一種軟化水體的方法
【專利摘要】本發明涉及水處理領域，特別是涉及一種軟化水體的方法。本發明提供一種軟化水體的方法，包括如下步驟：使用活性炭電極對水體進行電解處理。本發明提供的電解活性炭軟化水體的方法可以有效去除水中的余氯，也可以軟化水體，從而可以被應用于生活飲用水軟化處理。
【專利說明】
一種軟化水體的方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及水處理領域，特別是涉及一種軟化水體的方法。【背景技術】
[0002]對于工業用水和民用生活飲用水的硬度這一指標，近年來受到了越來越多的關注。水體的硬度具體對應水體中鈣離子和鎂離子的總量。不管是對于工業用水還是生活飲用水，水體的硬度都是一個非常重要的指標。對于工業用水來說，硬度過高的水體會在管道上形成水垢，使得管道的內徑減小，阻塞水流，嚴重時甚至會使得管道爆裂;硬度過高的水體引發的水垢同樣會嚴重降低工業鍋爐的傳熱效率，增大能耗。水體的硬度對于生活飲用水來說同樣至關重要，統計數據表明，長期飲用高硬度水會大大增加結石等頑疾的患病概率。
[0003]因此，不管是對于工業用水還是生活飲水，軟化除硬的必要性不言而喻。現有的水體軟化除硬技術主要包括:
[0004]1.加藥除硬法:通過向水體中加入化學藥劑，使得水體中的鈣鎂離子形成難溶性的沉淀物質。此類方法的優點是操作簡單。但是費用較高，投加藥物對于混合和沉淀都有著不同程度的要求，持續投加藥劑會在去除水體鈣鎂離子的同時也會加大水體的含鹽量。因此，加藥法對于水體除硬來說并不是一個很好的方法；
[0005]2.離子交換法:通過鈉離子交換樹脂將水體中的鈣鎂離子同樹脂中的鈉離子進行交換，實現水體軟化的目的。但是鈉離子交換樹脂自身的鈉離子濃度會隨著軟化過程的進行而逐漸降低，當降低到一定的程度后必須通過氯化鈉溶液提升鈉離子的濃度，這稱為離子交換樹脂的“再生”。可見，使用鈉離子交換樹脂進行水體氧化過程需要對水體的硬度和鈉離子交換樹脂的性能進行實時監測，維持樹脂的“再生”，此過程一方面復雜，另一方面同樣伴隨著較高的費用；
[0006]3.反滲透膜處理方法:是一種利用反滲透膜將水體的污染物質和各種離子一并去除的方法，此方法對于工業廢水來說是實現零排放的一種重要手段，對于生活飲用水來說， 雖說反滲透膜處理可以去除鈣鎂離子，但是水體中對人體有益的諸多礦物質離子都會一并被去除，因此，反滲透膜處理方法對于軟化生活飲用水來說肯定不會是一個好的選擇。
[0007]綜上所述，傳統的軟化水體的方法都或多或少存在著處理能力不穩定，操作復雜， 能耗高等問題，所以需要提出一種新的軟化水體的方法，以克服現有技術中所存在的問題。
[0008]電解技術運用于水處理領域已經不是一個新的課題了。在工業廢水處理方面，電解技術主要用于廢水的高級氧化。例如申請號為201520501511.1的實用新型專利提出了一種新型廢水處理鐵碳內電解反應器；申請號為201120313591.X的實用新型專利提出了一種廢水處理用的碳電極等等。而在飲用水處理方面，電解技術主要用于實現殺菌消毒。例如申請號為201410218738.5的發明專利中提出的一種電解飲水機。但是，通過電解活性炭實現水體的軟化，這一課題目前還沒有發現有任何技術的申請。
【發明內容】
[0009]鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種軟化水體的方法，并進一步提供該方法對應的裝置及其用途，所述軟化水體的方法基于電解活性炭技術，用于解決現有技術中的問題。
[0010]為實現上述目的及其他相關目的，本發明第一方面提供一種軟化水體的方法，包括如下步驟:使用活性炭電極對水體進行電解處理。
