zeta電位過濾

① ZETA電位的應用

在造紙行業中，檢測纖維和填料表面的Zeta電位，可以有效的輔助化學品助劑的添加，與PCD顆粒電荷測定儀一起配合檢測，可以有效分析和控制紙機濕部系統。造紙行業使用的Zeta電位儀均採用流動電勢法，利用流體流動剝離纖維或填料表面的相反離子電荷，然後通過純鉑金電極來檢測流動電勢，結合電導率儀器計算出Zeta電位。國際上主要的生產廠家是瑞典BTG公司。

② 測量ZETA電位有哪幾種方法

測量方法:

目前測量Zeta 電位的方法主要有電泳法、電滲法、流動電位法以及超聲波法,其中以電泳法應用最廣。

Zeta電位的重要意義在於它的數值與膠態分散的穩定性相關。Zeta電位是對顆粒之間相互排斥或吸引力的強度的度量。分子或分散粒子越小，Zeta電位（正或負）越高，體系越穩定，即溶解或分散可以抵抗聚集。反之，Zeta電位（正或負）越低，越傾向於凝結或凝聚，即吸引力超過了排斥力，分散被破壞而發生凝結或凝聚。Zeta電位與體系穩定性之間的大致關系如下表所示。

Zeta電位的主要用途之一就是研究膠體與電解質的相互作用。由於許多膠質，特別是那些通過離子表面活性劑達到穩定的膠質是帶電的，它們以復雜的方式與電解質產生作用。與它表面電荷極性相反的電荷離子(抗衡離子)會與之吸附，而同樣電荷的離子（共離子）會被排斥。因此，表面附近的離子濃度與溶液中與表面有一定距離的主體濃度是不同的。靠近表面的抗衡離子的積聚屏蔽了表面電荷，因而降低了zeta電位。

Zeta電位的測量使我們能夠詳細了解分散機理，它對靜電分散控制至關重要。對於釀造、陶瓷、制葯、葯品、礦物處理和水處理等各個行業，ZETA 電位是極其重要的參數。

③ zeta電位的重要性，如何控制zeta電位

Zeta電位又叫電動電位或電動電勢（ζ-電位或ζ-電勢），是指剪切面(Shear Plane)的電位，是表徵膠體分散系穩定性的重要指標.由於分散粒子表面帶有電荷而吸引周圍的反號離子，這些反號離子在兩相界面呈擴散狀態分布而形成擴散雙電層.根據Stern雙電層理論可將雙電層分為兩部分，即Stern層和擴散層.當分散粒子在外電場的作用下，穩定層與擴散層發生相對移動時的滑動面即是剪切面，該處對遠離界面的流體中的某點的電位稱為Zeta電位或電動電位（ζ-電位）.即Zeta電位是連續相與附著在分散粒子上的流體穩定層之間的電勢差.它可以通過電動現象直接測定.
目前測量Zeta 電位的方法主要有電泳法、電滲法、流動電位法以及超聲波法,其中以電泳法應用最廣.Zeta電位的重要意義在於它的數值與膠態分散的穩定性相關.Zeta電位是對顆粒之間相互排斥或吸引力的強度的度量.分子或分散粒子越小，Zeta電位（正或負）越高，體系越穩定，即溶解或分散可以抵抗聚集.反之，Zeta電位（正或負）越低，越傾向於凝結或凝聚，即吸引力超過了排斥力，分散被破壞而發生凝結或凝聚.

④ 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。

⑤ ZETA電位的測量方法

目前測量Zeta 電位的方法主要有電泳法、電滲法、流動電位法以及超聲波法,其中以電泳法應用最廣。
Zeta電位的重要意義在於它的數值與膠態分散的穩定性相關。Zeta電位是對顆粒之間相互排斥或吸引力的強度的度量。分子或分散粒子越小，Zeta電位（正或負）越高，體系越穩定，即溶解或分散可以抵抗聚集。反之，Zeta電位（正或負）越低，越傾向於凝結或凝聚，即吸引力超過了排斥力，分散被破壞而發生凝結或凝聚。Zeta電位與體系穩定性之間的大致關系如下表所示。 Zeta電位[mV] 膠體穩定性 0 到 ±5, 快速凝結或凝聚 ±10 到 ±30 開始變得不穩定 ±30 到 ±40 穩定性一般 ±40 到 ±60 較好的穩定性 超過±61 穩定性極好 Zeta電位的主要用途之一就是研究膠體與電解質的相互作用。由於許多膠質，特別是那些通過離子表面活性劑達到穩定的膠質是帶電的，它們以復雜的方式與電解質產生作用。與它表面電荷極性相反的電荷離子(抗衡離子)會與之吸附，而同樣電荷的離子（共離子）會被排斥。因此，表面附近的離子濃度與溶液中與表面有一定距離的主體濃度是不同的。靠近表面的抗衡離子的積聚屏蔽了表面電荷，因而降低了zeta電位。
Zeta電位的測量使我們能夠詳細了解分散機理，它對靜電分散控制至關重要。對於釀造、陶瓷、制葯、葯品、礦物處理和水處理等各個行業，ZETA 電位是極其重要的參數。

