空氣軟水處理
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② 空氣凈化和水處理凈化 有什麼相同和不同
空氣凈化就是指對室內空氣污染進行整治。可以提高室內空氣質量,改善居住內、辦公條件,容增進身心健康。具有功能全面、外觀時尚的產品優勢。
水處理凈化是指通過一系列水處理設備將被污染的工業廢水或河水進行凈化處理,以達到國家規定的水質標准。
兩者差很多~
③ 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。
④ 空氣處理、水處理 工業方面的,都是有哪些知名單位
很多啊,GE,Simens,Dow,IR...
⑤ 軟水機軟水處理能力是用多少硬度的水做的測試
什麼是軟水
含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水叫做軟水(soft water)。軟水不易與肥皂產生浮渣,而硬水相反。天然軟水一般指江水、河水、湖(淡水湖)水。經軟化處理的硬水指鈣鹽和鎂鹽含量降為 1.0~50 毫克/升後得到的軟化水。雖然煮沸就可以將暫時硬水變為軟水,但在工業上若採用此法來處理大量用水,則是極不經濟的。
軟水的作用
水可將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。軟水用於經常性的飲用和沐浴,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。
⑥ 空氣源熱水器要做軟水處理怎麼做
先找找軟水是怎麼來的 硬水怎麼變軟水 賣個軟水機太貴 一般空氣源解決結水垢鎂棒就可以了 效果還可以 要麼搞個電子除垢儀就可以了 還有前置過濾器 這些都可以解決 空氣源結垢的問題
⑦ 什麼是軟化水處理設備
軟水器是專門清除水中的鈣鎂離子,有效率高達99%,同時也可以去除水中的藻類、固體懸浮物,使處理後的水軟化、清澈。
當含有硬度離子的原水通過軟水器內樹脂層時,水中的鈣(Ca2+)、鎂(Mg2+)離子被樹脂交換吸附,同時等物質量釋放出的鈉(Na2+)離子。從軟水器內流出的水就是去掉了硬度離子的軟化水。其交換過程如下:
2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+
2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+
即水通過鈉離子交換器後,水中的Ca+、Mg+被置換成Na+。
當鈉離子交換樹脂失效之後,為恢復其交換能力,就要進行再生處理。再生劑為價廉貨廣。的食鹽溶液。再生過程反應如下:
R2Ca + 2NaCl = 2RNa + CaCl2
R2Mg + 2NaCl = 2RNa + MgCl2
經上述處理,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的能力,具體工作流程如下:
當水流過樹脂層時,離子交換樹脂可以釋放出鈉離子,功能基團與鈣鎂離子結合,這樣水中的鈣鎂離子含量降低,水的硬度下降。硬水就變為軟水,這是軟化水設備的工作過程。
當樹脂上的大量功能基團與鈣鎂離子結合後,樹脂的軟化能力下降,可以用氯化鈉溶液流過樹脂,此時溶液中的鈉離子含量高,功能基團會釋放出鈣鎂離子而與鈉離子結合,這樣樹脂就恢復了交換能力,這個過程叫作「再生」。
⑧ 什麼水需要軟水處理
軟水處理就是將水的硬度降下來,利用科學的方法將水中的鈣鎂離子除去。
凈水版和自來水都有硬權度,根據地方位置不同,他們的硬度也是不同的,一般井水應該好點。如果說哪種需要做軟化水處理,那麼凈水和自來水都需要軟水處理。
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軟化水設備http://www.cnlongpai.com/chanpin/chanpin_2_513.html
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⑨ 軟化水處理設備中的樹脂中毒是怎麼回事
樹脂中毒的原因:
樹脂在使用的過程中,需要將離子等物質吸附,在吸附過程中,可能會吸附一些雜質,而這些雜質可能會造成樹脂的中毒,從而導致樹脂的性能下降,嚴重的可能會導致樹脂失去效果,導致樹脂中毒的物質主要有以下幾種:
1.微生物中毒:
樹脂在長時間的儲存或者很久沒有進行再生,樹脂在吸附離子時,會吸附一些水中的微生物,而這些微生物會將樹脂內的一些成分作為養分進行繁殖,會導致產水水質被污染,樹脂的結構被破壞,失去離子交換的功能。
2.有機物中毒:
一些污水中可能會一些有機物,有機物裡面含有腐殖酸、高分子化合物及多元有機羧酸等物質,這些物質會堵塞樹脂的孔洞,導致樹脂的交換能力下降,嚴重的會導致樹脂不能再進行交換,可以通過COD檢測出樹脂是否被這些物質中毒。
3.鐵中毒:
鐵中毒是樹脂經常會出現的中毒現象,鐵中毒主要是因為水中含有大量的鐵離子,或者樹脂再生劑中含有鐵雜質,鐵中毒會導致樹脂氧化,樹脂的交換容量降低,再生交換速度降低,改變樹脂結構,使樹脂喪失交換能力。
樹脂中毒後有哪些特徵?
1.運行周期縮短,樹脂使用時間越長,運行周期越短,在高價金屬含量比較多的地區尤為明顯。
2.樹脂顏色變,新樹脂的顏色為淡黃色甚至接近白色,而中毒的樹脂為褐色甚至黑色。
3.出水水質變,表現為出水硬度(軟化水)或電導率(除鹽水)上升。
4.出水pH值降低。
5.出水二氧化硅含量增大。
6.清洗水量增加。
樹脂中毒的解決方法:
1.空氣擦洗法:
如果能夠通過顯微鏡看到樹脂表面的雜質,可以採用空氣擦洗法,首先將水降低至距離樹脂300-400毫米左右,然後不斷的攪動樹脂,大概10-15分鍾左右,再用水進行反洗,直到水清澈為止。
2.酸洗法:
對鐵離子這些不能被空氣擦洗法清除的雜質,可以採用鹽酸進行清洗,將水降低至距離樹脂200-300毫米左右,然後用鹽酸浸泡或低流速循環。
3.鹼洗法:
被油脂污染的樹脂,可以採用鹼洗法進行清洗,使用溫度為50-60攝氏度、濃度為5%的氫氧化鈉進行鹼洗,鹼洗可以分為3-4次進行,每次的時間大概為4-6小時,在每次停止鹼洗時用水沖洗樹脂。
如何預防樹脂中毒?
1.含有鐵離子的水必須要進行除鐵的處理,才能夠進入交換器。
2.直接用井水或者自來水作為原水,要在進入水泵之前安裝過濾器等過濾設備,防止水之中的雜質進入交換器。
3.樹脂再生時使用的再生劑,要符合標準的要求,不能含有鐵雜質。
⑩ 安裝好了軟水處理器後水龍頭放水有好多泡泡是什麼原因
有幾種可能。一水壓下降形成節水龍頭的帶氣水。二剛開時有水處理的影響,多用會要好。