软化水设备内部结构

1. 软化水设备的基本原理

软化水设备的工作原理：

全自动钠离子交换器采用去离子交换原理，去除水中的钙、镁等结垢离子。当含有硬度离子的原水通过交换器内树脂层时，水中的钙、镁离子便与树脂吸附的钠离子发生置换，树脂吸附了钙、镁离子而钠离子进入水中，这样从交换器内流出的水就是去掉了硬度的软化水。

由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示，故一般采用阳离子交换树脂(软水器)，将水中的Ca2+、Mg2+(形成水垢的主要成份)置换出来，随着树脂内Ca2+、Mg2+的增加，树脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐渐降低。

当软化水设备树脂吸收一定量的钙镁离子之后，就必须进行再生，再生过程就是用盐箱中的食盐水冲洗树脂层，把树脂上的硬度离子在置换出来，随再生废液排出罐外，树脂就又恢复了软化交换功能。

由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示钠离子交换软化水处理的原理是将原水通过钠型阳离子交换树脂，使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+与树脂中的Na+相交换，从而吸附水中的Ca2+、Mg2+，使水得到软化。如以RNa代表钠型树脂，其交换过程如下：

2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+ 2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+

即水通过钠离子交换器后，水中的Ca+、Mg+被置换成Na+。

一般软化水设备控制阀的运行流程为：运行、反洗、吸盐、慢洗、盐箱补水、正洗。

2. 电厂化学水处理的流程。

电站的水处理流程分为两大组成部分，第一部分是物理软化水流程，第二部分是化学除盐水流程。

物理软化水流程：来自厂区供水管网的原水（又称生水），经过石英砂过滤器、活性炭过滤器，除去了原水中的固体颗粒和悬浮杂质，称为澄清水；澄清水再经过反渗透装置清除了其中大部分钙、镁离子，成为软化水。

化学除盐水流程：软化水经过除碳器，除去水中的二氧化碳（严格地说是HCO3—），再经过混床，除去水中残存的钙、镁、钠、硅酸根等有害离子，成为除盐水，也就是锅炉补给水，存储在除盐水箱，再用除盐水泵打入除氧器，最终经给水泵打入锅炉汽包。

拓展资料：

关于“软化水”

在日常生活中，我们经常见到水壶用久后内壁会有水垢生成。这是什么原因呢？原来在我们取用的水中含有不少无机盐类物质，如钙、镁盐等。这些盐在常温下的水中肉眼无法发现，一旦它们加温煮沸，便有不少钙、镁盐以碳酸盐形成沉淀出来，它们紧贴壶壁就形成水垢。我们通常把水中钙、镁离子的含量用“硬度”这个指标来表示。硬度1度相当于每升水中含有10毫克氧化钙。低于8度的水称为软水，高于17度的称为硬水，介于8～17度之间的称为中度硬水。雨、雪水、江、河、湖水都是软水，泉水、深井水、海水都是硬水。

水的硬度主要由其中的阳离子：钙(Ca2+)、镁(Mg2+)离子构成。 当含有硬度的原水通过交换器的树脂层时，水中的钙、镁离子被树脂吸附，同时释放出钠离子，这样交换器内流出的水就是去掉了硬度离子的软化水,当树脂吸附钙、镁离子达到一定的饱和度后，出水的硬度增大，此时软水器会按照预定的程序自动进行失效树脂的再生工作，利用较高浓度的氯化钠溶液(盐水)通过树脂，使失效的树脂重新恢复至钠型树脂。

（资料来源：网络：软化水）

3. 净水器有用吗

净水器是有用的。净水器也叫净水机、水质净化器，是按对水的使用要求对水质进行深度过滤、净化处理的水处理设备。平时所讲的净水器，一般是指用作家庭使用的小型净化器。
主要作用
净水器可有效滤除水中的铁锈、砂石、胶体以及吸附水中余氯、嗅味、异色、农药等化学药剂。可有效去除水中的细菌、病菌、毒素、重金属等杂质。净水技术在饮用水领域的应用，使得“水土不服”的现象会很快成为历史，有效地解决了很多地方由于地下水中有害物质超标而造成的地方性疾病。
工作原理
第一级： 微滤膜：微滤膜去除自来水中各种可见物/灰尘及杂质。这些颗粒物质来自于管道老化，生锈，屋顶水箱二次污染等等。
第二级：压缩炭：压缩碳去除氯和有机杂质，例如有害的杀虫剂。还能吸收水中有机化合物产生的异味、颜色和气味，这些物质来源于自来水消毒副产品。
第三级：超滤膜：超滤膜能够去除水中的细菌、病毒及孢子等物质。
第四级：滤芯寿命指示器：该装置内部为齿轮结构设计，随着水流的通过，齿轮旋转使得内部的一个轴向上运动，直到把 出水口堵住，水流不能通过，也就是通过设计好的行程来计算总的过净水器水量，从而保证出水是安全的。
选购注意事项
1、净水产品的性价比较高：产品的质量较好，性能稳定；使用较方便；维护成本和运行成本较低；有较强的专业技术和良好的售后服务。
2、生活用水选用软水产品，饮用水选择含有一定硬度的水(140mg/L——200mg/L)。
3、水的硬度在170mg/L以下地区最好选择复合超滤机。
4、水的硬度在170mg/L—250mg/L以内的地区淋浴、洗衣用水最好是选用软水，直饮水最好选择 复合超滤水。
5、水的硬度在250mg/L以上的地区淋浴，洗衣用水最好选用软水，直饮水选择部分软化水(软 化水和未软化水按一定比例混合)经过复合超滤机过滤后的超滤水。
6、含高氟、高咸、高硫地区的水选择纯水机，作为直饮水，并补充微量元素。
7、地下水或沙粒和铁锈重的地区，建议在总表后再装精密过滤器。

