水处理技术策略

A. 水处理的优化方案

能源危机和环境污染是当今国际上一个十分关注的热点问题。发展经济必然消耗能源就存在着排废及污染问题。因此，如何在保证经济持续发展的前提下实现资源的更低消耗和对环境的保护，已成为当今乃至将来实现全球经济可持续发展和人类与自然和谐共存的必然过度，具有划时代的重要意义。今天，这项共识已经存在并成为能源管理者们义不容辞的责任。
各国都在全力发展环保清洗技术，以求降低能耗，扼止对环境的过度破坏。在美国，各科研机构尤其注重环保技术的研发，一大批高科技企业近两年陆续推出相关新技术，引起国际注目，中国国内也在逐步向环保清洗剂新技术靠拢。成功打造了一套符合于现代化工业需求的水系统优化专案，期望帮助用户解决在面对今天能源不断上涨、能耗居高不下、环保压力不断增大等背景下的诸多现实问题，从而实现成本的大幅控制和竞争力的提高。
1、前期控制之——自清洗水过滤器
应用目的及价值：从源头上实施控制，可最大限度的保证系统的良好运行，减少损失。工作原理：
污水进入进口,在那里其进入细网的中心，然后污水通过细网从里面出来，进入出口。
多余的固体聚集在细网的内表面上，形成一种过滤物饼，其过滤出来甚至是更细的颗粒，形成压差。一旦压降达到预置级别，一个清洗循环由控制系统激活，通过打开清洗阀大气排污处，关闭可选的控制出口阀(C.O.V.)。
因此，压降在液压电机舱和装配的吸尘器中。压降形成一个回冲流，吸收筛网上的灰尘，类似一个真空清洗器。回洗水在被排出液压电机孔之前通过喷嘴和吸尘器管路。
水被排除液压电机引起除尘器转动，与喷洒机类似。液压电机舱中的压力降进一步迫使除尘器配件由液压活塞控制呈轴线移动，结合移动确保每个环节清理整个筛网区。
2、中期预防之——电子除垢仪
应用目的及价值：由于水系统中大量的钙镁离子难以在前期得到有效处理，因此后续水系统在温度的作用下析出CO2生成微溶于水的CaCO3和MgCO3。由于CaCO3和MgCO3的溶解度随温度的上升而下降，从水中结晶析出，并不断地沉积于换热器等设备系统表面，对能耗及连续产生重大影响。电子除垢仪的应用可以有效控制90%以上垢质的生成，因此也就意味着减少90%以上的能耗损失，同时最大限度的保证了连续生产。
工作原理：电子除垢仪的基本原理是改变导致管垢形成的物理分子结构，运用磁力复合波纹来改变周围环境的条件以粉碎电离子间的键，以及令他们合成稳定的非管垢物质。德科乐的作用原理不同于以往任何物理化学除垢方法，其核心是一个调制信号发生器。采用独特的集成电路和信号处理技术，产生一种复杂频率的调制信号，通过信号电缆将该调制信号加在管道上，在管道内部产生一个分子力动态干扰场（ADDMF信号场），作用于管道中的流体和溶于其中的溶盐分子，产生一种核化效应。
3、后期应对之
由于极少的钙镁离子没有在磁力除垢仪的范围内得到控制，因此在较长的周期后表面会集结极少的垢质；或者，部分设备系统因某种原因未能实现电子除垢仪的使用；
作为设备预防阶段，自清洗过滤器可以防止杂质和颗粒在换热器内的聚集，对于肉眼看的见的物质具有良好的清除效果，可以将藻类、沙石、淤泥、锈片、管垢及原水中含有的其他杂物过滤掉，从而有效阻止了水垢晶核的产生，保护了下游设备如热交换器、喷嘴、仪器、泵密封、空气压缩机、I.E.及R.O.设备装置等的安全连续运行；
作为设备优化阶段，电子除垢仪可以防止碳酸盐水垢的形成，并可以有效的杀菌灭藻、阻锈防腐，还具有很好的除垢效果，保证了设备以最低的功耗连续运行；

B. 工业废水处理系统有哪些解决方案

工业废水处来一直是水处理领域源的重中之重，工业废水如不合理处理，相对于普通污水对环境的危害会更大，工业废水处理技术是在，废水中含有大量有机物、重金属等有毒有害物质，且浓度很高，会极大的污染环境。排入水体不仅会引起水体富营养化，造成水体黑臭，而且会增加给水处理的难度和成本，甚至会对居民及生物产生毒害作用。
工业废水是指工业生产过程中产生的废水和废液。随着工业的迅速发展，废水的种类和数量也迅猛增加，对水体的污染也日趋严重。国务院印发的“水十条”中明确提出，“狠抓工业污染防治”成为重要任务，多项标准进一步趋严，一些重点区域甚至禁止污水排放。

