水軟化器
Ⅰ 軟化水設備有什麼作用
軟化水設備的作用
1、軟化水設備的使用節約了大量浪費燃料當鍋爐專結有水垢時,對於工作屬壓力為1.4MPa的鍋爐會結生1毫米的水垢,會浪費8%的燃料。
2、軟化水設備提高熱效率降低出力當鍋爐蒸發面結有水垢時,火側的熱量不能很快傳遞給水側就會降低鍋爐的出力。如果因為水處理不當,鍋爐結垢,使鍋爐蒸發能力降低了三分之一,因供氣不足自動作業線不能開車。
3、軟化水設備的使用降低鍋爐檢修量鍋爐板或管道結有水垢以後,非常難以清除,特別是由於水垢引起鍋爐的泄漏,裂紋,折損,變形,腐蝕等病害。不僅損害了鍋爐,而且耗費大量人力,物力去檢修,不但縮短了運行的時間,也增加了檢修費用。
4、軟化水設備的應用減少危及安全鍋爐因水垢引起的事故,占鍋爐事故總數的20%以上,不但造成設備損失,也威脅著人身安全。而水處理的基建和運行費用,占各項節約費用的四分之一。
Ⅱ 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。
(2)水軟化器擴展閱讀:
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。
Ⅲ 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。
Ⅳ 軟化水設備多少錢作用是什麼
軟化水設備(YB-RHS-001)作用:廣泛應用於蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、交換器、陳發冷凝器回、空調、直燃機等系答統的補給水的軟化。還可用於賓館、飯店、寫字樓、公寓等生活用水的處理及食品、飲料、釀酒、洗衣、印染、化工、醫院等行業的軟化水處理。
鄭州友邦軟化水設備型號:1噸/小時---65噸/小時。
具體價位根據型號用途及工藝要求而定的,一般小型的在3千元左右。
Ⅳ 純水軟化器的出水硬度標准值是多少
超純水設備的出水硬度標准值:≤0.03mmoi/L(進水硬度≤8mmi/L時),該標準的超純水完全符合醫療注射制專劑生產用水。屬同樣該設備的入水也有著嚴格要求,一般情況下會根據原水水質安裝一套預處理系統和反滲透設備,利用反滲透設備的終端出水作為EDI超純水設備的入水。當自來水硬度過高時,還須使用到軟化水設備,對後續設備起到保護作用。
Ⅵ 家用軟化水處理器一體機
常說的硬水主要是指鈣(Ca2+)、鎂(Mg2+)離子的總含量。家用一體式軟水器的目的就要把水中能形成水垢的硬度成專分,如鈣、鎂離屬子,及其他高價金屬離子,如鐵、鋁、錳等去除。無論生產用水和生活用水均對硬度指標有一定的要求。特別是鍋爐熱水器用水中若含有過高的硬度,會在換熱面上結生水垢,從而降低熱效率、增大燃料的消耗,甚至因金屬壁上局部過熱而損傷部件,引起爆炸。因此對於鍋爐、熱水器要進行軟化處理。現在家庭中更是需要將硬度較高的水進行軟化,因為高硬度的水對人體具有很大的傷害。
中文名
家用一體式軟水器
工作原理
鈣、鎂離子與鈉離子發生置換
類型
家用
特點
自動化程度高,運行工況穩定
快速
導航
主要工作原理家用一體式軟水器的特點
軟水與自來水比較
有極明顯的口感和手感,軟水含氧量高,硬度低,可有效防止結石病,減輕心、腎負擔,有益健康。軟水沐浴、洗發、洗臉,光滑細嫩,對嬰幼兒的皮膚尤具保護作用,更可以使美容、美發、護膚的投資獲得事半功倍的效果。軟水洗衣物潔凈、蓬鬆、艷麗、無殘留的洗滌和味感,衣物的壽命可延長15%以上。軟水洗餐具、茶具晶瑩剔透,臉盆、浴缸也不在有污漬,可節省很多的洗滌劑,且十分省力。
Ⅶ 純水軟化器出水硬度標准值是多少
你弄錯概念了,來軟化器出自水不叫純水,應叫軟水或軟化水。軟化器出水硬度標准,應該叫熱能設備或用水設備的水質標准。比方:蒸汽鍋爐的給水總硬度標準是≤0.03mmol/L,此時軟化器的出水水質硬度必須在<0.03范圍以內…。。一傑水質
Ⅷ 如何軟化水質