[0011] 在本發明一些實施方式中，電解處理時的電流強度S5A，優選為1.5-2.5A;
[0012] 在本發明一些實施方式中，電解處理的時間為2-10min，優選為2-5min;[〇〇13] 在本發明一些實施方式中，水體中活性炭電極的處理面積為20000-200000m2/L， 優選為40000-100000m2/L;
[0014]在本發明一些實施方式中，所述電解處理中活性炭電極占電解水箱的體積的為 10-95%，優選為 35-55 %。[〇〇15] 在本發明一些實施方式中，水體在經受電解處理之前，還經受過濾處理。[〇〇16]在本發明一些實施方式中，過濾處理的過濾精度為1-20M1，優選為2-lOwn;[0〇17]在本發明一些實施方式中，過濾介質為PP棉濾芯。
[0018]在本發明一些實施方式中，經受電解處理后的水體的至少一部分還經受過濾處理。
[0019] 在本發明一些實施方式中，所述過濾處理為深度過濾處理，過濾處理的過濾精度為0.001-0.1M1，優選為0.005-0.05WI1;
[0020]在本發明一些實施方式中，過濾介質為醋酸纖維素、聚酰胺、聚醚礬、聚偏氟乙烯、 聚丙烯腈、聚碳酸酯中的一種或多種的組合。
[0021]本發明第二方面提供一種軟化水體的系統，包括:電解裝置，所述電解裝置包括電解裝置本體，所述電解裝置本體包括中空的殼體，殼體中設有活性炭電極，所述活性炭電極包括活性炭正電極和/或活性炭負電極。
[0022]在本發明一些實施方式中，所述電解裝置還包括電極供電裝置，所述活性炭電極與電極供電裝置相連。
[0023]在本發明一些實施方式中，還包括第一過濾裝置，所述第一過濾裝置與電解裝置流體連通，所述第一過濾裝置優選的過濾精度為1-20M1，更優選為2-lOwii;
[0024]在本發明一些實施方式中，還包括第二過濾裝置，所述第二過濾裝置與電解裝置流體連通，第二過濾裝置優選為深度過濾裝置，深度過濾裝置優選的過濾精度為0.001-0.1 Mi，更優選為 0 ? 005-0 ? 05ym。
[0025]本發明第三方面提供所述軟化水體的系統在軟化水體中的用途。
[0026]本發明第四方面提供活性炭電極在軟化水體中的用途。【附圖說明】[〇〇27]圖1顯示為本發明的結構示意圖。[〇〇28]圖2顯示為本發明中活性炭電極結構示意圖。[〇〇29] 元件標號說明
[0030]1第一過濾裝置
[0031]101第一過濾裝置出水口
[0032]102第一過濾裝置進水口[〇〇33]2電解裝置[〇〇34]201電解裝置本體
[0035]202殼體[〇〇36]203活性炭電極[〇〇37]204電解裝置進水口[〇〇38]205電解裝置出水口[〇〇39]206電極固定裝置[〇〇4〇]207電極供電裝置[0041 ]208導線[〇〇42]209外接電源
[0043]210電極固定件[〇〇44]3第二過濾裝置[〇〇45]301第二過濾裝置出水口[〇〇46]302第二過濾裝置進水口【具體實施方式】
[0047]本發明發明人基于電解活性炭技術，以活性炭作為電極對水體進行電解，從而提供了一種軟化水體的方法，在此基礎上完成了本發明。
[0048]本發明一方面提供一種軟化水體的方法，包括如下步驟:使用活性炭電極對水體進行電解處理。
[0049]所述方法中，所述軟化水體通常指降低水體中鈣離子和鎂離子的濃度。
[0050]所述方法中，所述電解處理通常是指將電流通過電解質，在陰極(負電極)和陽極 (正電極)上引起氧化還原反應的過程。所述電解質又可以稱為電解液，在本發明中，所述電解質可以為待處理的水體，更具體可以為待電解處理的水體。