4. 水处理设备的设备分类

水处理设备按类别主要可分为污水处理设备、原水处理设备、净水设备、过滤设备、超纯水设备这几大类。
像以下的水处理设备：全自动加药设备，全自动软水器，机械过滤器、反渗透设备、纯水设备、超纯水设备、中空纤维超滤装置、离子交换、混床、抛光混床、EDI电除盐系统装置、工厂企业饮用水设备、袋式过滤器、臭氧杀菌消毒装置、全效综合水处理器、物化处理机组、物化全程综合水处理器、永磁处理器、旋流除砂器、石英砂过滤器、活性炭过滤器、精密过滤器、水箱自洁消毒器、紫外线水处理器、高效除污过滤器、手摇刷式过滤器、自清洗刷式过滤器、射频水过滤器、旁流处理器、多功能电子除垢器、定压补水机组、定压补水加药机组、无负压变频供水装置、解析除氧器、真空脱气除氧机、低位热力除氧器、密闭式凝结水回收装置、铜银离子灭菌器、除铁锰过滤设备、黄锈水过滤器、纤维束过滤器、高效纤维球过滤器、陶瓷膜过滤器、高效化学除油器、游泳池循环水处理成套设备、反渗透纯水设备、景观水一体化净水机组、中水处理成套设备、工业水处理设备、污水处理成套设备，都是属于广泛应用在国内各行各业当中的水处理设备。家用水处理设备主要包括了有软水机、纯水机、净水器三大类型。像软水机、纯水机、净水器、精密过滤器和开水龙头以及路设计、设备安装和售后服务等，就算是一整套为消费者提供的水处理设备及服务。 高频电子水处理仪（器），又名除垢防垢仪，是在国内同类产品的基础上，博采众长，不断改进，最新研制开发的升级换代产品。该设备不需要添加任何化学药物，安装使用非常简单，可广泛用于锅炉、中央空调、换热设备、循环水系统、工业通用水处理设备等，对物理性、生物性、化学性的垢类均有明显的预防和清除效果。
主要特点
⒈不改变水的化学性质，对人体无任何副作用。
⒉除垢效果明显。该设备安装在水循环系统，对原有垢厚在2mm以下的，一般情况下30天左右可逐渐使其松动脱落，处理后的水垢呈颗粒状，可随排污管路排出，不会堵塞管路系统。旧垢脱落以后，在一定范围内不再产生新垢。
⒊设备体积小，安装简单方便，可长期无人值守使用。
⒋ 水流经设备以后，可使水变成磁化水，而且对于水中细菌有一定的抑制和杀灭作用。
⒌不腐蚀设备，可延长伺服设备的使用寿命。
工作原理
当水流经高压、高频电磁场时，水中的重碳酸盐中的钙、镁离子和各重碳酸根离子会在高压、高频电磁场的作用下，失去化学性、物理性和相互吸引的能力，逐渐形成晶体团沉入底部，随排污排出，从而达到防垢的目的。
水处理设备是应用在反渗透系统之后，它利用模块两端电极使水中的带电离子移动，并配合离子交换树脂及选择性树脂膜，以加速离子移动去除，进而达到水的纯化，产水电阻率可达到15--18M。而离子交换树脂再生所需的氢根及氢氧跟则来自于高压电下，由水中的解离所供给，这样就无需用酸、碱来进行再生还原。
技术参数
⒈输入电源电压：220V/380v 50-60Hz
⒉输出频率：900KHZ-5.5MHZ
⒊输出波形：正弦波 谐波<15%
⒋辅机工作压力：0.1-1.6MPa
⒌进水水温：10-95℃
⒍进水硬度：<900mg/L 水系统中的灰尘有三个来源：
第一个就是补给水中包含的如沙石、藻类、淤泥、树叶及微生物。
第二个来源包括所产生的副产品，如垢及氧化铁。
第三个来源是在开敞表面聚积的空气中的微粒。因此如何通过有效的手段从源头加以控制，以保证系统的良好运行并减少后续的损失其意义尤为重要。
应用目的及价值：从源头上实施控制，可最大限度的保证系统的良好运行，减少损失。
在以下行业得到全面认可：空调、化学、塑料、食品、煤矿、钢铁、汽车、造纸、制药、热电厂、污水处理等；
在任何比重下去除固体：沙粒、藻类、淤泥、花粉、微生物、昆虫、垢、绣、贝类等等；
几乎从任何来源：冷却水、过程水、再利用水、冲洗水、灌溉水、雨水等等；
用于保护：换热器、空压机、喷嘴、仪器、泵密封等等。
应用目的及价值：
由于水系统中大量的钙镁离子难以在前期得到有效处理，因此后续水系统在温度的作用下析出CO2生成微溶于水的CaCO3和MgCO3。由于CaCO3和MgCO3的溶解度随温度的上升而下降，从水中结晶析出，并不断地沉积于换热器等设备系统表面，对能耗及连续产生重大影响。电子除垢仪的应用可以有效控制90%以上垢质的生成，因此也就意味着减少90%以上的能耗损失，同时最大限度的保证了连续生产。