⑥ 自來水廠凈化水的過程中所加的絮凝劑是什麼 其原理又是什麼

1）消毒過程發生了化學變化,消毒是向水中加入氧化劑(一般是氯水,生成的次氯酸具有氧化水中細菌、微生物等作用),通過氧化還原反應,使水中的細菌和微生物等失去活性,所以消毒過程是化學變化.
（2）加絮凝劑的作用：絮凝劑可以將水溶液中的懸浮微粒聚集聯結形成粗大的絮狀團粒或團塊沉澱除去,即起來降低水中含固量的作用.
（3）絮凝劑能提供大量絡合基,這些絡合基能夠強烈吸附懸浮於溶液中的膠體微粒,通過粘附、架橋和交聯作用,促使膠體凝聚,通過下一步的過濾,濾去雜質,從而起來凈化水的作用.此外絮凝劑的絡合離子可中和膠體微粒及懸浮物表面的電荷,降低了Zeta電位,使膠體粒子由原來的相斥變成相吸,破壞了膠團的穩定性,促使膠體微粒相互碰撞,從而形成絮狀混凝沉澱,而且沉澱的表面積可達(200-1000)m2/g,極具吸附能力.也就是說,聚合物既有吸附脫穩作用,又可發揮黏附、橋聯以及卷掃絮凝作用.
（4）絮凝劑在沉澱過程的作用比較復雜,但主要還是讓水溶液中的懸浮膠體顆粒凝聚而沉澱,所以只能是算作是物理變化,而不能算做是化學變化.

⑦ 我想問一下zeta電位儀是什麼

Zeta電位儀是依據Stern理論所描述的溶液界面靜電雙電層現象所設計的電位測試儀。Zeta電位( ? )是膠體穩定性的關鍵指標，Zeta電位絕對值越大（即越正或者越負），膠體越穩定，因此對膠體zeta電位的測試非常有必要。
目前市場上有測試固體表面的zeta電位儀，以及測試膠體體系電位的zeta電位儀。
安東帕作為一個家同時供應兩種不同原理zeta電位儀的廠商，可以向他們進行咨詢。

⑧ ZETA電位的簡介

由於分散粒子表面帶有電荷而吸引周圍的反號離子，這些反號離子在兩相界面呈擴散狀態分布而形成擴散雙電層。根據Stern雙電層理論可將雙電層分為兩部分，即Stern層和擴散層。Stern層定義為吸附在電極表面的一層離子（IHP or OHP）電荷中心組成的一個平面層，此平面層相對遠離界面的流體中的某點的電位稱為Stern電位。穩定層(Stationary layer) (包括Stern層和滑動面slipping plane以內的部分擴散層) 與擴散層內分散介質(dispersion medium)發生相對移動時的界面是滑動面(slipping plane)，該處對遠離界面的流體中的某點的電位稱為Zeta電位或電動電位（ζ-電位），即Zeta電位是連續相與附著在分散粒子上的流體穩定層之間的電勢差。它可以通過電動現象直接測定。

⑨ 什麼是zeta電位

帶電的固體或膠粒在移動時，移動的切動面與液體本體之間的電位差稱為ζ電勢。是物理化學的內容
J.Colloid Interface.Sci 258(2003)40-44Zeta電位又叫電動電位（ζ-電位），是指剪切面(Shear Plane)的電位，是表徵膠體分散系穩定性的重要指標。
由於固體表面帶有電荷而吸引周圍的反號離子，這些反號離子在固液界面呈擴散狀態分布而形成擴散雙電層。根據Stern雙電層理論可將雙電層分為兩部分，即Stern層和擴散層。當固體粒子在外電場的作用下，固定層與擴散層發生相對移動時的滑動面即是剪切面，該處的電位稱為Zeta電位或電動電位（ζ-電位）。它可以通過電動現象直接測定。
目前測量Zeta 電位的方法主要有電泳法、電滲法、流動電位法以及超聲波法,其中以電泳法應用最廣。
ZETA 電位是對顆粒之間相互排斥或吸引力的強度的度量。ZETA 電位的測量使我們能夠詳細了解分散機理，它對靜電分散控制至關重要。對於釀造、陶瓷、制葯、葯品、礦物處理和水處理等各個行業，ZETA 電位是極其重要的參數。
ZETA（傑塔）電位不但檢測行業應用,zeta（傑塔）還帶來了廢油再利用劃時代意義,經過ZETA（傑塔）電位法電泳過的石油製品，可以再次利用，並且沒有任何的損耗，我收到了一個樣本，叫沈陽傑塔凈油機械有限公司就生產那種設備，以前我只在日本見過那樣的凈油機。現在中國普遍還是用比較不節能的真空凈油法，或者是靜電洗塵的方式處理石油製品。
zeta電位是一種精密參數和工藝流程，來自於正負雙，生物發電，濃縮石油和核動力都有它的存在，只不過技術還沒有推廣於工業製造行業。

⑩ 硅藻土助濾劑的過濾作用

硅藻土助濾劑的過濾作用主要通過以下三種作用進行： 吸附作用與以上兩種過濾機理截然不同，這一作用實際上也可以看成是動電吸引作用，它主要取決於固體粒子與硅藻土本身的表面性質。當硅藻土內部孔隙還小的顆粒碰撞在多孔硅藻土內部表面上時，被相反電荷所吸引，或是粒子間的相互吸引形成鏈團而粘附在硅藻土上，這些都屬於吸附作用。 吸附作用比前兩種作用復雜，一般認為，比孔隙直徑小的固體微粒之所以被截留，主要是由於：（1）分子間力（也叫做范德華吸引力），包括永久偶極作用、誘導偶極作用和瞬間偶極作用；（2）Zeta電位的存在；（3）離子交換過程。