[发明专利]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

摘要

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。

主权项

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＜M₁且η≤[(M₀+M₂)/(M₁+M₂)]时，M＝M₀；当M₀＜M₁且η＞[(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CO₃^2‑，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。