工作原理：
电子除垢仪的基本原理是改变导致管垢形成的物理分子结构，运用磁力复合波纹来改变周围环境的条件以粉碎电离子间的键，以及令他们合成稳定的非管垢物质。德科乐的作用原理不同于以往任何物理化学除垢方法，其核心是一个调制信号发生器。采用独特的集成电路和信号处理技术，产生一种复杂频率的调制信号，通过信号电缆将该调制信号加在管道上，在管道内部产生一个分子力动态干扰场（ADDMF信号场），作用于管道中的流体和溶于其中的溶盐分子，产生一种核化效应。
⒈阻垢及除垢原理
它的原理是利用综合电波改变水里的钙、镁等离子的物理结构，变成不溶于水的新结晶体，它们会悬浮于水里，不会粘附于管壁上，防止水垢形成。由于钙镁等离子从水中析出，水便回复于高溶解状态，（水本身为高溶解度液体，但会因吸收其它物质而致饱和），当回复为高溶解状态的水流经有水垢的管道，便能把水垢溶解并吸收，并于排水时排走，因此，该产品除具有防止水垢形成外，还能有效清除老垢。处理器内的微控制器会自动监视水流速率、水质和浓度等变化，因应情况释放正确的讯号电波。自动干扰分子能量技术，专门控制CaCO3微晶基质的物理结构，造成 CaCO3 结晶体的霰石形式趋势。
⒉杀菌灭藻
由于高频电磁波在水体中产生紊流，破坏了细胞膜的离子通道，改变了细胞适应的内控电流和生存所需的环境条件。使其丧失生存能力而死亡。同时激励后的水分子能将水中溶解氧包围封锁，切断了微生物进行生命活动所需氧的来源，从而达到了较好的杀菌灭藻效果，同时也防止了生物污泥的产生。
⒊阻锈防腐
当水体接受高频电磁能量的作用后，单个水分子包容了溶解在水中的氧分子，使溶解氧成为了惰性氧，切断了金属锈蚀所需氧的来源。同时，高频电磁波激起的悬垂复合调制频率的电磁场所产生的“集肤效应”在管壁上聚集了过剩的负电荷，而水内部聚集了过剩的正电荷，水中过剩的正电荷强烈排斥带正电的同性Fe+，阻止Fe+从金属管壁分离进入水中，（系统中产生的黄色锈水就是Fe+在水中呈现的颜色）。同时壁管上过剩的负电子也不断吸引带正电的Fe+，阻碍Fe+溶入水中，从而能使原有管壁上的Fe203（红锈）还原成具有极强耐腐蚀力的黑锈外膜Fe304。
水处理设备之预处理系统
预处理是净化水处理常用、必要的设备。主要的目的是去除水中的悬浮物、重金属（如铁、锰）、胶体物理学有机物，降低生物物质，同时去除或降低钙、镁等硬度和重碳酸根浓度。以减轻除盐设备的负担，保证出水水质指标。
混凝、沉淀处理：通过在源水中投加高分子物质（絮凝剂），使水体中细小而松散的絮粒变的粗大而密实，便于快速沉淀。
多介质过滤器：过滤器内装有大小不同、种类不同的精制滤料，从上到下、由小到大依次排列，能去除水体中的悬浮物、泥沙、粘土、腐殖物等，使出水浊度达到理想效果。
活性炭吸附过滤器：活性炭吸附过滤是水质预处理的主要设备之一，其可以对各种性质的物质进行化学吸附，除去水体中的异味、有机物、胶体、余氯等。
除铁锰过滤器：除铁除锰设备吸收了国内成熟除铁锰技术，采用了井泵余压射流抽气，管式静态混合溶氧，自由盘散式脱气滤床接触氧化过滤等新工艺，并将传统的体外氧化装置于设备本体中，使设备工艺合理布置紧凑具有显著的节能效果，是城镇和农村生活用水及各行业用水除铁除锰的理想设备。
软化机组：水质中所含钙、镁离子的总量称为水的硬度，在日常生活及工业用水过程中容易生成难溶的沉淀物（水垢），给生活及生产带来许多不便，软化机组可有效的去除水中钙、镁离子，使出水水质硬度≤0.02mmol/L.
精滤器：过滤器本体采用不锈钢材质制作，滤芯由PP喷熔制成，孔形呈锥形结构，其拥有纳污量大、使用寿命长、易于更换等特点，过滤精度从0.1μm至50μm不等。 ⒈软水机原理及功能：根据离子交换的原理，即用 Na+交换Mg2+Ca2+，使水中的硬度降低到70毫克/升以下成为软水，此水处理设备主要功能是祛除水碱、水垢。
⒉ 软水机水处理设备的优缺点：
优点：祛除水垢，水碱效果好，同时流量大，基本上不降低水压。经过软水机水处理设备产生的水，清洁能力特强，洗衣，淋浴，美容护肤效果强；也能减轻能源消耗。同时也节约洗涤用品降，低家务强度。软水机水处理设备产生的水最适宜作为生活用水的。
