生活軟化水方案

㈠ 怎樣簡易將地下水凈化成軟化水

簡易將地下水凈化抄成軟化水的方法：

1. 將水煮沸。是將地下水軟化的最簡易方法。生活常用方法。

2. 蒸餾。實驗室常用的將硬水軟化的方法。

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。

4. 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。
   

㈡ 要使硬水變為軟水有幾種方法

硬水變為軟水可以通過以下方法：

1、用石灰、純鹼等軟水劑處理，使水中Ca2+、Mg2+生成沉澱析出，版過濾、沉澱法。權

2、對硬水進行加熱的煮沸法。

3、使用泡沸石、水化硅酸鈉鋁進行的離子交換法。

4、電滲析法：用直流電源作動力，使水中的離子選擇性地透過離子交換膜而獲得軟水。

5、石灰—純鹼法：暫時硬度加入石灰就可以完全消除。

(2)生活軟化水方案擴展閱讀：

硬水的特徵：

1、含有鈣、鎂、鉀、鈉等豐富礦物質；

2、硬水與水中的礦物質含量成正比；

3、硬水與軟水不應作為「是否有益健康的生活和飲用水指標」。

㈢ 軟化硬水方法

硬水軟化的三種主要方法

1. 煮沸法（只適用於暫時硬水）

煮沸暫時硬水時的反應：

Ca(HCO3)2 =CaCO3 ↓+H2O+CO2↑

Mg(HCO3)2 =MgCO3↓ +H2O+CO2↑

由於CaCO3不溶，MgCO3 微溶，所以碳酸鎂在進一步加熱的條件下還可以與水反應生成更難溶的氫氧化鎂：

MgCO3 +H2O = Mg(OH)2 ↓+CO2↑

由此可見水垢的主要成分為CaCO3和Mg(OH)2

2. 石灰——純鹼法 (工業用)

在這種方法中，暫時硬度加入石灰就可以完全消除，HCO3-都被轉化成CO32-。而鎂的永久硬度在石灰的作用下會轉化為等物質的量的鈣的硬度，最後被去除。反應過程中，鎂都是以氫氧化鎂的形式沉澱，而鈣都是以碳酸鈣的形式沉澱。

Ca2+(aq) --石灰-蘇打法--> CaCO3(s)

Mg2+(aq)--石灰-蘇打法--> Mg(OH)2(s)

3. 離子交換法

這種方法中用到的離子交換劑，有無機和有機兩種。無機離子交換劑，如沸石等；有機離子交換劑包括：碳質離子交換劑——磺化酶，陰陽離子交換樹脂等，而且一般的離子交換劑在失效後還可以再生。

採用特定的陽離子交換樹脂，以鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來，由於鈉鹽的溶解度很高，所以就避免了隨溫度的升高而造成水垢生成的情況。這種方法是目前最常用的標准方式。主要優點是：效果穩定準確，工藝成熟。可以將硬度降至0。採用這種方式的軟化水設備一般也叫做「離子交換器」(由於採用的多為鈉離子交換樹脂，所以也多稱為「鈉離子交換器」)，即軟水機原理。

㈣ 生活中常用什麼方法降低水的硬度

1.煮沸和蒸餾

煮沸時，發生反應Ca(HCO3)2=CaCO3+H2O+CO2↑，左面碳酸氫鈣可溶，右面碳酸鈣不能溶，所以有沉澱（這個反應要加熱，是碳酸氫鈣的受熱分解）。

2.離子交換法

方法：採用特定的陽離子交換樹脂，以鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來，由於鈉鹽的溶解度很高，所以就避免了隨溫度的升高而造成水垢生成的情況；

主要優點是：效果穩定準確，工藝成熟。採用這種方式的軟化水設備（軟水機）一般也叫做「離子交換器」，即軟水機原理。軟水機主要是通過離子交換樹脂去除水中的鈣、鎂離子，降低水質硬度。軟水與自來水相比，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。

3.石灰法

方法：向水中加入石灰。特點效果：只能將硬度降到一定的范圍。適用范圍：適用范圍大流量的高硬水。

4..反滲透提純法

這種方法主要用到的技術是反滲透技術，根據各種物料的不同滲透壓，就可以使用大於滲透壓的反滲透壓力，即反滲透法，達到分離、提取、純化和濃縮的目的。可以把水中除水分子外所有的物質去除，去除率達99.99%，完全去除水中的水垢產生因素。反滲透技術是目前凈水行業較主要的兩大技術之一，廣泛運用於家庭飲用水的凈化設備上，稱為純水機。

