多级电解除垢

A. 怎样清洗蒸汽锅炉的水垢

蒸汽锅炉在使用一段时间后，锅炉内壁就会结一层厚厚的水垢，水垢是锅炉的“百害之首”，是引起锅炉事故的主要原因，其危害性主要表现在：

浪费大量燃料 : 因为水垢的导热系数只有钢材的几十分之一，所以当受热面结垢后会使传热受阻，为了保持锅炉一定的出力，就必须提高火侧的温度，从而使向外辐射及排烟造成热损失。由于锅炉的工作压力不同，水垢的类型及厚度不同，所浪费的燃料数量不同，根据试验和计算，水垢的厚度和损耗燃料有如下比例： 当水垢厚度(S)≥1mm时，浪费燃料5～13%; ≥2mm时，浪费燃料13～18%; ≥3mm时，浪费燃料18～26%。

蒸汽锅炉清洗水垢的正确步骤：

1、清洗前，检查锅炉水垢，查看水垢的类型并测量厚度。用水冲洗剥离污泥，溶解药剂后注入蒸汽锅炉内。

2、待清洗药剂浓度符合要求后、开泵循环清洗，排除废液，用水漂洗。

3、加入酸洗药剂清洗排污，漂洗。

4、加热锅炉内的水，加预膜剂，进行循环预膜处理。

5、排出药液，清水冲洗。

6、恢复原来系统。

清洗水垢标准：

1、进行碳酸盐的水垢清洗时，除垢面须达原水垢覆盖面的80%以上;

2、进行硫酸盐及硅酸盐的水垢清洗时，除垢面须达原水垢覆盖面的60%;

为使锅炉能够正常运行，必须要进行锅炉清洗除垢，日常一定要做好锅炉的水处理工作，使锅炉给水水质符合标准，防止锅炉结垢。

B. 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。

C. 汽车水箱中水垢清理技巧是什么

汽车水箱水垢的清洗技巧:将专用水垢清洗剂倒入汽车水循环系统中，让其浸泡、怠速循环或行驶一段时间后，将水箱和系统内部的除垢剂排出，加水反复冲洗，有效清除发动机水循环系统中的水垢、铁锈、泥浆和各种有害物质。

手动清洗方法:汽车水箱需要拆卸，水垢要用手动锤、刮刀、铲子清除。除垢效率低，劳动强度大，不易清洗，容易对水箱造成二次损坏。普通水垢清洗剂:水箱需要拆卸，拆卸不彻底，有强烈的气味和腐蚀性，容易造成水箱老化，缩短使用寿命。汽车水箱专业清洁剂:不用拆卸就能清洗，不用停车也能清洗。专用除垢剂可直接倒入汽车水循环系统中，浸泡、怠速或行驶20-30分钟后，即可将水箱及系统内部的除垢剂排出，通过反复水洗，可有效去除发动机水循环系统中的水垢、铁锈、泥浆及各种有害物质。另外，为了避免结垢，要注意水箱冷却液的选择。很多司机不注意冷却液的使用和优缺点。通常，水箱中只加入普通水。 冷却系统 中最常见的问题是生锈、结垢和腐蚀。造成这种情况的主要原因是缺乏良好的防冻液。好的防冻液不仅冰点低，还具有其他各种功能的添加剂，能抑制泡沫、锈蚀、电解、结垢等。建议在专业的清洁店或4S店清洁。

D. 电解除垢和电化学水处理是一个意思吗

电化学处理和电解除垢其实是同一种设备，不同的名字而已。这个设备是可以代替传统加药装置使用的，主要用于循环水系统上面。冷却水或者冷冻水或者是热水系统都可以用，它的作用就是杀菌灭藻除垢防垢阻锈等功能。非常的节能环保，另外这些设备都是需要定做的，具体可以咨询杭州桂冠环保科技有限公司的程工，他在这个领域比较专业和可靠。

E. 模具清洗方法有哪些

模具清洗方法，
超声波清洗
浸泡方法
酸洗
碱洗
电解清洗法
在这里我向你版推荐：电解式清洗
原理权：用于清洗模具表面硫化物,瓦斯残留物,塑胶残留物等的有效清洗设备组成：清洗机电解式超声波系统是由超声波发生系统,专用的电解清洗液和优质防锈剂组成.
小型模具清洗机电解清洗机的清洗优点：
1,电解洗净系统是向金属表面发射气体,用桑拿的效果除去金属表面的脏物,不纯物,还可以完全除去树脂成分,湿气;通过超声波的震动污垢剥离漂浮起来,金属附在阴极,即使相当小的角落里的污垢也能完全去除.
2.将金属还原到原有的铜绿色,恢复金属原来的绮丽.
3,即使是复杂的形状也可以去除污垢.清洗机
4,模具能完全确实的洁净去污.
5,有良好的除锈防锈效果.
6,十分钟内搞定一批模具
7,比使用以上任何清洗法都更环保更安全.清洗洁净度更高。

F. 电解液可以去水垢吗

现在家里都有烧水壶，三四分钟就能够烧开水，非常方便人们的生活。不过烧水壶里面容易积累水垢，烧的次数多了慢慢水垢就变成厚厚的一层。很多人想着用食用碱来清除水垢，那么食用碱真的能去除水垢吗?

食用碱能去水垢吗

另外，淀粉也能够用来去除水垢，淀粉的使用和食用碱差不多，将淀粉直接放在水壶里，倒入清水之后将水壶反复摇晃，这样就能将水垢去掉啦。另外还可以把含有淀粉的山药土豆切成片放到水壶里，然后加入清水煮上半个小时，之后用力摇晃的话，也能够将水壶里的水垢给清除掉。所以清除水垢有很多方法，大家看哪个方便就可以使用哪个。

G. 电化学除水垢，是用什么东西产生的化学反应

是利用电能和化学能相互转化的原理，电解反应将水分子打散，变成中性的小分子还原水，细化后的水分子具有很强的溶解性和渗透性，它们可以渗透到水垢及铁锈层，将其分解，达到除垢、除锈的目的。

H. 能除水垢的净水器推荐

小米大流量净水器，600加仑大通量，出水速度快并且稳定，用水无需等待，加上4级过滤设计，无水垢残留，让饮用水更干净卫生。