缺点：软水机水处理设备不能祛除细菌，病毒，有机物，不能直接饮用；再生时需要耗盐；并产生一定量的废水。 ⒈纯水机原理及功能：采用PP棉，活性炭及RO膜等滤芯，五级或五级以上过滤，其中最核心是RO膜，RO膜是过滤精度比较高的滤芯。制出的水为纯净水，可以直接生饮。
⒉ 纯水机水处理设备优缺点：
优点：纯水机水处理设备过滤精度高，适用于多种水质，净化后的水是纯净水，口感好且不含任何杂质。
缺点：纯水机水处理设备每日制水量少，只能解决饮用和做饭；前三级滤芯使用寿命短，需要定期更换滤芯；不适宜长期作为直饮水，尤其是儿童和老人更不宜长期饮用纯净水。 超滤机是净水机水处理设备中的主流产品，具有精度高，净化效果好，滤芯寿命长，并能自动清洗滤芯。
⒈净水机原理及功能：采用0.01微米的超滤膜分离技术，能有效祛除水的泥沙，铁锈，悬浮物，胶体，细菌，病毒，大分子有机物等有害物。
⒉ 净水机水处理设备优点缺点：
优点：净水机水处理设备过滤精度高；净化水接近矿泉水，能直接生饮；流量大；滤芯使用年限长；自动清洗滤芯；不需要电；不浪费水。
缺点：净水机水处理设备祛除水垢，水碱效果较差，适用中等以下硬度地区；单一超滤机不能彻底去除水中异味，水质口感较差；换芯比较麻烦，不能彻底去除水中重金属。 反渗透是一种借助于选择透过（半透过）性膜的工力能以压力为推动力的膜 分离技术，当系统中所加的压力大于进水溶液渗透压时，水分子不断地透过膜，经过产水流道流入中心管，然后在一端流出水中的杂质，如离子、有机物、细菌、病毒等，被截留在膜的进水侧，然后在浓水出水端流出，从而达到分离净化目的。
⒈原理及功能：反渗透设备是将原水经过精细过滤器、颗粒活性碳过滤器、压缩活性碳过滤器等，再通过泵加压，利用孔径为1/10000μm（相当于大肠杆菌大小的1/6000，病毒的1/300）的反渗透膜（RO膜），使较高浓度的水变为低浓度水，同时将工业污染物、重金属、细菌、病毒等大量混入水中的杂质全部隔离，从而达到饮用规定的理化指标及卫生标准，产出至清至纯的水，是人体及时补充优质水份的最佳选择.由于RO反渗透技术生产的水纯净度是人类掌握的一切制水技术中最高的，洁净度几乎达到100%，所以人们称这种产水机器为反渗透纯净水机。
⒉特点：反渗透设备应用膜分离技术，能有效地去除水中的带电离子、无机物、胶体微粒、细菌及有机物质等。是高纯水制备、苦咸水脱盐和废水处理工艺中的最佳设备。广泛用于电子、医药、食品、轻纺、化工、发电等领域。 电去离子（Electrodeionization）简称EDI，是一种将离子交换技术，离子交换膜技术和离子电迁移技术相结合的纯水制造技术。属高科技绿色环保技术。
EDI净水设备具有连续出水、无需酸碱再生和无人看管等优点，已在制备纯水的系统中逐步代替混床作为精处理设备使用。这种先进技术的环保特性好，操作使用简便，愈来愈多地被人们所认可，也愈来愈多广泛地在医药、电子、电力、化工等行业得到推广。
⒈工作原理：电去离子（EDI）系统主要是在直流电场的作用下，通过隔板的水中电介质离子发生定向移动，利用交换膜对离子的选择透过作用来对水质进行提纯的一种科学的水处理技术。电渗析器的一对电极之间，通常由阴膜，阳膜和隔板（甲、乙）多组交替排列，构成浓室和淡室（即阳离子可透过阳膜，阴离子可透过阴膜）.淡室水中阳离子向负极迁移透过阳膜，被浓室中的阴膜截留；水中阴离子向正极方向迁移阴膜，被浓室中的阳膜截留，这样通过淡室的水中离子数逐渐减少，成为淡水，而浓室的水中，由于浓室的阴阳离子不断涌进，电介质离子浓度不断升高，而成为浓水，从而达到淡化，提纯，浓缩或精制的目的。
⒉系统优点：1. 无需酸碱再生：在混床中树脂需要用化学药品酸碱再生， 而EDI则消除了这些有害物质的处理和繁 重的工作。
⒉ 连续、简单的操作：在混床中由于每次再生和水质量的变化，使操作过程变得复杂，而EDI的产水过程是稳定的连续的， 产水水质是恒定的，没有复杂的操作程序，操作大大简便化。
⒊ 降低了安装的要求：EDI系统与相当处理水量的混床相比，有较不的体积，它采用积木式结构，可依据场地的高度和窨灵活地构造。模块化的设计， 使EDI在生产工作时能方便维护。
⒊应用领域：
⒈电厂化学水处理
⒉电子、半导体、精密机械行业超纯水
⒊食品、饮料、饮用水的制备
