銅與軟化水

❶ 軟化水設備與離子交換設備的區別

大型工業制水用鍋爐軟化水設備工作原理
大型工業制水用鍋爐軟化水設備是將水中專的鈣鎂屬離子(形成水垢的主要成份)置換出來，隨著樹脂內鈣鎂離子的增加，樹脂去除鈣鎂離子的效能逐漸降低，當樹脂吸收一定量的鈣鎂離子之後，就必須進行再生，再生過程就是用鹽箱中的食鹽水沖洗樹脂層，把樹脂上的硬度離子再置換出來，隨再生廢液排出罐外，樹脂就又恢復了軟化交換功能。

❷ 軟水和硬水有什麼區別

最佳答案
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由提問者2006-11-27
12:54:40選出
一、軟水和硬水要如何判斷？
（1）水怎麼會有軟硬之分呢？這里所說的軟硬並不是物理性能上的軟硬，而是根據水中
所溶解的礦物質多寡來劃分的，又依加熱之後是否可以發生礦物質沉澱，而分為
「暫時硬水」和「永久硬水」兩種。
（2）所謂暫時硬水，是指含有酸式碳酸鹽（例如，碳酸氫鈣、碳酸氫鎂、碳酸氫錳…等
）的水。因為其中的金屬離子可因加熱而析出，故稱為暫時硬水。
（
3）所謂永久硬水，是指含有硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽（例如，硫酸錳、硝酸鎂、氯化
鈣…等）的水。因其中的金屬離子，不因加熱而析出，故稱為永久硬水。
（4）硬水有許多缺點，使用時有不少麻煩。例如，在燒開水時易產生鍋垢，又如硬水用
來洗滌衣服時，消耗肥皂會比較多等。
（5）軟水和硬水的判斷，通常必須使用化學分析方法才能決定，無法用肉眼直接判斷。
二、什麼是水的硬度及硬度離子？
（1）硬度可以用來描述水的軟硬程度，其定義是指能使肥皂沉澱之量。這是因為肥皂是
硬脂酸的鈉或鉀鹽，遇到水中的鈣、鎂離子，易生成不溶性的硬脂酸鈣和硬脂酸
鎂，使肥皂失去洗滌衣服的作用。
（2）除了鈣、鎂離
子外，肥皂亦能被鐵、錳、鋅、銅…等離
子所沉澱，所以在化學上
乃定義：凡是水體存在能被肥皂產生沉澱的礦物質離子，都稱為「硬度離子」，包括鈣、鎂、鐵、錳、鋅、銅離
子…等。由此可知，硬度是所有硬度離子濃度的指標
值。
（3）在一般的自然水（包括自來水）中，除了鈣、鎂離子外，其餘金屬離子之存量很少
，它們的總含量可能不到3％，因此水之硬度可以說是水中鈣和鎂離
子之濃度所代表之特性。可分為「鈣硬度」與「鎂硬度」，兩者之和，稱為「總硬度」，或簡稱
「硬度」。其中鈣硬度平均約佔85％，鎂硬度約佔15％。（4）硬度通常以碳酸鹽表示，而不以硫
酸鹽、硝酸鹽或氯化物表示，主要的原因是：在傳統化學上的定量分析中，只有使用碳酸鹽法才能使所有的硬度離子都被沉澱出來。又因鈣硬度占總硬度中絕大部分，因此在國際上特別以碳酸鈣（caco3）的量（ppm
）來表示。（5）使用碳酸鈣（caco3）的量來表示硬度，在傳統化學上的定量分析中，其結果可能會有一些操作上的誤差，如果能再經過進一步的焙燒處理，讓碳酸鈣（caco3）變成氧化鐵（cao），就可以更准確獲得分析結果，例如，德國就是利用氧化鈣（cao）的
量°dh），來描述硬度。
三、硬度是如何分級的？（1）強軟水(very
soft
water)：德國硬度0~4°dh之水，相當於碳酸鹽硬度約0~89ppm
之水。
（2）軟水(soft
water)：德國硬度5~8°dh之水，相當於碳酸鹽硬度約90~159ppm之水。
（3）適度硬水(medium
hard
water)：德國硬度9~12°dh之水，相當於碳酸鹽硬度約
160~229ppm之水。
（4）中硬水(fairly
hard
water)：德國硬度13~18°dh之水，相當於碳酸鹽硬度約
230~339ppm之水。
（5）硬水(medium
hard
water)：德國硬度19~30°dh之水，相當於碳酸鹽硬度約340~534
ppm之水。
（6）強硬水(very
hard
water)：德國硬度30°dh以上之水，相當於碳酸鹽硬度535ppm
以上之水。參考資料：
http://ks.cn.yahoo.com/question/1306112618705.html

❸ 銅與水（或水蒸氣）在加熱條件下會反應嗎

不能。
因為CuO+H2=Cu+H2O,高溫條件下,正反應進行的很徹底。
如果只是這樣的之生成銅銹2Cu+O2+CO2+H2O==Cu2(OH)2CO3
，如果是銅制加熱器在加熱器皿中久放，會產生類似黃綠色的溶液是因為銅被氧氣氧化生成CUO，高溫下與水生成CU(OH)2，其為黃綠色液體。

