磁場軟化水
『壹』 磁化水等同於軟水嗎
磁化水是一種被磁場磁化了的水。讓普通水以一定流速,沿著與磁力內線垂直的方容向,通過一定強度的磁場,普通水就會變成磁化水。在美容、工業、農業和醫學等領域有廣泛的應用
軟化水是經軟化處理後的水,即除去了部分或全部鈣、鎂離子的水。
磁化水和軟化水有一點是相同的
『貳』 怎樣使硬水變成軟水
硬水軟化一般採用
1)離子交換法:採用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。這種方法是目前最常用的標准方式。主要優點是:效果穩定準確,工藝成熟。可以將硬度降至0。採用這種方式的軟化水設備一般也叫做「離子交換器」(由於採用的多為鈉離子交換樹脂,所以也多稱為「鈉離子交換器」)。
2)膜分離法: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。這種方法的特點是,效果明顯而穩定,處理後的水適用范圍廣;但是對進水壓力有較高要求,設備投資、運行成本都較高。一般較少用於專門的軟化處理。
3)石灰法:向水中加入石灰,主要是用於處理大流量的高硬水,只能將硬度降到一定的范圍。
4)電磁法:採用在水中加上一定的電場或磁場來改變離子的特性,從而改變碳酸鈣(碳酸鎂)沉積的速度及沉積時的物理特性來阻止硬水垢的形成。其特點是:設備投資小,安裝方便,運行費用低;但是效果不夠穩定性,沒有統一的衡量標准,而且由於主要功能僅是影響一定范圍內的水垢的物理性能,所以處理後的水的使用時間、距離都有一定局限。多用於商業(如中央空調等)循環冷卻水的處理,不能應用於工業生產及鍋爐補給水的處理(同時由於該種設備的機理並未得到真正的理論證實)。
5)加葯法: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。目前工業上可以使用的的阻垢劑很多。這種方法的特點是:一次性投入較少,適應性廣;但水量軟大時運行成本偏高,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。
『叄』 硬水軟化的方法
硬水軟化的方法:
1、離子交換法:採用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。這種方法是目前最常用的標准方式。
(3)磁場軟化水擴展閱讀
硬水軟化首先要搞清楚水硬度的分類,一般來說水的硬度是暫時硬度和永久硬度的總和。水的暫時硬度是由碳酸氫鈣或碳酸氫鎂引起的,這種水經過煮沸以後,水裡所含的碳酸氫鈣或碳酸氫鎂就會分解成不溶於水的碳酸鈣和難溶於水的碳酸鎂沉澱。這些沉澱物析出,水的硬度就可以降低,從而使硬度較高的水得到軟化。水的永久硬度則是由鈣和鎂的硫酸鹽或氯化物引起的,永久硬度不能用加熱的方法軟化,一般有加入碳酸鹽的沉澱法和離子交換法等。
『肆』 軟化硬水方法
硬水軟化的三種主要方法
1. 煮沸法(只適用於暫時硬水)
煮沸暫時硬水時的反應:
Ca(HCO3)2 =CaCO3 ↓+H2O+CO2↑
Mg(HCO3)2 =MgCO3↓ +H2O+CO2↑
由於CaCO3不溶,MgCO3 微溶,所以碳酸鎂在進一步加熱的條件下還可以與水反應生成更難溶的氫氧化鎂:
MgCO3 +H2O = Mg(OH)2 ↓+CO2↑
由此可見水垢的主要成分為CaCO3和Mg(OH)2
2. 石灰——純鹼法 (工業用)
在這種方法中,暫時硬度加入石灰就可以完全消除,HCO3-都被轉化成CO32-。而鎂的永久硬度在石灰的作用下會轉化為等物質的量的鈣的硬度,最後被去除。反應過程中,鎂都是以氫氧化鎂的形式沉澱,而鈣都是以碳酸鈣的形式沉澱。