⒋小型纯水站，团体饮用纯水
⒌精细化工、精尖学科用水
⒍其他行业所需的高纯水制备
⒎制药工业工艺用水
⒏海水、苦咸水的淡化 超滤（又称超过滤Ultra Filtration,简称UF）是用半透膜作先择障碍层，允许某些组分透过面保留混合物中的其他组分，从而达到分离的目的．它具有设备简单、操作方便、无相变、无化学变化、处理效率高和节能等优点，已作为一种单元应用并且日益受到人们的重视。 特点： 工艺流程简单，易于操作管理；
设备体积小、结构简单、投资费用低；
分离过程不发生相变化，耗能少；
应用范围广，凡溶质分子量为1000-500.000道尔顿或者溶质尺寸为0.005-0.1 ? m左右，都可利用超滤分离技术。 应用范围： 电子工业超纯水制备中的应用
在电子元器件生产中，高纯水主要用作清洗用水及用来配制各种溶液。不同的电子元器件生产中，纯水的用途及对水质的要求也不同。
优质生活饮用水制备中的应用
用超滤膜能有效的滤除水中的微粒、胶体、大肠杆菌、细菌和高分子有机物等。
医疗用水制备中的应用
在医疗用水中，超滤装置能有效的去除水中的细菌、热原。
发电厂锅炉被给水处理中的应用
食品工业用水处理中的应用
污水处理与回用系统 纯化水设备是用于满足各行业需求制取纯净水的设备，多用于医药、化学化工行业，整个系统 纯化水设备也都由全不锈钢材质组合而成，而且在用水点之前都必须装备杀菌装置。采用反渗透，EDI等最新工艺，比较有针对性地设计出成套高纯水处理工艺，以满足药厂、医院的纯化水制取、大输液制取的用水要求。
纯化水设备主要功能介绍 多种介质过滤器 多介质过滤罐大多填充石英砂、无烟煤和锰砂等滤料。其作用主要是降低水浊度，并且可以去除水中的大量细菌、病毒、有机物等。从而为后续的消毒工序创造了有利条件。锰砂对铁、锰的去除效果显著。 活性碳过滤罐 活性炭具有大量的微孔和巨大的比表面积，具有极强的物理吸附能力。能够十分有效的吸附水中杂质，尤其是有机物和微生物。活性炭表面形成的含氧催化氧化和化学吸附的功能，可以去除一部分水中的金属离子。活性炭对水中尚存的余氯有极强的吸附作用，以保护下游的不锈钢设备及管道表面和满足后序水处理单元的入水要求。 自动反冲、再生软化罐 软化罐内填充钠型阳离子交换树脂。克通过树脂的离子交换反应，降低水的硬度，防止钙、镁离子与碳酸根、硫酸根离子结合，在后序水处理设备或管道中结垢。 精密过滤器 精密过滤器又称保安过滤器，过滤精度一般为5μm。其作用在于截留一切粒径大于5μm的物质，以满足反渗透的入水要求。 反渗透 反渗透技术应用的关键在于起除盐作用的反渗透膜的性能。反渗透膜是一种只允许水分子通过而不允许溶质透过的半通透膜。反渗透技术除了应用反渗透和反渗透的原理外，还利用了膜的选择吸附和针对有机物的筛分机理。反渗透膜的孔径大多小于等于10×10-10m，其分离对象为溶液中处于离子范围和分子量为几百左右的有机物。它能滤除各种细菌，如最小的细菌之一绿脓杆菌（3000×10-10m），也能滤除各种病毒，如流感病毒（800×10-10m）,脑膜炎病毒（200×10-10m），还能滤除热原（10~500×10-10m）。这是制药用水十分关注的问题。 型工艺流程
· 原水-原水加压泵-多介质过滤器-活性炭过滤器-软水器-精密过滤器-第一级反渗透-PH调节-中间水箱-第二级反渗透设备(反渗透膜表面带正电荷)-纯化水箱-纯水泵-紫外线杀菌器- 微孔过滤器-用水点推荐新工艺
· 原水-原水加压泵-多介质过滤器-活性炭过滤器-软水器-精密过滤器-一级反渗透设备-中间水箱-中间水泵-离子交换器-纯化水箱-纯水泵-紫外线杀菌器-微孔过滤器-用水点传统工艺
· 原水-原水加压泵-多介质过滤器-活性炭过滤器-软水器-精密过滤器-一级反渗透机-中间水箱-中间水泵-EDI系统-纯化水箱-纯水泵-紫外线杀菌器-微孔过滤器-用水点新工艺
纯化水制备系统
反渗透法：反渗透法制备纯水技术是60年代发展起来的新技术。由于它操作工艺简单，除盐和除热源效率高，又比较经济。《美国药典》从19版开始收载此法，为制备注射用水的法定方法之一。
机制：反渗透是渗透的逆过程，是指借助一定的推力(如压力差、温度差等)迫使溶液中溶剂组分通过适当的半透膜从而阻留某一溶质组分的过程。