[0051]所述方法中，所述活性炭電極通常指以活性炭作為原料制備獲得的電極，所述活性炭電極可以是整體均由活性炭構成的電極(例如，可以是活性炭通過粘結劑制備獲得)， 也可以是表面涂覆有活性炭的電極，在本發明一些【具體實施方式】中，所述活性炭電極是整體均由活性炭構成的電極。所述活性炭電極可以是本領域各種適用于水處理的活性炭電極，例如，活性炭的種類可以是包括但不限于木炭活性炭、果殼活性炭、木質活性炭、煤質活性炭等中的一種或它們的任意組合;活性炭的比表面積可以為500_700m2/g，還可以為700-900m2/g，還可以為 900-1100m2/g，還可以為 1100-1300m2/g，還可以為 1300-1500m2/g，還可以為1500-1700m2/g，還可以為1700-1900m2/g，還可以為1900-2100m2/g;活性炭的密度可以為0 ? 3-0 ? 4g/cm3，還可以為0 ? 4-0 ? 5g/cm3，還可以為0 ? 5-0 ? 6g/cm3，還可以為0 ? 6-0 ? 7g/cm3; 活性炭的水分含量通常彡l〇wt%，可以為3-4wt%，還可以為4-5wt%，還可以為5-6wt%，還可以為6_7wt%，還可以為7_8wt%，還可以為8_9wt%，還可以為9-10wt%。[〇〇52]所述方法中，本領域技術人員可根據待處理水體的種類、體積等參數調整電接觸力時的電流強度。電解處理的電流強度通常隨水體體積大小的增加而增強，電解處理時，水體通常對應的電流強度可以為不大于5A，還可以為0.5-4.5A，還可以為1.0-4.0A，還可以為 1.5-3.5A，還可以為1.5-3.0A，還可以為1.5-2.5A，電解處理時可以使用直流電。[〇〇53]所述方法中，電解處理的時間沒有特殊限制，只要不對本發明的發明目的產生限制即可。通常的電解處理的時間可以彡2min，還可以為2-1 Omin，還可以為2-9min，還可以為 2-8min，還可以為2-7min，還可以為2-6min，還可以為2-5min，在本發明一些實施方式中，所述電解處理的時間也可以理解為水體停留時間。
[0054]所述方法中，本領域技術人員可根據水體的參數調節活性炭電極的參數，通常需要保證活性炭電極與水體有充分的接觸面積。例如，所述電解處理中，每1L水體中，活性炭電極上活性炭的使用量可以為50g_500g，還可以為60-450g，還可以為70-400g，還可以為 80-350g，還可以為90-300g，還可以為100g-250g，此處的使用量通常指活性炭電極上能夠與水體實際接觸的部分。再例如，所述電解處理中，每1L水體中活性炭電極的處理面積可以為 20000-200000m2,還可以為 24000-180000m2,還可以為 28000-160000m2,還可以為 32000-140000m2,還可以為 36000-120000m2,還可以為40000-100000m2。
[0055]本發明中，所述活性炭電極的處理面積通常為活性炭電極與水體的實際接觸面積，更具體為活性炭完全展開后與水體的實際接觸面積(活性炭完全展開后其表面積通常較大，例如，lg活性炭完全展開時表面積可達400m2以上)。再例如，所述電解處理中，活性炭電極的體積可以占電解水箱的體積的1〇%_95%，還可以為20-85%，還可以為25-75%，還可以為30-65%，還可以為35-55%，所述電解水箱的體積通常為電解水箱中用于容納待處理水體的體積。[〇〇56]本發明所提供的軟化水體的方法中，待處理水體在經受電解處理之前，還經受過濾處理。[〇〇57]所述方法中，所述過濾處理通常指在推動力作用下水體透過過濾介質，一部分物質被過濾介質截留的方法。[〇〇58]所述方法中，本領域技術人員可根據水體中所需截留的物質的種類，調整過濾處理中過濾的精度，例如，過濾處理的過濾精度可以為1-20M，還可以為1.2-18M1，還可以為 1.4-16M1，還可以為1.6-14WH，還可以為1.8-12WH，還可以為2-lOtim，所述過濾精度通常對應過濾介質的孔徑。
