電解水處理除垢

1. 電解液可以去水垢嗎

現在家裡都有燒水壺，三四分鍾就能夠燒開水，非常方便人們的生活。不過燒水壺裡面容易積累水垢，燒的次數多了慢慢水垢就變成厚厚的一層。很多人想著用食用鹼來清除水垢，那麼食用鹼真的能去除水垢嗎?

食用鹼能去水垢嗎

另外，澱粉也能夠用來去除水垢，澱粉的使用和食用鹼差不多，將澱粉直接放在水壺里，倒入清水之後將水壺反復搖晃，這樣就能將水垢去掉啦。另外還可以把含有澱粉的山葯土豆切成片放到水壺里，然後加入清水煮上半個小時，之後用力搖晃的話，也能夠將水壺里的水垢給清除掉。所以清除水垢有很多方法，大家看哪個方便就可以使用哪個。

2. 怎樣清洗蒸汽鍋爐的水垢

蒸汽鍋爐在使用一段時間後，鍋爐內壁就會結一層厚厚的水垢，水垢是鍋爐的「百害之首」，是引起鍋爐事故的主要原因，其危害性主要表現在：

浪費大量燃料 : 因為水垢的導熱系數只有鋼材的幾十分之一，所以當受熱面結垢後會使傳熱受阻，為了保持鍋爐一定的出力，就必須提高火側的溫度，從而使向外輻射及排煙造成熱損失。由於鍋爐的工作壓力不同，水垢的類型及厚度不同，所浪費的燃料數量不同，根據試驗和計算，水垢的厚度和損耗燃料有如下比例： 當水垢厚度(S)≥1mm時，浪費燃料5～13%; ≥2mm時，浪費燃料13～18%; ≥3mm時，浪費燃料18～26%。

蒸汽鍋爐清洗水垢的正確步驟：

1、清洗前，檢查鍋爐水垢，查看水垢的類型並測量厚度。用水沖洗剝離污泥，溶解葯劑後注入蒸汽鍋爐內。

2、待清洗葯劑濃度符合要求後、開泵循環清洗，排除廢液，用水漂洗。

3、加入酸洗葯劑清洗排污，漂洗。

4、加熱鍋爐內的水，加預膜劑，進行循環預膜處理。

5、排出葯液，清水沖洗。

6、恢復原來系統。

清洗水垢標准：

1、進行碳酸鹽的水垢清洗時，除垢面須達原水垢覆蓋面的80%以上;

2、進行硫酸鹽及硅酸鹽的水垢清洗時，除垢面須達原水垢覆蓋面的60%;

為使鍋爐能夠正常運行，必須要進行鍋爐清洗除垢，日常一定要做好鍋爐的水處理工作，使鍋爐給水水質符合標准，防止鍋爐結垢。

3. 工業水垢是什麼，一般怎麼處理

如果想到達不二次污染與節約成本可以考慮以下方式；
化學式水處理技術雖然對鈣及其他鹽類的處理效果較好，但在解決腐蝕及微生物等問題方面受到局限（其原因在於：從技術角度幾乎不可能做到使化學葯劑在復雜的管路系統中分布均勻），同時會伴有二次污染問題。 物理式水處理技術，無論是電磁式還是永磁均有一個共同的問題：效果不穩定。當流量不匹配或水溫升高時其處理效果就會消失。太赫茲孚納森水處理技術利用水本身作為各種作用振波的傳導和存儲介質，從根本上解決水處理的死角問題，做到即使在水不流動或很少量流動的情況下亦能有效。在理想的條件下，作用振波可在管路系統中發揮作用達數星期之久。孚納森實業工業除垢除銹

4. 海爾洗衣機有一款不用洗衣粉,什麼原理

海爾洗衣機有一款不用洗衣粉，其洗衣原理是：將自來水電解為類似洗衣粉的弱鹼性水（PH為9－11），污垢一般都是弱酸性的，因為正常人的皮膚是弱酸性的。只有弱鹼性水才能有效分解衣服上的油漬和污垢。

目前市場上，海爾的環保雙動力洗衣機。洗衣原理是將自來水電解為類似洗衣粉的弱鹼性水，將污垢分解，通過活水處理技術將水活化、產生泡沫將污垢包起來並消族將其從衣物剝離出。

同時利用水電解，分解產生活性氧和次氯酸。將有機物性質的污垢分解成水和二氧化碳，使附著在衣服上的黴菌失去活性，同時破壞細菌細胞來達到除菌、除臭的目的。其原理和洗衣粉洗凈原理一樣。奧秘就在於：將中性自來水變成弱鹼性水。其潔凈比相對於普通使用洗衣粉的和粗洗衣機提高了1／4。