5. 锅炉水硬度大的原因有几点

工业锅炉水的硬来度，一般是源指经水处理设备处理后用于锅炉的水中所含钙镁离子的量，正常情况下它主要受以下几方面因素的影响：地下水质的变化、钠离子交换器形式结构、高度、分配水装置、树脂质量、装填量、是否中毒、再生程度、再生方式、软化水箱是否有渗漏及回水硬度是否超标等有关系，另外其数据指标还受化验药品是否过期、准确，化验方式、化验人员等的影响。加药一般指加“三钠”，其中不含钙镁离子，因此与硬度无关，只与碱度、PH值等有关，排污与炉水质量、碱度、PH值、悬浮物、溶解固形物等等有关，但与硬度无关。

6. 软水器和除垢剂的作用分别是什么

除垢剂通常都是按比例直接加到水箱里。有试纸可以测验浓度是否超标。软水器我在装载机上没见过。就只见过水滤芯。
我没买过锅炉除垢剂 - -

7. 高炉软水系统膨胀罐的作用

众所周知，高炉的一代炉龄取决于冷却设备是否长寿，而冷却设备是否完好又取决于冷却设备结构设计是否合理、冷却设备冷却方式是否合理以及水质是否合乎标准等，然而膨胀罐就是起缓冲压力波动及部分给水的作用。

高炉在冷却系统上总结了过去许多的成功经验，采用了一系列的先进技术，如整个系统采用了不产生结垢的软水密闭循环冷却,采用冷却壁热面从下到上直通供水，在易受铁水和烙渣的化学侵蚀、物料机械磨损和高温还原气体冲刷的炉腹、炉腹及炉身下部采用了锅冷却壁等。

软水密闭循环冷却系统是由炉底水冷管及炉身中部蛇形冷却管系统、炉缸 坨形冷却管系统、风口 、热风阔系统以及软水补充水和净环水辅助系统所组成，而高炉炉顶设置膨胀罐，软水密闭循环的系统压力由膨胀罐内充入的氮气压力决定。高炉顶部安装膨胀罐是为了保证整个管道中的压力保持在一定的值,不会因管路过长或缺水等原因造成压力大幅度变化。

它的结构就是由一只内部带弹簧的压力罐和一个泵组成的,罐体内部在弹簧的作用下维持管道内一定的压力,当管道缺水或压力不稳时,将膨胀罐的罐内的水迅速补充进去,同时开启水泵补水,当压力超过时,水会被罐体吸收进去,从而稳定管道压力!膨胀罐为软水系统中重要的一个配件，它使软水系统自动化程序高，软水泵房内可实现自动补水和自动操作，同时可实现自动稳压和自动检漏。

