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溶有什麼的水是軟水

發布時間:2020-12-16 14:38:50

『壹』 什麼是化學中的硬水和軟水

硬水
所謂"硬水"是指水中所溶的礦物質成分多,尤其是鈣和鎂。硬水並不對健康造成直接危害,但是會給生活帶來好多麻煩,比如用水器具上結水垢、肥皂和清潔劑的洗滌效率減低等。
水是一種很好的溶劑,能有效去除污物雜質。純水--無色、無味、無臭,被稱作是"通用溶劑"。當水和二氧化碳結合生成微量的碳酸時,水的溶解效果更好。當水流過土地和岩石時,它會溶解少量的礦物質成分,鈣和鎂就是其中最常見的兩種成分,也就是它們使水質變硬。水中含鈣、鎂等礦物質成分越多,水的硬度越大。
在英國一般用以下指數表示水硬度:
硬度范圍

輕硬度
中硬度
高硬度
超強硬度
所溶礦物質(毫克/升水)
0
-
17.1
17.1
-
60
60
-
120
120

180
180
&
以上
軟水
軟水
soft
water
只含少量可溶性鈣鹽和鎂鹽的天然水,或是經過軟化處理的硬水。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。軟化水的方法有:①石灰
-蘇打法
。先測定水的硬度,然後加入定量的氫氧化鈣和碳酸鈉,硬水中的鈣、鎂離子便沉澱析出:
Ca(HCO3)2+Ca(OH)22CaCO3↓+2H2O
Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2
Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
CaSO4+Na2CO3CaCO3↓+Na2SO4②磷酸鹽軟水法。對於鍋爐用水,可以加入亞磷酸鈉(NaPO3)作為軟水劑,它與鈣、鎂離子形成絡合物,在水煮沸時鈣、鎂不會以沉澱形式析出,從而不會形成水垢。此法不適合於飲用水的軟化。③離子交換法。沸石和離子交換劑雖然都不溶於水,但其中的鈉離子和氫離子可與硬水中的鈣、鎂離子發生交換反應,使鈣、鎂離子被沸石、人造沸石、離子交換劑吸附而被除去。長期使用後失效的沸石和離子交換劑可以通過再生而重復使用,故此法是既經濟又先進的軟水法。

『貳』 什麼是軟水啊

一、什麼是軟水

水分為軟水、硬水,凡不含或含有少量鈣、鎂離子的水稱為軟水,反之稱為硬水。水的硬度成份,假如是由碳酸氫鈉或碳酸氫鎂引起的,系暫時性硬水(煮沸暫時性硬水,分解的碳酸氫鈉,天生的不溶性碳酸鹽而沉澱,水由硬水變成軟水);假如是由含有鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物引起的,系永久性硬水,經煮沸後不能去除。以上兩種硬度合稱為總硬度。 依照水的總硬度值大致劃分,總硬度0-30ppm稱為軟水,總硬度60ppm以上稱為硬水,高品質的飲用水不超25ppm,高品質的軟水總硬度在10ppm以下。在自然水中,闊別城市未受污染的雨水、雪水屬於軟水;泉水、溪水、江河水、水庫水,多屬於暫時性硬水,部門地下水屬於高硬度水。

三、軟化水有什麼好處?

具體好處與優勢

1.軟水沏茶,具有泉水的口感,較之自來水感覺更佳更好;

2.軟水沐浴、梳洗使頭發光滑,皮膚細膩;

3.軟水飲用,預防結石病發病率,維護健康;

4.軟水洗衣,節省各種洗滌劑50%~80%;
5.軟水降低衣物的磨損,使衣物洗後松軟,色澤保持更長久;
6.軟水減少熱水器維修維護;
7.軟水降低管道的維修維護;
8.軟水減少潔具污垢的產生。

『叄』 什麼樣的水是軟水,什麼樣的水是硬水

A。軟水含雜質少,硬水含雜質多
B。軟水是純凈物,硬水是混合物
C。硬水是含較多可溶性鈣、鎂的化合物,軟水是不含或少含量可溶鈣、鎂的化合物
D。軟水密度大,硬水密度小