[0059]所述方法中，本領域技術人員可根據過濾精度，選取合適的過濾介質。例如，所述過濾介質可以為PP棉濾芯，所述PP棉濾芯通常是以聚丙烯纖維為原料制備獲得的濾芯。本領域技術人員可根據待處理水體的參數確定PP棉濾芯的種類，例如，可選用的PP棉濾芯的種類包括但不限于滌綸高彈棉濾芯、高級纖維棉濾芯、中空丙綸棉濾芯、聚酯長纖維棉濾芯、熔噴聚丙烯棉濾芯等中的一種或它們的任意組合。
[0060]本發明所提供的軟化水體的方法還包括:經受電解處理后的水體的至少一部分還經受過濾處理。
[0061]所述方法中，所述過濾處理可以為深度過濾處理，本領域技術人員可根據水體中所需截留的物質的種類，調整過濾處理中過濾的精度，例如，過濾處理的過濾精度可以為 0 ? 001-0 ? 1M1，還可以為0 ? 002-0 ? 09_，還可以為0 ? 003-0 ? 08WI1，還可以為0 ? 004-0 ? 07WI1，還可以為0.005-0.06wn，還可以為0.005-0.05wii。
[0062]所述方法中，本領域技術人員可根據過濾精度，選取合適的過濾介質。例如，所述過濾介質可以為醋酸纖維素、聚酰胺、聚醚礬、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚碳酸酯等中的一種或它們的任意組合，這些過濾介質通常可以以過濾膜的形式使用。
[0063]本發明另一方面提供一種軟化水體的系統，包括:用于以活性炭作為電極對水體進行電解處理的電解裝置。
[0064]所述系統中，本領域技術人員可根據待處理水體的種類、體積等參數調整電接觸力時的電流強度。電解處理的電流強度通常隨水體體積大小的增加而增強，電解處理時，水體通常對應的電流強度可以為不大于5A，還可以為0.5-4.5A，還可以為1.0-4.0A，還可以為 1.5-3.5A，還可以為1.5-3.0A，還可以為1.5-2.5A，電解處理時可以使用直流電。
[0065]所述系統中，電解處理的時間沒有特殊限制，只要不對本發明的發明目的產生限制即可。通常的電解處理的時間可以彡2min，還可以為2-1 Omin，還可以為2-9min，還可以為 2-8min，還可以為2-7min，還可以為2-6min，還可以為2-5min，在本發明一些實施方式中，所述電解處理的時間也可以理解為水體停留時間。
[0066]所述系統中，本領域技術人員可根據水體的參數調節活性炭電極的參數，通常需要保證活性炭電極與水體有充分的接觸面積。例如，所述電解處理中，每1L水體中，活性炭電極上活性炭的使用量可以為50g_500g，還可以為60-450g，還可以為70-400g，還可以為 80-350g，還可以為90-300g，還可以為100g-250g，此處的使用量通常指活性炭電極上能夠與水體實際接觸的部分。再例如，所述電解處理中，每1L水體中活性炭電極的處理面積可以為 20000-200000m2,還可以為 24000-180000m2,還可以為 28000-160000m2,還可以為 32000-140000m2,還可以為 36000-120000m2,還可以為40000-100000m2。
[0067]本發明中，所述活性炭電極的處理面積通常為活性炭電極與水體的實際接觸面積，更具體為活性炭完全展開后與水體的實際接觸面積(活性炭完全展開后其表面積通常較大，例如，lg活性炭完全展開時表面積可達400m2以上)。再例如，所述電解處理中，活性炭電極的體積可以占電解水箱的體積的1〇%_95%，還可以為20-85%，還可以為25-75%，還可以為30-65%，還可以為35-55%。