详情咨询电话：021-51695568

8. 有什么常用的软化水处理方法

本发明公开了一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法，将电解槽分隔成阳极室和阴极室，并分别置有阳极板和阴极板;根据I≥1.01Qη(M+2M2)得到电流，待软化的水流经阴极室，通电后，在阴极室内形成强碱性区域，体系pH≥10，产生的OH‑，使Ca2+生成CaCO3晶体，Mg2+生成Mg(OH)2晶体，且随着pH值的增大，碳酸钙晶体的zeta电位降低，晶体聚团行为加强而讯速形成晶核;过饱和的晶体悬浮液随水流流出电解室的过程中，以此晶核为生长点并迅速成长，实现自发结晶，再进行沉降或过滤，即完成软化。本发明计算出适宜电流值，将水中钙镁离子一次性除去，且在处理过程中阴极板上几乎不会附着水垢，电能利用效率高达90%，极大提高了设备的处理能力和便于实现数字化和自动化控制。
权利要求书
1.一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)通过隔膜或细孔板将电解槽分隔成阳极室和阴极室，并将阳极板和阴极板分别置于阳极室和阴极室中;
(2)通一电流，所述的电流根据I≥1.01Qη(M+2M2)计算得到，其中，I为电极板的电流，单位：A;η为目标软化率，单位：1;Q为阴极室的水流量，单位：L/s;当M0>M1时，M=M0;当M0[(M0+M2)/(M1+M2)]时，M=2M1-M0;M0为待软化水的碱度，单位：mgCaCO3/L;M1为待软化水的钙硬度，单位：mgCaCO3/L;M2为待软化水的镁硬度，单位：mgCaCO3/L;
(3)待软化的水流经阴极室，通电后，在阴极室内形成强碱性区域，体系pH≥10，电解产生的OH-，与HCO3-反应生成CO32-，然后与水体中的Ca2+结合生成CaCO3晶体;与Mg2+结合生成Mg(OH)2晶体，且随电解的继续，阴极液pH值增大，CaCO3晶体的zeta电位降低，晶体聚团行为加强而迅速形成晶核，随高速水流流出阴极室的过饱和CaCO3和Mg(OH)2悬浮液以此晶核为生长点并迅速成长，实现自发结晶，生成肉眼可见的固体颗粒物，悬浮于水中，再进行沉降或过滤，即完成软化。
2.根据权利要求1所述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法，其特征在于，还包括在M0[(M0+M2)/(M1+M2)]时，向阴极液中通入足量空气或二氧化碳。
3.根据权利要求2所述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法，其特征在于，常温常压下通入空气的流量根据Q1=0.61Q(M1-M0)计算得到，其中，Q1为向阴极室通入空气的流量，单位：L/s。
4.根据权利要求2所述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法，其特征在于，常温常压下通入CO2的流量根据Q0=2.45Q(M1-M0)·10-4计算得到，其中，Q0为向阴极室通入CO2的流量，单位：L/s。
5.根据权利要求1所述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法，其特征在于，所述的阳极板为碳电极、贵金属电极或钛基金属氧化物电极中的一种;所述的阴极板为定型导电材料中的一种。
6.根据权利要求1所述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法，其特征在于，所述的隔膜为阴离子交换膜、阳离子交换膜、双极膜、石棉纤维膜、无纺布、化纤滤布或陶瓷隔膜中的一种;所述的细孔隔板为带有微小细孔且不影响导电的塑料薄板。
7.一种利用权利要求1～6所述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法软化硬水的装置。
8.根据权利要求7所述的软化硬水的装置，其特征在于，至少在所述的阴极室的两端分别设有进水口和出水口，在所述的进水口上设有空气或二氧化碳补气口，在所述的出水口上连有过滤器或沉降池。
9.根据权利要求8所述的软化硬水的装置，其特征在于，在所述的出水口与所述的过滤器或沉降池之间设有第一气液分离器。
10.一种软化硬水的系统，其特征在于，将若干个权利要求8所述的电解槽并联、串联或串并复合连接，且在阴极室出水口的汇集处设有第二气液分离器。
说明书
一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法及其装置
技术领域
本发明属于电化学软化水技术领域，特别涉及一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法及其装置。
背景技术
利用电化学技术进行水体脱盐除垢处理，早在2006年就有文献(Desalination,2006,201:150)报道，随后也有不少国内文献及专利(西安交通大学学报,2009,43(5):104;专利公开CN105523611A、CN204198498U)报道过，并在工程实践中得到一定程度的应用。相比于传统的消石灰软化法，电化学脱盐软化水技术占地空间小、处理速度快、不需要使用絮凝剂无二次污染、废弃固体物少，操作简单方便，可实现数字化控制，具有很高的经济效益和环境效益。用于冷却循环水的除垢防垢领域，与以往传统的化学加药方法以及电磁技术、超声波技术相比，电化学技术的优点在于能够将水中的成垢的钙镁离子以水垢沉积的方式从水中取出，并能提高浓缩倍数，达到节水减排的目的。
现有的电化学设备主要用于冷却循环水的除垢防垢领域，为提高除垢效率，中国专利公开CN105621538A、CN201923867U及CN105329985A等专利对电化学除垢设备进行了相应的优化设计，其创新点在于充分优化电化学设备内部结构，扩大阴极面积，简化操作，提高设备的处理效率与处理能力。