C. 垃圾填埋场里的污水处理技术方案是什么

渗滤液成分复杂，有毒有害物质较多，处理方法有回灌、物化、生物、膜过滤蒸发浓缩等，要根据具体情况来制定技术方案。

D. 污水处理方法有哪些

第一可以通过物理的自然沉降法，去除大部分沙石，泥土，以及大颗粒物质，第二可版以通过化学工序处权理，例如用混凝法、中和法、以及离子交换法，第三可以通过生物法，例如利用微生物的氧化作用、新陈代谢作用等等，希望对你有帮助

E. 水库都经过哪些净化水处理才能饮用

首先必须把源水从江河湖泊中抽取到水厂，当然，不同的地区它的取水口是不同的，水源直接影响着一个地区的饮水质量；然后经过沉淀、过滤、消毒、入库（清水库），再由送水泵高压输入自来水管道，现在国家规定要用PP管，而不是以前常用的铁管，因为时间一长铁管就会生锈，会造成严重的二次污染；最终分流到用户龙头。整个过程要经过多次水质化验，有的地方还要经过二次加压、二次消毒才能进入用户家庭。现在自来水消毒大都采用氯化法，公共给水氯化的主要目的就是防止水传播疾病，这种方法推广到至今有100多年历史了，具有较完善的生产技术和设备，氯气用于自来水消毒具有消毒效果好，费用较低，几乎没有有害物质的优点。但我们经过对理论资料了解、研究，认为氯气用于自来水消毒还是有在一定的弊端。氯化消毒后的自来水能产生致癌物质，且目前有关方面专家也提出了许多改进措施。并在大约一百多年前就采用了氯化消毒方法，并沿用至今，成为一种常规消毒方法。但随着科学技术发展，发现氯化后自来水出现一些令人遗憾的结果！经过氯化后的水会产生哪些物质？这些物质会影响人体健康吗？如何才能得到既清洁又安全的饮用水？在现阶段，消毒剂除氯气外，还有二氧化氯，臭氧，采用代用消毒剂可降低有害物质的生成量，同时提高处理效率。过滤后的水要进行消毒，消毒剂用氯气。氯气易溶于水，与水结合生成次氯酸和盐酸，在整个消毒过程中其主要作用的是次氯酸。对产生臭味的无机物来说，它能将其彻底氧化消毒，对于有生命的天然物质如水藻，细菌而言，它能穿透细胞壁，氧化其酶系统（酶为生物催化剂）使其失去活性，使细菌的生命活动受到障碍而死亡。次氯酸本身呈中性，容易接近细菌体而显示出良好的灭菌效果，次氯酸根离子也具有一定的消毒作用，但它带负电荷而难于接近细菌体（细菌体带负电荷），因而较之次氯酸，其灭菌效果要差得多，所以氯气消毒效果要比采用漂白粉消毒更佳。目前世界上安全的自来水消毒方法是臭氧消毒，不过这种方法的处理费用太昂贵，而且经过臭氧处理过的水，它的保留时间是有限的，至于能保留多长时间，目前还没有一个确切的概念。所以目前只有少数的发达国家才使用这种处理方法

F. 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。

G. 农村生活污水处理方案有哪些

农村污水处理技术包括化粪池、污水净化沼气池、普通曝气池、序批式生物反应器、氧化沟、生物接触氧化池、人工湿地、土地处理和生态塘等。

根据现场水质情况，排放要求，设备放置要求等确定处理方案·

农村污水处理

H. 水处理施工方案

水处理设备来是处理污水的关源键设备，它让我们的平时生产制造与衣食住行产生巨大的便捷，是十分环保的设备，今日人请大家跟着佳洁小编一起来掌握下水处理设备的工程施工全过程。
1.管路的安装。管路法兰盘、焊接及其别的联接件的安装要合乎安装部位与设计方案规定，不可以紧靠墙面和管道支架，房屋朝向要有效，便于于中后期的维修。管路安装的坡面流与倾斜度还要合乎设计方案的规范。
2.设备拆箱清点查验及其基准点的设定。水处理设备抵达安装当场之后更先要明确设备完好无损，箱里各部件要与装箱单一一核查、清点。有部件要有合格证书，任意工程图纸等技术性文档。测量放线要由技术专业工作人员做，测量所应用的仪器设备要在计量检定周期时间限制时间内，要依据必须设定出适合的基准点。
3.设备的安装要符合设计方案及其设备技术性文档的有关要求。
4.离心风机与泵的安装。更先要对离心风机与泵壳开展测量与调节，明确好适合的部位，那样有利于中后期的实际操作及应用。
那样全套步骤出来可以说水处理设备才算工程施工进行，自然结束工作中也要将水处理设备基座等维持稳定靠谱等，相对的耐腐蚀工作中还要做好。