『肆』 什麼是硬水什麼是軟水

【水的硬度等級】

軟水:0-60ppm

稍硬水:60-120ppm

硬水:120-180ppm

極硬水:181ppm以上

【硬水的定義】

硬水是指溶有碳酸氫版鈣、碳酸氫鎂等權物質較多的水。泉水、井水等常是硬水。

【硬水的危害】硬水除對生活(如洗滌)和生產(如鍋爐)有危害外,長期飲用硬度很高的水,對人體的健康也有不利的影響,此外很多工業部門,如紡織、印染、造紙、化工等,都要求用軟水。

【硬水軟化的方法】

1. 生活中常用煮沸的方法降低水的硬度

2. 實驗室常用蒸餾的方法得到蒸餾水以降低水的硬度

3. 在工業上常用離子交換法和葯劑軟化法來得到軟水。

【常見的硬水】地下水(如井水、泉水),自來水

【軟水的定義】

軟水是相對於硬水而言,不含鈣、鎂化合物或含鈣、鎂化合物較少的水。

【常見的軟水】蒸餾水,雨水和雪水

【硬水和軟水的區別】

硬水是溶有較多含鈣、鎂物質的水; 軟水是溶有較少或不含鈣、鎂物質的水

『伍』 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。

『陸』 什麼是軟水什麼是硬水

什麼是硬水?
水的硬度是指溶解在水中的鈣鹽與鎂鹽含量的多少。含量多的硬度大,反之則小。1升水中含有10mmgCaO(或者相當於10mmgCaO)稱為1度。軟水就是硬度小於8的水,如純凈水等;硬度大於8的水為硬水,如自然界中的地表水和地下水等。

硬水有許多缺點:
1.和肥皂反應時產生不溶性的沉澱,降低洗滌效果。
2.鈣鹽鎂鹽的沉澱會造成鍋垢,妨礙熱傳導,增加加熱成本,也容易引發安全事故。
3.硬水的飲用還會對人體健康與日常生活造成一定的影響。沒有經常飲硬水的人偶爾飲硬水,會造成腸胃功能紊亂,即所謂的「水土不服」;用硬水烹調魚肉、蔬菜,會因不易煮熟而破壞或降低食物的營養價值;用硬水泡茶會改變茶的色香味而降低其飲用價值。

軟水的優點

用它搓揉出澎澎滿滿的泡沫,發現自己的肌膚原來如此絲滑,衣物如此柔順......這種在歐美被普遍接受的水質,大大去除鈣、鎂、鐵等金屬離子,帶給你更多的美麗、健康和舒適!

舒適洗浴 美容護膚
肌膚幼滑延緩衰老,皮膚不易干癢,頭發更加潤澤柔順。

衣物柔順 光鮮靚麗
衣服、毛巾和被褥等越洗顏色越鮮麗,質地越柔軟;衣服的纖維洗滌次數(即壽命)增加32%。

去除水垢 不留水漬
家中碗、筷、盤、碟洗後更亮潔,水杯、茶壺從此不生垢。浴缸、馬桶和水池不易生垢,無需繼續購買各類除垢劑,或每天"大動干戈"來清除水垢。美國俄亥俄州立大學的一項研究表明,軟水清潔效果提升,可使您的家務勞動時間大大減少。

節能降耗 環保安全
家庭洗滌用肥皂、洗衣粉、香波等洗滌用品的使用量銳減;家庭加熱費用減少;水管、水龍頭、淋浴花灑、熱水箱、熱水器和熱水爐等的維修次數和費用大為減少,而使用壽命大大延長;

『柒』 什麼水叫弱酸性軟水

弱酸是和強酸相對的酸,酸性較弱。弱酸通常是指其電離常數(Ka)小於0.0001(酸度系數pKa大於4)的酸版。軟水(soft water)指的是不含權或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水。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。弱酸性軟水就是弱酸溶入的軟水,一般用於養魚。

『捌』 什麼是軟水。。。軟水是燒開的水嗎

不一定,軟硬水以含有礦物質的多少來區分的,主要指鈣離子,鎂離子.
軟水是內指礦物質17.1毫克/升水以內.
燒開容的水不能確定是軟水還是硬水,但是其中鈣離子部分會結為水垢,所以其硬度會降低.如果鎂離子較多燒開是沒辦法降低硬度的.

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