为了摆脱极板面积大小的限制因素，以色列文献(Desalination,2010,263:285;Journal of Membrance Science,2013,445:88)提出了一种新的处理方法，利用阳离子交换膜将电解槽分隔为阳极室与阴极室，将待处理的水流经阴极室后，引入外部结晶器内进行诱发结晶以提高极板处理能力，电能利用率达到50%。中国专利CN204198498U利用刮刀刮掉阴极板垢以提供微小晶核增加结晶比表面积，虽在一定程度上提高了电能的利用率，但其电能利用率依旧偏低，一是增加了阴极动力旋转部分的电耗，二是由于其辅助电极接正电且在阴极室内，其表面必定会析氧(氯)而产生H+，可消耗阴极产生的部分OH-而导致电能利用率降低，另外其在后续工艺中提及需添加絮凝剂造成二次污染及处理成本的增加，另外其设备内腔底部没有隔膜将阴阳两室分开，而其实施例中阳极室酸性水一直往复循环部分H+必会进入阴极室，也会降低电能的利用率。生活中大部分水体都是硬水即碱度小于硬度(等同于重碳酸根的含量低于钙镁量)，故在不补加二氧化碳的情况下不能完全消除硬度。专利CN106277369A虽也提及阴阳极间加隔膜，但同样要求阴极室出水口需连接一外部结晶器诱发结晶，结晶器体积庞大且时效性低，因无二氧化碳的补给同样存在硬度水条件下不能完全消除硬度达到彻底软化水的目的。
发明内容
本发明的第一目的是提供了一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法，向电解槽中通入电流，使得阴极室内形成强碱性区域，利用电解产生的OH-，使得Ca2+生成CaCO3晶体，与Mg2+生成Mg(OH)2晶体，并随着电解的进行，阴极室pH值增大，碳酸钙晶体聚团行为加强而迅速形成晶核，使得过饱和的CaCO3和Mg(OH)2悬浮液高效自发结晶，避免了诱发结晶和外加絮凝剂而带来的二次污染，减少了工序步骤，而且时间上也快很多，投资少、设备占用空间也少，处理能力大。
本发明的第二目的是提供了一种利用上述高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法软化硬水的装置及其系统，向电解槽中通入电流，使得阴极室内形成强碱性区域，利用电解产生的OH-，使得Ca2+生成CaCO3晶体，与Mg2+生成Mg(OH)2晶体，并随着电解的进行，阴极室pH值增大，CaCO3晶体聚团行为加强而迅速形成晶核，使得过饱和的CaCO3和Mg(OH)2悬浮液高效自发结晶，避免了诱发结晶和外加絮凝剂而带来的二次污染，减少了工序步骤，而且时间上也快很多，投资少、设备占用空间也少，处理能力大。
本发明的技术方案如下：
一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法，包括以下步骤：
(1)通过隔膜或细孔板将电解槽分隔成阳极室和阴极室，并将阳极板和阴极板分别置于阳极室和阴极室中;
(2)通一电流，所述的电流根据I≥1.01Qη(M+2M2)计算得到，其中，I为电极板的电流，单位：A;η为目标软化率，单位：1;Q为阴极室的水流量，单位：L/s;当M0>M1时，M=M0;当M0[(M0+M2)/(M1+M2)]时，M=2M1-M0;M0为待软化水的碱度，单位：mgCaCO3/L;M1为待软化水的钙硬度，单位：mgCaCO3/L;M2为待软化水的镁硬度，单位：mgCaCO3/L;
(3)待软化的水流经阴极室，通电后，在阴极室内形成强碱性区域，体系pH≥10，电解产生的OH-，与HCO3-反应生成CO32-，然后与水体中的Ca2+结合生成CaCO3晶体;与Mg2+结合生成Mg(OH)2晶体，且随电解的进行阴极室pH值的增大，CaCO3晶体的zeta电位降低，晶体聚团行为加强而迅速形成晶核，随高速水流流出阴极室的过饱和CaCO3和Mg(OH)2悬浮液以此晶核为生长点并迅速成长，实现自发结晶，生成为肉眼可见的固体颗粒物，悬浮于水中，再进行沉降或过滤，即完成软化。
优选为，还包括在M0[(M0+M2)/(M1+M2)]时，向阴极液中通入足量空气或二氧化碳。
优选为，常温常压下通入空气的流量根据Q1=0.61Q(M1-M0)计算得到，其中，Q1为向阴极室通入空气的流量，单位：L/s。
优选为，常温常压下通入CO2的流量根据Q0=2.45Q(M1-M0)·10-4计算得到，其中，Q0为向阴极室通入CO2的流量，单位：L/s。
优选为，所述的阳极板为碳电极、贵金属电极或钛基金属氧化物电极中的一种;所述的阴极板为不锈钢、铸铁、石墨、铝或铜等定型导电材料中的一种。
优选为，所述的隔膜为阴离子交换膜、阳离子交换膜、双极膜、石棉纤维膜、无纺布、化纤滤布或陶瓷隔膜中的一种;所述的细孔隔板为带有微小细孔且不影响导电的塑料薄板，如聚四氟乙烯塑料薄板。
本发明还公开了一种利用上述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法软化硬水的装置。
优选为，至少在所述的阴极室的两端分别设有进水口和出水口，在所述的进水口上设有空气或二氧化碳补气口，在所述的出水口上连有过滤器或沉降池。
优选为，在所述的出水口与所述的过滤器或沉降池之间设有第一气液分离器，用来收集绿色能源—氢气。
本发明还公开了一种软化硬水的系统，将若干个上述的电解槽并联、串联或串并复合连接，且在阴极室出水口的汇集处设有第二气液分离器，用来收集绿色能源—氢气。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
一、本发明的一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法，通过I≥1.01Qη(M+2M2)计算出一适宜电流，使得阴极室内形成强碱性区域，体系pH≥10，利用电解产生的OH-，使得Ca2+生成CaCO3晶体，与Mg2+生成Mg(OH)2晶体，并随着电解的进行，阴极室pH值增大，CaCO3晶体聚团行为加强而迅速形成晶核，流出阴极室的过饱和悬浮液以此晶核为生长点高效自发结晶，实现将水中大部分或全部钙镁离子一次性除去，且在阴极板上不会附着水垢，无需诱发结晶和外加絮凝剂，避免了二次污染，减少了工序步骤，具有软化效率稿，投资少、设备占用空间少，处理能力大等优点;
二、本发明的一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法，还根据Q1=0.61Q(M1-M0)计算通入空气的流量和根据Q0=2.45Q(M1-M0)·10-4计算通入二氧化碳的流量，以提供足够量的HCO3-，达到所需软化率;
三、本发明的一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法，根据通入电流的计算公式和通入空气或二氧化碳的计算公式，计算出电流值及通入空气或二氧化碳的速率，便于实现数控化和自动化，使用清洁电能作为唯一的“处理剂”，无色环保无污染。