析出、沉積。
特點效果:一次性投入較少,適應性廣。水量軟大時運行成本偏。
適用范圍:由於加入了化學物質,所以水的應用受到很大限制,一般情況下不能應用於飲用、食品加工、工業生產等方面。在民用領域中也很少應用。
註:不能使用電磁法
『肆』 水質軟化處理系統是什麼原理
全自動抄軟化水設備工作原理是襲:水力控制閥利用水流的動能驅動兩組渦輪分別帶動兩組齒輪推動水表盤和控制盤的旋轉。水表盤累計通過的流量,控制盤則將原水壓力信號通過一組孔道引入一組閥室,在轉動的同時按設定規律打開或關閉壓力孔道,從而實現集成在一體的一組閥門的自動切換。
軟水器由兩個樹脂罐(主罐和副罐)水力控制閥、鹽箱三部分組成,控制閥控制水路在主罐和副罐之間切換,確保總有一個罐處於工作狀態,而另一個罐處於再生或備用狀態,再生鹽液靠閥內裝設的文丘里噴射器負壓吸入,再生及清洗用水是另一個罐的軟化出水。對於不同的原水硬度配用不同號碼的水表盤以達到對應的工作和再生周期。
『伍』 水的軟化劑有哪些
水軟化劑種類:三聚酸鈉是最為常用的的一種水軟化劑,它具有軟化水質、分散污垢、緩沖鹼劑及抗結塊性能等特點。作用:防止水中的鈣、鎂離子造成的陰離子表面活性劑失活,提高表面活性利用率。
『陸』 水質軟化劑
水質清澈劑
水質清澈劑,是成都恆豐宏業洗滌劑廠最新研發的專門用於水內質處理的高效水質清澈劑容,使用范圍非常廣泛,具有下列特點:
1、優良高效的水質清澈劑,能讓不清澈的水質馬上清澈,立竿見影。
2、能消除沉澱物,使水質不分層,凈化水質。
3、能化解水中金屬離子對產品的影響,保證品質不降低。
4、能快速讓洗潔精、洗發水、沐浴露、洗手液、洗車液等洗滌劑溶液變成高清澈度、高透明度的產品。
5、使用量非常小,常規用0.1-1%,就能讓水質清澈透明。
6、能減少水中有害物質對皮膚的損害。是皮膚健康的衛士。
7、產品為液體。
『柒』 軟化水質要怎麼做
軟化水質的方法:
一、化學軟化法:
就是在水中版加入一些葯劑權,從而把水中的鈣、鎂離子轉變為難溶的化合物並使其沉澱析出,如石灰軟化法。
還有加入軟化劑如磷酸三鈉、磷酸氫二鈉等對水軟化,這種方法適用於非鹼性水,一般指鈣的硬度在75~175mg/L或對於SiO2 含量高的水,用這種方法軟化效果較好。
二、離子交換法:
一般採用鈉離子交換劑或氫離子交換劑或氫離子交換劑對硬水進行軟化處理:即用 Na+或H+來置換水中的Ca2+和Mg2+,則水中的Ca2+和Mg2+ 的濃度就減少,甚至降為零,這樣水就被軟化了。
『捌』 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。
『玖』 軟化水質用什麼助劑
水的軟化過程中能去除的物質:
軟化過程所能去除的物質為陽離子版,除了鈣、鎂離子外,權還包括鋅、鍶等對人體有益的離子和重金屬離子。同時向水中釋放如等量的鈉離子。其他的雜質都不去除。
• 軟化水的利與弊
水的硬度是指水中和肥皂的能力,主要由鈣、鎂離子構成。軟化水去除了水中的這些離子,因此去除了水的硬度,使水失去了中和肥皂的能力,大大提高了洗滌劑的效率;軟化水不會結垢,有利於加熱器的使用。
但由於去除了鈣、鎂離子等人體必需的礦物質,而大量增加了鈉離子,軟化水不宜作為飲用水。另外軟水容易腐蝕管路,使金屬管路生銹穿漏。水中余氯、有機物等仍然存在,沒有得到凈化。
交換樹脂是人工合成的,合成過程中要添加許多助劑,例如致孔劑等,他們鑲嵌在樹脂的骨架中,要經過復雜且高成本的處理才能除掉。因此樹脂的選擇和處理也是非常關鍵的,如果採用非食品級的樹脂,這些物質就會不斷釋放出來。
所以軟化水和純凈水是不同的概念不適合直接飲用.
『拾』 水質軟化
水軟化,指的是去除水中的硬度,而硬度主要來源於Ca、Mg離子。
1、軟化水工藝通常採用離子回交換樹脂,當硬答水以一定速度經過樹脂床的時候,水中的鈣鎂離子就會被樹脂中的鈉離子置換(如用007鈉陽離子交換樹脂),從而達到水軟化的目的。
2、當反應達到飽和後,樹脂將失去軟化能力,可用再生劑再生,使樹脂回復除硬能力。
3、軟化水也可用RO膜,將水中的離子完全去除,但這么做就不是單一的除硬了,而是脫鹽。成本較高。