家用純水機的去除率為95%左右，去除率沒有工業純水那麼高，同時一般純水機都會在較後一道加上後置活性炭濾芯，一個是改善口感，二是向水中釋放部分礦物質，有益礦物質含量增加，使人的健康更加健康。

㈤ 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。

(5)生活軟化水方案擴展閱讀：

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。

㈥ 常:用的軟化水處理方法有哪些適用於哪裡

軟化水處理主要除祛水中的鈣、鎂離子，將硬水經過處理方式變成軟水，從而應用到版人們的生活、權生產中。那麼常見的軟化水處理方法有哪些呢？
一、離子交換法
方法：採用陽離子交換樹脂，以鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來，由於鈉鹽的溶解度很高，所以就減少了隨溫度的增加而造成水垢生成的情況。
該軟化水處理法適用范圍：餐飲、食品、化工、醫葯等領域、空調、工業循環水等應用中。目前較常用的標准方式。

㈦ 如何軟化硬水 3種方法來軟化硬水

目錄方法1：分辨硬水1、確認你是否生活在硬水地區。2、留意肥皂在水中的起泡能力。3、決定是否需要完全軟化水。方法2：使用前軟化硬水1、把水燒開後再喝。2、用碳酸鈉（洗滌鹼）或石灰軟化水。3、添加氨水、硼砂、鹼液或碳酸鈉。4、用濾水壺軟化要飲用的水。5、在廚房和浴室水槽的水龍頭裝上類似的濾水器，軟化從水龍頭流出的水。方法3：安裝硬水軟化系統1、安裝用鈉替換鈣和鎂的水軟化器。2、安裝磁性凈水器。硬水含有大量礦物質，特別是鈣和鎂。這些礦物質會留下沉澱物，堵塞排水管，在玻璃和瓷磚上形成水垢，使肥皂不能起泡，並在皮膚和頭發留下一層薄膜，阻塞毛孔，使細菌和污垢難以清除。雖然研究表明硬水不會危害健康，但它的確造成很大的不便。本文會介紹幾種軟化硬水的方法，看看哪一種適合你吧！
方法1：分辨硬水
1、確認你是否生活在硬水地區。全球各地的水硬度不同。如果你使用自來水，可以向本地市政府水務部門了解水硬度。
如果你家有自己專屬的水井，或許也可以向本地市政府了解這方面的信息。取決於你所在的地方，市政府也許能告訴你該區的主要水源，給你看一些測試結果，包括水的軟硬度。
採集水樣，交給本地水質測試實驗室化驗。如果你家有自己專屬的水井，懷疑可能是硬水，也可以使用市售的水硬度試劑組。
2、留意肥皂在水中的起泡能力。用清潔用品，例如牙膏、洗碗液、洗衣精和其它家居清潔劑時，留意泡沫量。如果需要大量肥皂才能起泡，你家的水很可能是硬水。
3、決定是否需要完全軟化水。即使家中用的是硬水，也不一定要軟化它。硬水軟化技術帶來的副作用，遠遠大於硬水的麻煩程度。如果你可以忽略這個問題，不讓它影響生活，不妨考慮接受硬水，或是按部分2的方法，做些小調整，改善生活方式，但不需要花錢安全水軟化系統。離子軟水器用鈉離子代替礦物離子。這樣做家務更方便，但水的含鹽量高，會殺死植物，使土壤不適宜新植物生長，破壞鹽水沉積處的水體。