[0068]所述系統中，電解裝置2可以是以活性炭作為電極對水體進行電解的裝置，所述電解裝置2可以包括電解裝置本體201，所述電解裝置本體201可以包括中空的殼體202,殼體 202中可以設有活性炭電極203,所述活性炭電極203通常包括活性炭正電極和/或活性炭負電極。所述活性炭電極203的形狀和大小沒有特殊限制，例如可以為柱形電極等。所述電解裝置本體201上可以設有電解裝置進水口 204,待處理的水體可以通過電解裝置進水口 204 被引入電解裝置本體201內，并可以在電解裝置201內進行電解，所述電解具體可以是通過位于水體中的活性炭正電極和活性炭負電極產生電流(例如，可以是直流電)，對水體進行電解。所述電解裝置本體201上還可以設有電解裝置出水口 205,經電解的水體可以通過電解裝置出水口 205被引出電解裝置本體201。[〇〇69]所述系統中，所述殼體202中還可以設有用于固定活性炭電極203的電極固定裝置 206,所述電極固定裝置206可以保持電極位置的穩定，從而可以保證電極之間不發生直接接觸，也可以保證電極對水體的電解效果。所述電解裝置2還可以包括電極供電裝置207,所述活性炭電極203可以與電極供電裝置207相連，通常來說，電極供電裝置207設有正負兩極，可以分別與活性炭正電極和活性炭負電極相連，例如，可以在電極供電裝置207上設置電極固定件210,活性炭電極203可以通過電極固定件210固定于電極供電裝置207上，電極供電裝置207還可以通過導線208與外接電源209連接。
[0070]本發明所提供的軟化水體的系統中，還可以包括用于對待處理水體在經受電解處理之前進行過濾處理的第一過濾裝置1，所述第一過濾裝置1與電解裝置2流體連通(本發明中，流體連通通常指在裝置之間可將一裝置中的流體引入另一裝置中，所述流體通常指氣體和/或液體)，經受第一過濾裝置1過濾處理以后的水體的至少一部分可以被引入電解裝置2中。所述第一過濾裝置1可以包括第一過濾裝置進水口 102,待處理水體可以通過第一過濾裝置進水口 102被引入第一過濾裝置1中進行處理。所述第一過濾裝置1可以包括第一過濾裝置出水口 101，經受第一過濾裝置1處理后的水體可以通過第一過濾裝置出水口 101被引出第一過濾裝置1。
[0071]所述系統中，本領域技術人員可根據水體中所需截留的物質的種類，調整第一過濾裝置1的精度，例如，第一過濾裝置1的過濾精度可以為1-20M，還可以為1.2-18M1，還可以為1.4-16WH，還可以為1.6-14WH，還可以為1.8-12M1，還可以為2-lOtim，所述過濾精度通常對應過濾介質的孔徑。
[0072]所述系統中，本領域技術人員可根據過濾精度，選取合適的過濾介質。例如，第一過濾裝置1中的過濾介質可以為PP棉濾芯，所述PP棉濾芯通常是以聚丙烯纖維為原料制備獲得的濾芯。本領域技術人員可根據待處理水體的參數確定PP棉濾芯的種類，例如，可選用的PP棉濾芯的種類包括但不限于滌綸高彈棉濾芯、高級纖維棉濾芯、普纖丙綸棉濾芯、中空丙綸棉濾芯、聚酯長纖維棉濾芯、熔噴聚丙烯棉濾芯等中的一種或它們的任意組合。
[0073]本發明所提供的軟化水體的系統中，還可以包括用于對經受電解處理后的水體的至少一部分進行過濾處理的第二過濾裝置3，所述第二過濾裝置3與電解裝置2流體連通，經受電解裝置2電解處理以后的水體的至少一部分可以被引入第二過濾裝置3中。所述第二過濾裝置3可以包括第二過濾裝置進水口 302，待處理水體可以通過第二過濾裝置進水口 302 被引入第二過濾裝置3中進行處理。所述第二過濾裝置3可以包括第二過濾裝置出水口 301， 經受第二過濾裝置3處理后的水體可以通過第二過濾裝置出水口 301被引出第二過濾裝置 3〇