Ca2+(aq) --石灰-蘇打法--> CaCO3(s)
Mg2+(aq)--石灰-蘇打法--> Mg(OH)2(s)
3. 離子交換法
這種方法中用到的離子交換劑,有無機和有機兩種。無機離子交換劑,如沸石等;有機離子交換劑包括:碳質離子交換劑——磺化酶,陰陽離子交換樹脂等,而且一般的離子交換劑在失效後還可以再生。
採用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。這種方法是目前最常用的標准方式。主要優點是:效果穩定準確,工藝成熟。可以將硬度降至0。採用這種方式的軟化水設備一般也叫做「離子交換器」(由於採用的多為鈉離子交換樹脂,所以也多稱為「鈉離子交換器」),即軟水機原理。
『伍』 軟化水質的方法
軟化水質的方法有5種,我下面詳細介紹一下。一、離子交換法
方法:採用陽離子交換樹脂,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,所以就減少了隨溫度的增加而造成水垢生成的情況。該軟化水處理法適用范圍:餐飲、食品、化工、醫葯等領域、空調、工業循環水等應用中。目前較常用的標准方式。
特點及作用:結果穩定,工藝成熟。可以將硬度降至0。
二、加葯法
方法:向水中加入阻垢劑,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。
該軟化水處理法適用范圍: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。
特點結果:一次性投入較少,適應性廣。水量軟大時運行成本偏。
三、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,從而減少水的硬度。只能將硬度降到小范圍。該軟化水處理法適用范圍:一般較少用於軟化處理。
特點結果:結果而穩定,處理後的水適用較廣。對進水壓力有較高要求,設備投資、運行成本都較高。
四、電磁法
方法:採用在水中加上電場或磁場來改變離子的特性,從而改變碳酸鈣(碳酸鎂)沉積的速度及沉積時的物理特性來制止硬水垢的形成。該軟化水處理法適用范圍:多用於商業(如中央空調等)循環冷卻水的處理,不能應用於工業生產及鍋爐補給水的處理。
特點結果:設備投資小,安裝方便,運行費用低。不夠穩定性,沒有統一的衡量標准,而且由於主要功能是影響范圍內的水垢的物理性能,所以處理後的水的使用時間、距離都有局限。
五、石灰法
方法:向水中加入石灰。
該軟化水處理法適用范圍:適用范圍大流量的高硬水。
特點結果:只能將硬度降到小范圍。
『陸』 如何軟化水
一、離子交換法
家用軟化水設備是應用離子交換技術,通過樹脂上的功能離子與水中的鈣、鎂離子進行交換,從而吸附水中多餘的鈣、鎂離子,達到去除水垢(碳酸鈣或碳酸鎂)的目的。
二、物理打包法
利用納米晶高能聚合球體,把水中鈣、鎂離子、碳酸氫根等打包產生不溶於水的納米級晶體,從而抑制水垢的生產,納米晶軟水機不用電、不費水、不用鹽、不用任何化學添加劑,在高效抑垢的同時保留對人體有益的礦物質和微量元素,是一種綠色環保的軟水機,解決了現軟化技術多方面的缺陷。
(6)磁場軟化水擴展閱讀:
軟水有如下的作用:
一、防止水管道、熱水器、咖啡機,加濕器、蒸汽電熨斗、浴缸、淋浴噴頭、抽水馬桶等家庭器具積留水垢、經常堵塞、熱效率低等現象。
二、煮咖啡、沖茶葉,口感獨特,味道純正。養花,延長開花期,綠葉無斑點,花朵艷麗。養魚,預防各類魚類疾病。軟水煮飯飽滿、蓬鬆、口感好;衛生器具,晶瑩剔透,無污漬斑點。
