生产微酸性电解水的方法及其装置与流程

本发明涉及一种生产微酸性电解水的方法及其装置，属于水处理技术领域。

背景技术：

传统微酸性电解水生成原理是：将自来水经软化处理后，加入电解剂(NaCl简称“盐”和微量酸)在无离子隔膜的电解槽中电解，生成含有次氯酸分子(HClO)的微酸性电解水消毒剂，其生成原理示意图如附图1所示。

自来水和电解剂[NaCl和微量酸(盐酸)]按一定比例在混合器中均匀混合后进入无隔膜电解室，在微弱电场作用下，阴、阳两极发生电化学反应，水发生电解在阳极产生了氯气，生成含氯化合物、活性氧、过氧化氢的水溶液，具有瞬时、广谱、高效、无残留的杀菌特性。

但是，这种方法采用的电解剂之一盐酸在我国属于管制材料，一般不方便获取，应用范围尤其是家用有很大的局限。并且，盐酸具有腐蚀性，使用过程中存在一定的危险性。

传统隔膜电解槽只能产生强酸性电解水，不能制取微酸性电解水，其制备原理为：将经过软化处理的自来水中加低浓度的氯化钠(浓度小于0.1％)，在有离子隔膜式电解槽中电解后，从阳极一侧生成的具有低浓度有效氯、高氧化还原电位的酸性水溶液，称为酸性氧化电位水(简称酸化水)，在阴极一侧得到的碱性水溶液称为碱性还原电位水。此方法只能制备强酸性水。传统隔膜电解槽电解制取强酸性电解水的流程示意图如附图2所示。

其产水指标为：

pH：2.0-3.0；

ORP：≥1100mV；

有效氯：50-70mg/L。

如何采用隔膜电解槽生产微酸性电解水至今未见报道。

技术实现要素：

根据以上现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种生产微酸性电解水的方法，采用盐水溶液作为电解剂，运输储存应用方便，使用更加安全；本发明同时提供其使用的装置。

本发明所述的生产微酸性电解水的方法，其所使用的装置包括电解槽槽体，电解槽槽体由隔膜分隔为阳极室和阴极室，隔膜通过隔板固定在电解槽槽体内部，阳极室内设阳极，阴极室内设阴极，阳极和阴极通过导线分别与电源连接，阴极室上部设阴极室入口，阴极室底部设碱水出口，碱水出口与碱水支线相连，碱水支线上设碱水调节阀，隔板上设比例调节阀，比例调节阀穿过隔膜底部，阳极室上部设阳极室出口，阳极室出口与微酸性电解水支线相连，微酸性电解水支线上设产水调节阀；

所述方法包括以下步骤：

电解剂从阴极室入口进入阴极室进行电解，然后，部分电解产生的碱水通过比例调节阀进入到阳极室电解，获得微酸性电解水；电解过程中通过碱水调节阀调节电解产生的碱水出水的比例，通过产水调节阀调节产生的微酸性电解水的出水量。

所述的电解剂为氯化钠水溶液。

所述的氯化钠水溶液的质量浓度为0.05％-0.1％。

所述的电源电压为DC 8-12V，电流为15-25A。

所述的阳极和阴极电极均为钛镀钌铱电极。

所述的隔膜为离子膜。

所述的微酸性电解水的产水指标为：pH：5.0-6.5；ORP：≥850mV；有效氯：40mg/L-100mg/L。

所述的生产微酸性电解水的方法所使用的装置，包括电解槽槽体，电解槽槽体由隔膜分隔为阳极室和阴极室，隔膜通过隔板固定在电解槽槽体内部，阳极室内设阳极，阴极室内设阴极，阳极和阴极通过导线分别与电源连接，阴极室上部设阴极室入口，阴极室底部设碱水出口，碱水出口与碱水支线相连，碱水支线上设碱水调节阀，隔板上设比例调节阀，比例调节阀穿过隔膜底部，阳极室上部设阳极室出口，阳极室出口与微酸性电解水支线相连，微酸性电解水支线上设产水调节阀。