海爾洗衣機不用洗衣粉洗衣的原理是採用了獨特的MW專利活水處理技術，自來水進入洗衣機後，通過化學、物理反應，產生如洗衣粉一樣的功效，徹底洗干凈衣服。

(4)電解水處理除垢擴展閱讀：

目前賣場上已經出現了不少「不用洗衣粉」的洗衣機。例如：

1、超聲波洗衣機

超聲波洗衣機是通過超聲波生發的微小氣泡破裂時的作用來除垢的。超聲波由插入電極的兩個陶瓷振動元件產生。振動頭的前端以極快的速度在微小的范圍內上下振動。在振動頭前端部分與衣物之間不斷形成真空部分，並在此產生真空泡。在真空泡破裂之際，會產生拿棚弊沖擊波，沖擊波將衣物上污垢去除。

2、活性氧去污垢洗衣機

該洗衣機利用電解水產生的活性氧來分解衣服上的污垢。日本三洋公司利用這個原理已經研製開發出這種新型的洗衣機。

金屬鈦製成的電極作為陽極和陰極，並在其中保持一定的電壓。由於洗衣機中的自來水含有氯等，於是水被電解並產生活性氧和次氯酸。活性氧和次氯酸均具有分解污垢和殺菌的作用。所以能夠把衣服消毒和洗凈。

3、離子洗衣機

用臭氧發生器將臭氧泵入洗衣機內的水中，臭氧分子可以分解衣服上的塵埃和污垢中的有機物分子，並將其溶入水中，將衣服洗凈。這種洗衣機的污水經過過濾後，可以多次循環使用，因此是一種既節能又不會造成污染的洗衣機。

5. 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。

6. 電化學水處理怎麼除垢的只用電嗎

不對，不只是用電，電解除垢是利用電與化學能相互轉化的產物，也內叫EST電化學水處理，也有叫容EST電解除垢的，當然，要想完成這一過程，必須給機器先通電，然後才能產生化學反應的動力，所以說，通電外部因素，化學反應是內部因素。上海亨祥寧科技希望能幫到你！

7. 鈦陽極應用

鈦陽極在多個行業中有著廣泛的應用，主要得益於其優異的綜合性能。以下是鈦陽極的主要應用領域及具體說明：

1. 氯鹼工業：

   • 鈦陽極在隔膜法生產燒鹼時，能顯著提升生產效率，提高產品純度，並降低能耗。

2. 電鍍行業：

   • 鈦陽極因其高電化學催化性能、低析氧過電位、穩定性高且不污染鍍液等特點，廣泛應用於各種電鍍過程中，如鍍鎳、鍍金、鍍鉻、鍍鋅、鍍銅等，替代常規鉛基合金陽極，降低能耗，延長使用壽命。

3. 水處理：

   • 在電解氧化法處理水中，鈦陽極不僅傳輸電流，還催化有機物氧化降解，實現綠色水處理。適用於生活污水、工業用水、工廠廢水處理，尤其在處理含有高濃度有機物的廢水時效果顯著。
   • 循環水處理用鈦陽極通過電解方式實現軟化水、殺菌消毒，適用於內陸電站、中央空調循環水、大型工業循環水系統以及消毒行業。

4. 焦化廢水處理：

   • 專為焦化廢水、含COD廢水、含油質廢水等設計，鈦陽極組件耐腐蝕性好，壽命長，電流密度高，電解效率高，無污染，易於安裝，廣泛應用於除垢、殺菌、消毒以及各類廢水處理領域。

5. 電解水消毒：

   • 鈦陽極通過電解低濃度氯化鈉溶液製取消毒劑，適用於泳池消毒、次氯酸鈉發生器、二氧化氯發生器等消毒器專用。

6. 電解水制氫氣和氧氣：

   • 鈦陽極用於電解水制氫氣和氧氣，節能效果好，適用於板、網、管形狀，也可根據特殊需求定製。

7. 蝕刻液回收銅：

   • 在硫酸體系中，鈦陽極通過特定的電解質和電流密度運行，使用壽命長，適用於蝕刻液回收銅的過程。

8. 電解提取金屬：

   • 鈦陽極在電解提取金屬過程中，使經浸出、凈化處理的電解液中的待提取金屬離子在陰極還原，製得純金屬，適用於鋅、鎘、銅、錳、鈷、鉻、鎳、銦等有色金屬的生產。

此外，鈦陽極還在外加電流陰極保護、電積金屬等領域有著廣泛的應用。這些應用都充分體現了鈦陽極優異的綜合性能，包括極低電阻率、良好的導電性、穩定的化學組成和晶體結構、高耐腐蝕性、長壽命以及優秀的電催化性能等。