三、延長豆腐保質期,豆漿更香濃,豆芽不需生長素,長勢粗壯。洗菜,清除農葯成分,延長蔬菜保鮮期。煮飯,縮短時間,米粒松軟光潤、麵食不易膨脹。烹調,保持蔬菜的天然口感和營養成分。
四、洗衣,預防靜電、脫色、變型,清洗餐具,潔凈無水漬,提高器皿光澤度。清洗廚房浴室,強勁去污、除異味。具有較強的去污力。軟水洗滌衣物纖維,不會發硬,發脆,節約洗滌用品。
五、軟水從根本上消除了水鹼,使設備安全運行,節省經費支出,減少水設備及水管道維修費60%以上,減少熱水燃料費30%以上,減少洗滌劑購置費50%以上。
『柒』 什麼是軟化水軟化水能直接飲用嗎
軟水
軟水是指水的硬度低於8度的水。不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水叫做軟水(soft water)。自然水中,雨水和雪水屬軟水。泉水﹑溪水﹑江河水屬暫時硬水,部分地下水屬硬水, 蒸餾水為人工加工而成之軟水。
硬水
硬水是指含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水。如一些井水,泉水。但自來水中幾乎沒有。硬水並不對健康造成直接危害,但是會給生活帶來很多麻煩,比如用水器具上結水垢、肥皂和清潔劑的洗滌效率減低等
總體上講我國北方硬水較多,南方軟水較多。
鑒別方法
軟水硬水方法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。
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。
作用
軟水
軟水可將肌膚細胞內的污物徹底清除,延緩皮膚衰老,使清洗後的皮膚無緊綳感,光澤細膩。由於軟水中含有豐富的有機礦物質,具有較強的去污力,只需少量的卸妝膏,就可取得100%的卸妝效果,因此軟水是愛美人士的必需品。軟水用於經常性的沐浴,可幫您解除皮膚乾燥、皮癬、皮屑苦惱,恢復正常的彈性皮膚。皮膚炎症,是由於肥皂、洗滌劑、摩擦、木材、皮革、刺激性佐料細菌、乾燥空氣等作用下產生的,發生濕疹或手足裂紋時,若常用軟水清洗,就可驅除濕疹,癒合裂紋,還您柔軟、富有光澤的手、足。
軟水還可以有效抑制真菌。發生皮外傷、凍傷、燒傷之類意外時,先用軟水洗凈患處後,並以軟水浸濕脫脂棉、紗布、毛巾等,輕擦患部,可快速癒合傷口,並且使燒傷引起的浮腫馬上消失,這是由於軟水具有促進細胞組織再生的作用。經常使用軟水洗頭可使發絲輕柔、飄逸,去屑止癢,不枯不澀,發型自然光澤。
家居使用軟水的益處 :
廚房:餐具、瓷器光潔如新,絕無水漬痕跡;減少使用洗滌用品53%,大大利於環保,廚房清潔時間減少50%。
衛生:馬桶、水槽、浴缸不再發黃生垢,產生異味,淋浴噴頭的小孔不再有白色水垢,水流暢通無阻。
洗衣:衣物柔軟、潔凈、色澤如新,衣物纖維增加33%洗滌次數,減少洗衣粉55%使用量,減少洗衣機等用水設備由於使用硬水而導致的維修問題。
設備:壁掛爐或熱水器的維修次數大大減少,熱水器壽命延長一倍以上,熱水器煤氣及用電費用減少29%~32%,家庭內牆中安裝的水管不結垢、不阻塞。
硬水
這種水在家庭使用時,不能使肥皂產生泡沫,還會在所洗滌的衣物上沉澱一層水垢;在燒開水時會在壺底和熱水瓶底部漸漸地結上一層堅硬的白色水垢。如果這種硬水使用在鍋爐或蒸汽機車上,會在鍋爐底部和管道壁上形成一層硫酸鈣或二氧化硅的"硬垢",或一層碳酸鈣的軟垢,因而使管壁過熱變形,導致鍋爐和管道發生爆炸的危險。這是很令人討厭和十分可怕的。