煮沸即可軟化水質,軟水機也可軟化水質。
想要降低水的硬度,最簡單的方法就是煮沸。在加熱的過程中,硬水中的鈣、鎂等離子會沉澱,形成水垢。水中的鈣、鎂離子含量低了,水的硬度也就降低了。
軟水機通過樹脂類物質置換出水中的鈣、鎂離子等,軟化水質,降低水的硬度,減少水中礦物質對衣物和皮膚的磨損,可以呵護肌膚,保護衣料。還能避免水中礦物質在潔具、餐具等形成黃斑,避免水管、熱水器花灑產生水垢等。軟水機產生的水主要用於生活用水,不能用來直接飲用。
(8)水軟化器擴展閱讀
世界衛生組織(WHO)定義,水的軟硬程度取決於1L水中鈣離子和鎂離子含量的多少,硬度小於120mg/L為軟水,超過120mg/L為硬水。硬水會給我們的日常生活和身體健康帶來很大影響。
如果使用硬水洗衣服,需要在水中添加大量柔順劑;如果使用硬水清潔,潔具上易生水垢;如果使用硬水沐浴,肌膚易干澀緊綳,頭發易枯黃無光澤;如果在電熱水器、加濕器中使用硬水,電器中易結水垢,從而增加能耗、縮短使用壽命。
不適應硬水的人偶爾飲用硬水,會造成腸胃功能紊亂,即所謂的「水土不服」;用硬水泡茶會改變茶的色、香、味,大大削弱其飲用質量;此外,據《南方日報》報道,深井水、山泉水等「硬水」中含礦物質較多,飲用過多這類水可能造成腎結石。
不過,這並不是說硬水對人體只有壞處,據《新民晚報》介紹,水溶性的鈣、鎂離子比鈣片等更易被人體所吸收。此外,也有國外對照實驗表明,喝硬度適中的硬水的人群比常喝軟水的人心血管疾病發病率低25%-30%。
參考資料來源:人民網-你聽說過硬水嗎?原來水也不單純
參考資料來源:人民網-健康飲水有要求!家用凈水器該怎麼選?
Ⅸ 軟水器的工作原理
軟水器的工作原理:一種是通過離子交換樹脂去除水中的鈣、鎂離子,降低水質硬回度;另外一種是答納米晶TAC技術,即Template Asisted Crystallization(模塊輔助結晶),利用納米晶產生的高能量,把水中游離的鈣、鎂、碳酸氫根離子打包成納米級的晶體,從而阻止游離離子生成水垢。
目前已廣泛應用於各種蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、熱交換器、蒸汽冷凝器、空調、直燃機等設備及系統的循環補給水中。此外還用作生活水處理,食品、電鍍、醫葯、化工、印染、紡織、電子等工業水處理以及作為脫鹽系統的前置處理。經過單級或多級軟水器處理後的產水硬度可大幅度降低。
(9)水軟化器擴展閱讀:
軟水器主要特性:
1、 自動化程度高,供水工況穩定,使用壽命長,全程自動,只需定期加鹽,不需人工干預。
2、高效率、低能耗、運行費用經濟。
3、設備結構緊湊合理,操作維修方便,佔地面積小,節省投資。
4、使用簡便,安裝、調試、操作簡單易行,控制部件性能穩定,可使用戶解決後顧之憂。
參考資料來源:網路—軟水器
Ⅹ 軟水器怎樣選型
富萊克軟水器:
康科軟水器:
多閥系統全自動軟水器潤新軟水器全自動軟水器的選型
1、首先您內要提供所需要使用容軟化水的系統是哪種:
1)採暖2)冷卻補水3)工藝用水4)蒸汽鍋爐5)鋼鐵冶煉行業6)化工制葯行業
2、系統用水時間:
即運行時間/小時用水量/平均值/峰值/
設備是否需要連續供水?若需要則選擇雙床集控或雙控雙床系列,否則可選單閥單罐系列。
3、源水總硬度
水源是市政自來水\地下水\地表水源,使用地區的原水總硬度。對一定型號的軟水器來說原水硬度高,其周期制水量必然要相對減少,由此導致軟水設備再生頻繁。相對減少樹脂的使用壽命。為避免此類情況,應加大樹脂體積,這意味著選用加大型號的軟水器。
4、所需的軟水單位流量(噸/小時)。
這由用戶設備的性質和要求而定;
5、周期制水量的設定
在軟水器型號設定之後,根據原水硬度,所用樹脂的交換工作容量就可以確定理論周期制水量(噸)。蒸汽鍋爐全自動軟水器、熱水鍋爐軟水器、交換器、蒸發冷凝器軟水器、空調全自動軟水設備、直燃機等系統的補給水的軟水器