軟化水還用加鎂棒嗎
Ⅰ 鎂棒在熱水器中作用
鎂棒在熱水器抄中作用是使金域內襲膽絕緣防止腐蝕。
在熱水器中,鎂棒安裝在金屬內膽的中部。金屬內膽表面的搪瓷塗層完整情況下,搪瓷將金屬內膽屏蔽,鎂棒與金屬內膽之間絕緣電阻可達2MΩ以上,鎂(棒)陽極輸出電流幾乎為零。
但當搪瓷內膽局部出現裂紋時,鎂陽極與金屬內膽之間通過水形成較小的電阻,鎂陽極開始輸出電流,流至暴露在外的金屬內膽處產生一種極化膜,修補破損的搪瓷,使金域內膽絕緣防止腐蝕。因鎂陽極在輸出電流時自身有消耗,故稱為犧牲陽極法。
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鎂在攝影歷史上的應用
鎂的陽極用於高電阻率環境、套管內管道的保護、管道臨時陰極保護、儲罐及管網的保護、防強電干擾的接地柵等。
攝影師要在攝影前預先配好一定分量的閃光火葯,然後在攝影時一邊手動點燃,一邊在巨響、閃光和白煙中按下快門。鎂粉火葯安全性不佳,因此調配火葯時被爆炸所傷的攝影師不在少數,攝影時不慎被火葯波及,須發捲曲、冒著黑煙的攝影師也成了漫畫中常見的調侃題材。
但是拜鎂粉火葯的強光所賜,黑暗中的物體在底片上也能成像,更快的快門速度使得瞬間動態能被凝固在膠片上,攝影術的應用領域被大大擴展了。
Ⅱ 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。
Ⅲ 鍋爐進水管進的是軟化水為什麼管道還結垢呢
你的軟化水設備是單罐的把?單罐的吧,運行幾個小時後就要停止讓設備里的樹脂再生,如回果此時還在進水那答當然會有些未經軟化的水流入,累計下來當然還會結垢,如果是雙罐的話就能很好的避免這個問題,兩個罐可以不停交替工作,就能保證流入的水都是軟化後的
Ⅳ 空氣能如何去除水垢鎂棒能起到去除水垢的作用嗎
酸洗除垢:一般採用酸洗除垢方法還是比較普遍的,酸洗時也不終端供水,這種方式可行內性較高。
鎂棒能起容到去除水垢的作用,鎂棒的真正的作用是保護內膽的,水在加熱之後,超過40度就可能會產生水垢。那麼如果電熱水器裡面沒有鎂棒,這些產生的水垢就會直接附著在內膽上面,然後內膽就會被腐蝕。為了避免內膽被腐蝕,就需要找一個替代品,來吸收水垢。那麼金屬鎂就是絕佳的選擇。
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注意事項:
1、不要在空氣能熱水器旁使用或存放汽油或其他易燃易爆氣體與液體,可能導致危險不要用主電源開關來開啟或關閉熱泵熱水器,請提供可操作的開關。
2、不要在空氣能熱水器的出風部位塞進任何東西,這樣做很危險。風扇高速運轉,小心造成人身傷害。
3、空氣能熱水器環境溫度-10~38℃,水壓0.20~0.6Mpa。若在上述狀況以外的場合下使用空氣能熱水器,可能導致功能失常。
4、維護保養和清潔對空氣能熱水器進行維護時,必須是空氣能熱水器處於切斷電源狀態。不使用時應切斷電源,把開關斷開。
Ⅳ 請問一下中央空調使用了軟化水後還需要加葯裝置嗎
如果是軟化水,而且水質很好的話那就沒有必要再安裝加葯裝置了。因為安裝加葯裝置的作用就是將水軟化處理,其功效是一樣的。只要水質達到要求就完全可以了,望採納
Ⅵ 軟水機能否和熱水器一起配合使用判解答 軟水機主要是通過離子交換樹脂去除水中的鈣、鎂離子,降低水質硬
軟水機軟化後出水再進熱水器 當然最佳了,可以徹底防止結垢。使用過的都內知道 熱水器中不容再有水垢了,而且洗澡時候水軟軟滑滑的,更容易清潔掉臟污,洗澡後,皮膚光滑水嫩,頭發黑亮有光澤。洗衣,顏色更鮮艷亮麗
Ⅶ 為什麼有人說軟水機的水會腐蝕熱水器里的鎂棒。
對安裝有鎂棒的儲水式電熱水器來說,前面使用了軟水機,相當於增加了鎂棒消耗回加重的風答險。
軟水機靠鈉離子來置換水中的鈣離子,如果軟水機本身質量不可靠,就有可能導致進入水中的鈉離子數量超過了原有的鈣離子數量,從而會加速鎂棒的消耗。
在軟水機的再生過程中不用自動閥,而用手動再生就不會導致鎂棒消耗加速。
Ⅷ 經鎂棒軟化的水能食用
不能吧,只能用於洗滌。
水的硬度是指水中和肥皂的能力,主要由鈣、鎂離子構成版。軟權化水去除了水中的這些離子,因此去除了水的硬度,使水失去了中和肥皂的能力,大大提高了洗滌劑的效率;軟化水不會結垢,有利於加熱器的使用。
但由於去除了鈣、鎂離子等人體必需的礦物質,而大量增加了鈉離子,軟化水不宜作為飲用水。另外軟水容易腐蝕管路,使金屬管路生銹穿漏。水中余氯、有機物等仍然存在,沒有得到凈化。
交換樹脂是人工合成的,合成過程中要添加許多助劑,例如致孔劑等,他們鑲嵌在樹脂的骨架中,要經過復雜且高成本的處理才能除掉。因此樹脂的選擇和處理也是非常關鍵的,如果採用非食品級的樹脂,這些物質就會不斷釋放出來。
所以軟化水不適合直接飲用
Ⅸ 熱水器不能使用離子交換出的軟水,是真的嗎
肯定不會的,我就是做水處理設備的公司,我都做了4年多了,說這樣的話是在誤導您不來購買軟水機,便於廠家將來給您除垢賺錢。
Ⅹ 電熱水器裡面的鎂棒起什麼作用
鎂棒在熱水器中的作用是為了犧牲陽極使用的。是保護內膽不受腐蝕,或者說是代替內膽腐蝕內的。
安裝在熱容水儲箱中的鎂陽極是防止熱水器受腐蝕所必須具備的措施。
電熱水器裡面的鎂棒是用來和水垢產生化學反應使熱水器里因加熱產生的水垢不至於結成硬塊包裹在加熱棒上的,時間長了裡面的鎂棒就會消耗完的。