當然,水中的鐵鹽和錳鹽離子也是使水變硬的原因之一。含有此離子的水會把肥皂沉澱出來的水垢在織物上產生銹斑,若再漂白卻使污斑變得更糟。這種水用來泡茶時,茶水面上會顯出一層"水皮",且茶的清香味兒也不翼而飛。水中的鎂的硬度會使水帶有腐蝕性和明顯的酸性,還會有一種會刺激眼睛的金屬味。鎂鹽是一種輕瀉劑。但是鎂離子僅僅使人討厭,而不會威脅人的健康。
盡管一定硬度的水,能降低金屬的毒性及心血管病的發生率,但是,居民飲用的水還需進行軟化處理,以免讓硬水帶來不良後果。
PS:飲適度硬水有益健康
什麼是"硬水"?專家的介紹是:水的軟、硬取決於其鈣、鎂礦物質的含量,我國測定飲水硬度是將水中溶解的鈣、鎂換算成碳酸鈣,以每升水中碳酸鈣含量為計量單位,當水中碳酸鈣的含量低於150毫克/升時稱為軟水,達到150-450毫克/升時為硬水,450-714毫克/升時為高硬水,高於714毫克/升時為特硬水。
專家建議:飲用硬度在150-450毫克/升的水,是最有利於人體健康的。
硬水軟化方法
硬水軟化,最簡單的方法就是煮沸。
家庭中最常用的就是煮沸。而實驗室中,則是採用離子交換法。
1.沉澱法:用石灰、純鹼處理,使水中Ca2+、Mg2+生成沉澱析出,過濾後即得軟水,其中的錳、鐵等離子也可除去。
2.軟水劑
(1)Na3PO4: 3CaSO4+2Na3PO4→Ca3(PO)4↓+3Na2SO4
(2)六偏磷酸鈉: Na4[Na2(P03)6]+Ca2+→Na4[Ca(P03)6]+2Na+
(3)胺的醋酸衍生物(EDTA):與Ca2+、Fe2+、Cu2+等離子生成螯合物。
3.離子交換法:
(1)原理:用無機or有機物組成一混合凝膠,形成交換劑核,四周包圍兩層不同。
電荷的雙電層,水通過後可發生離子交換。
陽離子交換劑:含H+、Na+固體與Ca+、Mg2+離子交換。
陰離子交換劑:含鹼性基因,能與水中陰離子交換。
(2)常用交換劑:
a.泡沸石:水化硅酸鈉鋁
Na2O·Z+Ca(HCO3)=CaO·Z+2NaHCO3
Na2O·Z+CaSO4=CaO·Z+Na2SO4
b.磺化煤:
2Na(K)+CaSO4=Ca(K)2+NaSO4
2H(K)+CaSO4=Ca(K)2+NaSO4
c.離子交換樹脂
4.電滲析法:
用直流電源作動力,使水中的離子選擇性地透過樹脂交換膜而獲得軟水。
5.磁化法:
使水流過一個磁場,鈣、鎂鹽類分子間引力減小,不易產生堅硬水垢
『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』 磁化水原理
磁化水是一種被磁場磁化了的水,讓普通的水以一定的流速,沿著與磁內力線垂直的方向,通過一定容強度的磁場,普通水就會變成磁化水,在美容、工業、農業和醫學領域有廣泛的應用。
以靜磁場、強磁場處理的磁化水,有一定的軟化心腦血管的作用,動脈硬化和冠心病用戶可酌量飲用。以即磁場處理的磁化水可對膽、腎結石的草酸鈣和碳酸鈣成分進行分離,具有一定的溶石排石作用,結石症用戶飲用有益。由於強磁場磁化水有促進鈣離子游離作用和促進鈣結晶松動,高齡骨質疏鬆者便不宜飲用這種磁化水。
(9)磁場軟化水擴展閱讀:
磁化凈水器使用注意事項:
1、初次使用,仔細查看說明書,按照說明書的要求進行操作,避免不當操作引發故障。
2、使用過程中,不要經常關閉進水閥,但在停水的情況下,需要主動關閉。
3、凈水器也不便宜,最好不要讓小朋友去觸碰凈水器,以免它不小心弄壞了。
4、經常進行順沖洗,能去除濾芯上殘留的異物,同時也能延長凈水器的使用壽命。
5、在使用過程中,如果發現從凈水器流出的水減少很多,需要進行反沖洗,方法和順沖洗剛剛相反。
6、定期做好檢查,將老化和損壞的零部件更換掉,如果不會更換,最好找專業的維修人員。