不過，軟化水能延長水管使用壽命，使需要用到肥皂的家務更方便。
一個好的折中方法是只將水軟化系統安裝在熱水管，這樣只有一半的用水經過鈉離子軟化。
方法2：使用前軟化硬水
1、把水燒開後再喝。你也可以用沸水清潔廚房和浴室、刷牙、洗澡和洗頭，提高清潔用品的效率。將水煮沸幾分鍾，然後讓它冷卻。水面上會結一層肉眼可見的石灰顆粒。使用水前，先將它們舀起來丟掉。
你也可以將水放久一些，等待顆粒沉入水底。小心地舀取清水，不要攪動沉澱在下面的石灰顆粒。等到水位只剩下幾厘米高時，將底下滲著石灰顆粒的水倒掉。
2、用碳酸鈉（洗滌鹼）或石灰軟化水。過去，住在硬水地區的家庭經常會裝一大桶水，不需要蓋著，放一點碳酸鈉或石灰，靜置幾天，之後取上面的水用。這個方法很費時，所以如今並不常用。
3、添加氨水、硼砂、鹼液或碳酸鈉。當你洗衣或做其它家務，添加肥皂時，順便將上述其中一種物質添加到水裡，可以讓洗滌劑發揮作用。雖然它們不能軟化水，但據知能防止石灰與肥皂相互作用，幫助起泡。使用時，仔細遵循包裝上的警告和指示。將500克碳酸鈉放入1升沸水中溶解。水冷卻後，將它裝進瓶子里封好。做清潔工作時，將2湯匙溶液拌入約4升水中。
將1/4湯匙鹼液放入1杯水中溶解，再將溶液拌入約4升水中。
4、用濾水壺軟化要飲用的水。許多零售商店有出售各種品牌的濾水壺。有的能軟化水，幫助飲用水、咖啡、茶和其它飲料保留味道和香氣。
5、在廚房和浴室水槽的水龍頭裝上類似的濾水器，軟化從水龍頭流出的水。如果你想過濾清潔用的水，這是最簡單的方法。某些款式的濾水器還有可以開關的閥門，讓你決定是要直接使用水龍頭的水，還是要先過濾一番。
方法3：安裝硬水軟化系統
1、安裝用鈉替換鈣和鎂的水軟化器。如果你所在的地方水源硬度高，這是軟化水最有效的方法。機械性水軟化器防止水垢，提高加熱水的效率，使衣服和經常清洗的物品有更長的使用壽命。
市面上有幾種機械性水軟化器，價格、運作成本和效率不一。飲用前，一定要先測試經過處理的水。
2、安裝磁性凈水器。這類軟化系統改變鈣離子，使它們無法形成水垢。凈水器比軟化器便宜，運作成本也比較低，處理過的水可以安全飲用。
凈水器不是在所有情況下都有效，而且未必能軟化水。批評者對它們是否有效抱有懷疑的態度。水軟化程度的差異比軟化器大。
小提示軟化水可以立刻幫你省下清潔用品的開銷，你不需要用大量牙膏、洗衣精等產品，就能取得良好的清潔效果。用電量也會減少，因為清潔東西變得更簡單、更快，而且所需的清潔次數也減少了。水軟化器可以延長水管和家用電器的使用壽命，用電器清洗的物品更耐久。
所有軟化水的方法都需要花錢，但你省下的錢遠比成本多。有的需要先支付一筆費用，有的需要一直給運作費，有的則需要付兩種費用。不過，你也應該考慮到軟化器能幫你省錢。