[0074]所述方法中，第二過濾裝置3可以為深度過濾裝置，本領域技術人員可根據水體中所需截留的物質的種類，調整過濾處理中過濾的精度，例如，過濾處理的過濾精度可以為 0 ? 001-0 ? 1M1，還可以為0 ? 002-0 ? 09_，還可以為0 ? 003-0 ? 08WI1，還可以為0 ? 004-0 ? 07WI1，還可以為0.005-0.06wn，還可以為0.005-0.05wii。
[0075]所述方法中，本領域技術人員可根據過濾精度，選取合適的過濾介質。例如，第二過濾裝置3的過濾介質可以為醋酸纖維素、聚酰胺、聚醚礬、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚碳酸酯等中的一種或它們的任意組合，這些過濾介質通常可以以過濾膜的形式使用。
[0076]本發明另一方面提供所述軟化水體的系統在軟化水體中的用途。
[0077]本發明另一方面提供所述活性炭電極在軟化水體中的用途。
[0078]本發明所提供的軟化水體的系統可以利用活性炭電極，并可以通過電場和電流的物理作用，加上水解時的氧化還原反應作用，可以實現殺菌抑菌。通常情況下，自來水中的余氯(HCL0)會起到殺菌抑菌的功能，但是余氯會嚴重影響自來水體的口感。活性炭電解水可以使得自來水中的余氯與活性炭進行充分的反應，生成二氧化碳，可以對余氯進行有效的去除，改善口感，去除余氯的同時又可以有效的進行殺菌和抑菌。
[0079]本發明所提供的軟化水體的系統還可以通過活性炭電解水，從而可以吸收富集于水中溶解性的鈣鎂離子等等，在電解的作用下可以變為不溶物，在陰極上富集析出，起到對水體的軟化作用(例如:水體中可溶性的碳酸氫鈣和氫氧根離子反應可以生成不溶于水的碳酸鈣，水體中可溶性的碳酸氫鎂和氫氧根離子反應可以生成不溶于水的氫氧化鎂，同樣的原理還可以用于沉降水體中的其他高價陽離子)。
[0080]綜上所述，本發明提供了一種新型的電解活性炭軟化水體的方法，并進一步提供了該方法對應的裝置及其用途。所述方法及其對應的裝置可以有效去除水中的余氯，也可以軟化水體，從而可以被應用于生活飲用水軟化處理。
[0081]以下通過特定的具體實例說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。本發明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本發明的精神下進行各種修飾或改變。
[0082]須知，下列實施例中未具體注明的工藝設備或裝置均采用本領域內的常規設備或裝置。
[0083]此外應理解，本發明中提到的一個或多個方法步驟并不排斥在所述組合步驟前后還可以存在其他方法步驟或在這些明確提到的步驟之間還可以插入其他方法步驟，除非另有說明；還應理解，本發明中提到的一個或多個設備/裝置之間的組合連接關系并不排斥在所述組合設備/裝置前后還可以存在其他設備/裝置或在這些明確提到的兩個設備/裝置之間還可以插入其他設備/裝置，除非另有說明。而且，除非另有說明，各方法步驟的編號僅為鑒別各方法步驟的便利工具，而非為限制各方法步驟的排列次序或限定本發明可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內容的情況下，當亦視為本發明可實施的范疇。
[0084]實施例1[〇〇85] 待處理水體為河北唐山某公司自來水。自來水取樣，通過CHEMITEC公司的S461S紅外脈沖光束散射懸浮物探頭對水體的濁度進行檢測;通過S411DIG數字電導率探頭對水體的電導率進行檢測，從而推算水體的硬度;通過S401DIF差分0RP電極對水體的氧化還原電位進行檢測。檢測方式采用浸沒檢測式。初期水體的濁度為4.3NTU、電導率為716iiS/cm，對應水體的硬度為358mg/L、氧化還原電位為+169mV，屬于“硬水”。