❹ 蒸汽鍋爐軟水水質標準是什麼

工業鍋爐水質中顯示，一般中小型蒸汽鍋爐給水(軟水)硬度≤0.03mmol/L，熱水鍋爐給水(軟水)硬度0.6mmol/L。同時還有鍋水鹼度、PH值、氯根等水質指標...。

❺ 銅可以與什麼溶液反應，有現象

置換反應（例：Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2,銅溶解，溶液由原顏色變為藍色）；銅與熱濃硫酸反應，產生刺激性氣體（SO2）和藍色溶液。銅和稀硝酸反應生成藍色溶液與無色氣體(NO)，收集氣體與空氣混合發現變為紅棕色。銅也可以和濃硝酸反應直接生成紅棕色的氣體（NO2）；電解池，銅作陽極失電子變為銅離子，銅溶解電解質溶液變藍，陰極現象有多種不好說。。。

❻ 請教個問題，哪種軟化水對銅和鋁沒有腐蝕性！！！！求解！

軟化水就是去除硬度的水，不含鈣鎂離子，一般的水對銅沒有腐蝕性，對鋁的腐蝕主要是水中鹼度太高，要想對鋁不腐蝕，就要除去水中的鹼度

❼ 我們日常用的自來水屬於硬水還是軟水

我們日常飲用的自來水為硬水，並且是是經過標准化處理達到符合飲用標準的硬水回。

「硬水」和「軟水」的區答分標准如下：

水中常見的的離子化合物為鈣鎂離子化合物，通常把水中鈣、鎂離子的含量用「硬度」這個指標來表示，硬度1度相當於每升水中含有10毫克氧化鈣。低於8度的水稱為軟水，高於17度的稱為硬水，介於8～17度之間的稱為中度硬水。並且生活中常見的雨、雪水都是軟水；泉水、深井水、海水、江、河、湖水，以及自來水都是硬水。

自來水煮沸後（即經過軟化處理），其中的游離態鈣、鎂離子以碳酸鹽形式沉澱出來，形成水垢。煮沸後得到的水稱為軟化水，即軟水，其中鈣鎂化合物含量降為 1.0～50 毫克/升。因此煮沸法可以在日常生活中作為硬水軟化處理的辦法。

(7)銅與軟化水擴展閱讀

簡易硬水軟水區分方法：

方法1：取一杯熱水，倒入肥皂水，輕輕攪拌。水面上出現泡沫的為軟水，水面上出現浮渣的為硬水，浮渣越多，水的硬度越大[1]。

方法2：用燒杯加熱，在杯壁留下較多水垢的是硬水。因為硬水是含有較多的可溶性鈣，鎂物質的水，加熱後，這些可溶性的鈣鎂物質轉化成不可溶性的物質，沉澱雜質多的是硬水，雜質越多，水的硬度越大。

❽ 紫銅水管能用軟化水嗎

紫銅水管不能用於軟化水，因為用後紫銅水管會變黑腐蝕的。我詳細介紹一下紫銅就是純銅： 純銅呈紫紅色，又稱紫銅 紫銅管與一般的塑料管相比較，可以發現塑料管的主要材料中含有增塑劑等化學添加成分，容易隨時間與溫度的變化而引起逸出或塑料的硬化和脆化現象。而紫銅銅管則沒有塑料管的各種改性劑、助劑、添加劑等化學成分，性質非常穩定。
而且供水中的大腸桿菌在紫銅管道內不能再繼續繁殖，99%以上的水中細菌在進入紫銅管道5個小時後被徹底殺滅。而且紫銅管組織結構極其緻密，具有不可滲透性。無論是油脂、細菌、病毒、氧氣和紫外線等有害物質都不能穿過它而污染水質。
此外，紫銅管不含化學添加成分，不會燃燒釋放有毒的氣體使人窒息。而且銅的再生利用有利於環境保護，是可持續發展的綠色建材。 編輯本段 實用性 紫銅管的連接牢固度非常強，使其更具實用價值。因為市場上的管材多種多樣，介面配件以銅質的管材為主，即使有些管材部分可以不使用銅質配件，它在與水龍頭介面的地方還是要有一個銅配件。
但銅管配件若與其他管材相連，由於管道與配件的材質不同，熱脹冷縮時的物理和機械性能差別很大，連接的牢固度自然要受到額外的挑戰。因此，銅管與銅質配件連接，牢固度將得到很大的增強。 編輯本段 應用用途 紫銅管的應用比純鐵廣泛得多，每年有50%的銅被電解提純為純銅，用於電氣工業。
這里所說的紫銅，確實要非常純，含銅達99。95%以上才行，極少量的雜質，特別是磷、砷、鋁等，會大大降低銅的導電率。銅中含氧(煉銅時容易混入少量氧)對導電率影響很大，用於電氣工業的銅一般都必須是無氧銅。
另外，鉛、銻、鉍等雜質會使銅的結晶不能結合在一起，造成熱脆，也會影響純銅的加工。這種純度很高的純銅，一般用電解法精製：把不純銅(即粗銅)作陽極，純銅作陰極，以硫酸銅溶液為電解液。當電流通過後，陽極上不純的銅逐漸熔解，純銅便逐漸沉澱在陰極上。
這樣精製而得的銅;純度可達99。99%。紫銅是比較純凈的一種銅，一般可近似認為是純銅，導電性、塑性都較好，但強度、硬度較差一些。

❾ 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。