㈧ 我要怎麼弄才能使這水變成弱酸性軟水

我的魚缸酸酸的！盤點使魚缸水變酸的六個小絕招，

昨天的文章里，嘩仔已經說明白了：魚缸水偏酸，其實更容易養魚。

具體理由這里就不重復了，感興趣的朋友可以回看昨天的文章。

那麼，我們怎樣才可以讓魚缸水變成弱酸水呢？

今天嘩仔就說說這些小技巧。

本文適合喜歡弱酸性水的觀賞魚，不適合喜歡弱鹼性水的觀賞魚。預計閱讀時間218秒。

水是魚的命

哪些觀賞魚需要弱酸性水？
為避免噴子抬杠，我們先把范圍縮小一下。

首先，以下提到的辦法不適合水草缸和海水缸，也不適合觀賞蝦和龜類；

其次，有一些觀賞魚本身就只能在弱鹼性水裡養，例如三湖，今天的文章不針對這一類魚。

再次，有一些魚，既可以在弱酸性水裡養，也可以在弱鹼性水裡養，例如錦鯉和金魚，這種情況下，我們可以把水調酸，也可以不調。

常見的喜歡弱酸性水的的觀賞魚：燈魚系列、七彩神仙魚、異形魚、鼠魚、短鯛、龍魚、羅漢魚、鸚鵡魚；

當然，嘩仔肯定沒說完整，只是把常見的魚種說了一下。

為避免抬杠，嘩仔多講一句：縱使是喜歡弱酸性水的魚，其實也是可以在弱鹼性水裡存活的，比如金龍魚，只不過，在鹼性水裡，它們的得病概率比在軟酸水中大一些而已。

如果你願意承擔這個概率，並且你的養功天下無敵，嘩仔絕沒有反對你的意思！加油啊，大神！

前提鋪墊完了，我們說對策！

七彩神仙魚

讓弱鹼性水變成弱酸性水的辦法之——粗暴篇
南方的水普遍偏酸，他們不僅不用費腦筋降酸，他們還要預防跌酸。

所以這篇文章更適合使用鹼性水養魚的北方魚友。

PH值的概念，每一個魚友都清楚這里就不廢話了。

我們今天的目標就是：PH6.5

目前使用最粗暴的辦法就是：軟水樹脂。

軟水樹脂是安全的下調PH值的工具，目前老百姓家裡的凈水裝置里，很多都有軟水樹脂。

其實，軟水樹脂有很多種，大家沒必要記那麼多復雜的化學名稱，你只需記住，你需要的是：氫型軟水樹脂。

氫型軟水樹脂，其實也有兩種，你就記住，你要買的是水族專用的，就錯不了了。

用軟水樹脂來軟化水，見效很快，所以，我們切記不可以把軟水樹脂一股腦丟進魚缸，PH值下降太快，魚也受不了了。

嘩仔建議：在有魚的前提下，每天下降0.1的PH值是比較安全的。當然，如果魚缸里沒有魚，那就隨便了。

還有一種是近兩年出來的RO反滲透純水機。

大家是知道的，魚缸里全是純凈水，是沒辦法養魚的，因為魚活不了的。

可是，我們可以在換水的時候逐步加入RO水，是酸鹼度下降。

每天對PH值進行檢測，當酸鹼度降到6.5的時候，我們就知道每次該兌多少RO水了。

以上兩個辦法，都是可行的，但是嘩仔推薦第一個，因為不是每個家庭都有軟水機的。

紅龍魚

讓弱鹼性水變成弱酸性水的辦法之——溫柔篇
上面的方法見效快，適合急性子魚友。

如果你想要柔和一點調水，你可以用給下面你的方法。

第一，火山石。根據網上的說法，有的人說火山石會把水變酸，有的說會變鹼。其實答案就是：變酸。在魚缸濾倉放一些火山石，水體的酸鹼度總體是向著酸性發展。根據魚友們的經驗，一般情形下，火山是最多可以把PH之下調0.5。

第二，沉木。很多玩南美缸的朋友都熟悉沉木。車木可以把水質變酸。可是它也有副作用——水會發黃。如果你是玩南美，變黃了，反而好看了，如果你玩龍魚，水變黃了就難看了。所以，要根據你喜歡的觀賞魚來決定是否使用沉木。

第三，欖仁葉。欖仁葉分大欖仁葉和小欖仁葉，樹種不同而已。網上還有一種叫做欖仁樹樹皮的東西，大家千萬不要用。它的確可以把水變酸，但是會助紂為虐，用樹皮太缺德。欖仁葉是實際操作中，需要定期更換。

第四，水草泥。比如ADA泥。加入你玩燈魚，你大可以在魚缸里種植水草，種草就會用到沉木和水草泥，水質自然就是酸性的。即使你不打算養草，放置適量的水草泥，也可以達到酸化水質的目的。還有一種叫做仙土的東西，還是不用的好。

這是經過嘩仔實踐行之有效的辦法，如果魚友們有更好的辦法，不妨拿來與嘩仔分享。

嘩仔的心裡話：網上還有使用白醋的方案，這個嘩仔已經實踐操作過了，是無效的。醋酸並不穩定，會揮發的，它可以短暫是水質酸化，只需24小時，水質會再次反彈。所以，這並不是一個很好的辦法。

㈨ 硬水轉化成軟水的方法

煮沸或者蒸餾
將硬水變成軟水的方法有煮沸凳盯或蒸餾．水的硬度是由碳酸氫鈣或碳酸氫鎂引起的．這種水經中粗襲過煮沸或蒸餾以後，水裡所含的碳酸氫鈣就分解成不溶於水賣兄的碳酸鈣，水裡所含的碳酸氫鎂就生成難溶於水的碳酸鎂沉澱．這些沉澱物析出，水的硬度就可以降低，從而使硬度較高的水得到軟化．

㈩ 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。