將水體以350mL/min的流量依次通過一級過濾水箱、電解活性炭水箱、深度超濾過濾水箱進行處理(一級過濾裝置的過濾材料為PP棉濾芯，過濾孔徑大小為3wii;深度過濾裝置的過濾材料為聚偏氟乙烯，過濾孔徑大小為0.005M1)。三個水箱的體積均為2L，即單個箱體的水力停留時間約為5.7min;電解活性炭在電解水箱中的體積占有率為60%，電解電流為2A。系統自動運行20分鐘后，打開各個箱體對水體的各項指標進行檢測，一級過濾出水的濁度為3.4NUT、電導率為126ys/cm、氧化還原電位為_310mV，基本上達到了截留水體中大部分的顆粒物質的目的。一級出水經過電解活性炭軟化處理后的濁度為3.1NUT、電導率為81yS/cm，氧化還原電位為-410mV，電導率和氧化還原電位的進一步降低顯示了電解活性炭對水體中鈣鎂離子的去除;經過超濾深度處理后水體的最終濁度為2.2NUT、電導率為50yS/cm，對應水體的硬度為25mg/L、水體的氧化還原電位為_425mV，完全滿足《中華人民共和國國家標準生活飲用水衛生標準》。
[0086] 實施例2[〇〇87]待處理水體為北京市海淀區某公司自來水。自來水取樣，通過CHEMITEC公司的 S461S紅外脈沖光束散射懸浮物探頭對水體的濁度進行檢測;通過S411IND電感式電導率探頭對水體的電導率進行檢測，從而推算水體的硬度;通過S401DIF差分0RP電極對水體的氧化還原電位進行檢測。檢測方式采用浸沒檢測式。初期水體的濁度為4.8NTU、電導率為696y s/cm，對應水體的硬度為348mg/L、氧化還原電位為+158mV，屬于“硬水”。將水體以1.56L/ min的流量依次通過一級過濾水箱、電解活性炭水箱、深度超濾過濾水箱進行處理(一級過濾裝置的過濾材料為PP棉濾芯，過濾孔徑大小為4.2mi;深度過濾裝置的過濾材料為聚酰胺，過濾孔徑大小為0.007WH)。三個水箱的體積均為5L，即單個箱體的水力停留時間約為 3.2min;電解活性炭在電解水箱中的體積占有率為70%，電解電流為3.5A。系統自動運行10 分鐘后，打開各個箱體對水體的各項指標進行檢測，一級過濾出水的濁度為3.1NUT、電導率為113ys/cm、氧化還原電位為-251mV，基本上達到了截留水體中大部分的顆粒物質的目的。 一級出水經過電解活性炭軟化處理后的濁度為3.0NUT、電導率為49ys/cm，氧化還原電位為-385mV，電導率和氧化還原電位的進一步降低顯示了電解活性炭對水體中鈣鎂離子的去除；經過超濾深度處理后水體的最終濁度為1.9NUT、電導率為38ys/cm，對應水體的硬度為 19mg/L、水體的氧化還原電位為-398mV，完全滿足《中華人民共和國國家標準生活飲用水衛生標準》。
[0088] 實施例3[〇〇89]待處理水體為哈爾濱市某公司自來水。自來水取樣，通過美國哈希公司的COSMOS-25 濁度分析儀對水體的濁度進行檢測; 通過 3700 系列無極式電導率傳感器對水體的電導率進行檢測，從而推算水體的硬度;通過GLI 0RP分析儀對水體的氧化還原電位進行檢測。檢測方式采用浸沒檢測式。初期水體的濁度為5.3NTU、電導率為758yS/cm，對應水體的硬度為 379mg/L、氧化還原電位為+172mV，屬于“硬水”。將水體以200mL/min的流量依次通過一級過濾水箱、電解活性炭水箱、深度超濾過濾水箱進行處理(一級過濾裝置的過濾材料為PP棉濾芯，過濾孔徑大小為2.lwii;深度過濾裝置的過濾材料為聚碳酸酯，過濾孔徑大小為0.00如 m)。三個水箱的體積均為1.5L，即單個箱體的水力停留時間約為7.5min;電解活性炭在電解水箱中的體積占有率為25%，電解電流為2.5A。系統自動運行15分鐘后，打開各個箱體對水體的各項指標進行檢測，一級過濾出水的濁度為3.3NUT、電導率為157ys/cm、氧化還原電位為-203mV，基本上達到了截留水體中大部分的顆粒物質的目的。一級出水經過電解活性炭軟化處理后的濁度為3.1NUT、電導率為48ys/cm，氧化還原電位為-325mV，電導率和氧化還原電位的的進一步降低顯示了電解活性炭對水體中鈣鎂離子的去除;經過超濾深度處理后水體的最終濁度為2.2NUT、電導率為21yS/cm，對應水體的硬度為10.5mg/L、水體的氧化還原電位為-411mV，完全滿足《中華人民共和國國家標準生活飲用水衛生標準》。
