[实用新型]一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水装置

说明书

技术领域

本实用新型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

本实用新型提供了一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水装置，通过设置若干组两室电解槽，向电解槽中通入电流，使得阴极室内形成强碱性区域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，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。

本实用新型的技术方案如下：

一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水装置，包括若干组两室电解槽、供电与控制系统；所述的供电与控制系统为所述的两室电解槽提供电源；

所述的两室电解槽由隔膜或细孔板隔开，分隔成阳极室和阴极室；阴极板位于所述的阴极室内，并通过阴极接线柱与所述的供电与控制系统的负极接线柱相连；阳极板位于所述的阳极室内，并通过阳极接线柱与所述的供电与控制系统的正极接线柱相连；在所述的阴极室和所述的阳极室的一侧分别设有至少一个出水口，在对应的一侧的所述的阴极室和所述的阳极室上分别设有至少一个进水口，或者所述的阴极室和所述的阳极室共用至少一个进水口。