所述的装置使用方法如下：

调节产水调节阀，确定微酸性电解水的产水量，通过仪表检测微酸性电解水指标，如果pH>6.5；ORP：<850mV；有效氯<40mg/L。调节碱水调节阀增大碱水排出量，同时调节比例调节阀，使碱水进入阳极室的比例减小，通过调节，pH值会减小，ORP会增加，有效氯会增加。反之，如果pH<5.0；ORP：>850mV；有效氯>100mg/L。调节碱水调节阀减小碱水排出量，同时调节比例调节阀，使碱水进入阳极室的比例增大，通过调节，pH值会增大，ORP会降低，有效氯会降低。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、采用氯化钠水溶液作为电解剂，运输保存使用方便，并且比盐酸安全，更容易获得。

2、采用氯化钠为原料，价格便宜，方便采购，节能环保。简化制备工艺，省去了盐酸和氯化钠混合装置，更适合大量制取。

附图说明

图1是传统微酸性水生成原理示意图；

图2是传统隔膜电解槽电解制取强酸性电解水的流程示意图；

图3是本发明生产微酸性电解水的方法所使用的装置结构示意图；

图中：1、电解槽槽体；2、阳极室；3、阴极室；4、阳极；5、阴极；6、导线；7、电源；8、阴极室入口；9、碱水出口；10、碱水支线；11、碱水调节阀；12、阳极室出口；13、微酸性电解水支线；14、产水调节阀；15、隔膜；16、隔板；17、比例调节阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例做进一步说明：

如图3所示，所述的生产微酸性电解水的方法所使用的装置，包括电解槽槽体1，电解槽槽体1由隔膜15分隔为阳极室2和阴极室3，隔膜15通过隔板16固定在电解槽槽体1内部，阳极室2内设阳极4，阴极室3内设阴极5，阳极4和阴极5通过导线6分别与电源7连接，阴极室3上部设阴极室入口8，阴极室3底部设碱水出口9，碱水出口9与碱水支线10相连，碱水支线10上设碱水调节阀11，隔板16上设比例调节阀17，比例调节阀17穿过隔膜15底部，阳极室2上部设阳极室出口12，阳极室出口12与微酸性电解水支线13相连，微酸性电解水支线13上设产水调节阀14。

3个实施例中产水指标为：pH：5.0-6.5；ORP：≥850mV；有效氯：40mg/L-100mg/L。

实施例1

调节所述装置制产水量为1L/min，采用电解电压为10VDC，氯化钠溶液浓度为0.06％。操作方法如下：调节产水调节阀14使产水量为1L/min，观察产水指标，如果pH>6.5；ORP：<850mV；有效氯<40mg/L。调节碱水调节阀11增大碱水排出量，同时调节比例调节阀17，使碱水进入阳极室2的比例减小，通过调节使产水指标在合格范围内。如果pH<5.0；有效氯>100mg/L。调节碱水调节阀11减小碱水排出量，同时调节比例调节阀17，使碱水进入阳极室2的比例增大，通过反复调节使产水指标在合格范围内。

实施例2

调节所述装置产水量为1.5L/min，采用电解电压为10VDC，氯化钠溶液浓度为0.06％。在实施例1基础上，首先调节产水调节阀14使产水量增加为1.5L/min，此时产水pH会升高，ORP会降低，有效氯会降低，要想维持微酸性水指标，需要开大碱水调节阀11，此时产水pH会降低，ORP会升高，有效氯会升高，使pH处于5.0-6.5之间，ORP>850，调节比例调节阀17使有效氯处于合格范围内。

实施例3

在实施例2的基础上，改变电解电压微12VDC，其余不变，此时pH会降低，ORP会升高，有效氯会升高，要想维持微酸性水指标，需要关小碱水调节阀11，开大比例调节阀17，关小产水调节阀14，反复调节，可使微酸性电解水指标稳定在实施例2的水平。反之，电解电压采用8VDC时，上述调节阀可向反方向调节。