[0090]綜上所述，本發明有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。
[0091]上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用于限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。
【主權項】
1.一種軟化水體的方法，包括如下步驟:使用活性炭電極對水體進行電解處理。2.如權利要求1所述的一種軟化水體的方法，其特征在于，電解處理時的電流強度< 5A，優選為 1.5-2.5A;和/或，電解處理的時間為2-10min，優選為2-5min;和/或，水體中活性炭電極的處理面積為20000-200000m2/L，優選為40000-100000m2/ L；和/或，所述電解處理中活性炭電極占電解水箱的體積的為10-95%，優選為35-55%。3.如權利要求1所述的一種軟化水體的方法，其特征在于，水體在經受電解處理之前， 還經受過濾處理。4.如權利要求3所述的一種軟化水體的方法，其特征在于，過濾處理的過濾精度為1-20 Mi，優選為 2-1 Own;和/或，過濾介質為PP棉濾芯。5.如權利要求1所述的一種軟化水體的方法，其特征在于，經受電解處理后的水體的至 少一部分還經受過濾處理。6.如權利要求5所述的一種軟化水體的方法，其特征在于，所述過濾處理為深度過濾處 理，過濾處理的過濾精度為0.001-0.lwii，優選為0.005-0.05mi;和/或，過濾介質為醋酸纖維素、聚酰胺、聚醚礬、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚碳酸酯中的 一種或多種的組合。7.—種軟化水體的系統，其特征在于，包括:電解裝置(2)，所述電解裝置(2)包括電解 裝置本體(201)，所述電解裝置本體(201)包括中空的殼體(202)，殼體(202)中設有活性炭 電極(203)，所述活性炭電極(203)包括活性炭正電極和/或活性炭負電極。8.如權利要求7所述的一種軟化水體的系統，其特征在于，所述電解裝置(2)還包括電 極供電裝置(207)，所述活性炭電極(203)與電極供電裝置(207)相連。9.如權利要求7所述的一種軟化水體的系統，其特征在于，還包括第一過濾裝置(1 )，所 述第一過濾裝置(1)與電解裝置(2)流體連通，所述第一過濾裝置(1)優選的過濾精度為1-20iim，更優選為 2-lOtim;和/或，還包括第二過濾裝置(3)，所述第二過濾裝置(3)與電解裝置(2)流體連通，第二 過濾裝置(3)優選為深度過濾裝置，深度過濾裝置優選的過濾精度為0.001-0.lym，更優選 為0.005-0.05iim。10.活性炭電極和/或如權利要求7-9任一權利要求所述的軟化水體的系統在軟化水體 中的用途。
【文檔編號】C02F1/461GK105948181SQ201610405279
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月8日
【發明人】李恒, 王鴻洋
【申請人】上海立泉環境科技有限公司