水垢与我们的生活密不可分,其化学性质非常稳定,不仅会影响热交换速率,消耗能量(一毫米厚的水垢可以多消耗10%的能量),而且水垢过多会堵塞水管,使水流变小,带来安全隐患,甚至会危害人的健康。
水垢是怎样形成的
一般来说,含有钙(Ca)、镁(Mg)盐类等矿物质的水叫做“硬水”。(水的硬度(也叫矿化度)是指溶解在水中的钙盐与镁盐含量的多少。含量多的硬度大,反之则小。1升水中含有10mmgCaO(或者相当于10mmgCaO)称为1度。软水就是硬度小于8的水)河水、湖水、井水和泉水都是硬水。自来水是河水、湖水或者井水经过沉降,除去泥沙,消毒杀菌后得到的,也是硬水。刚下的雨雪,水里不含矿物质,是“软水”。水烧开后,一部分水蒸发了,本来不好溶解的硫酸钙(CaSO4,石膏就是含结晶水的硫酸钙)沉淀下来。原来溶解的碳酸氢钙(Ca(HCo3)2)和碳酸氢镁(Mg(HCO3)2),在沸腾的水里分解,放出二氧化碳(CO2),变成难溶解的碳酸钙(CaCO3)和氢氧化镁(Mg(OH)2)也沉淀下来。这就是水垢的来历。
水垢按其形成原因和形成状态大致可分为硬水垢和软水垢。当水中含有碳酸盐胶体、细菌、有机物等杂质时,碳酸盐类似于水泥砂浆中的砂子,而胶体、细菌、有机物则相当于水泥砂浆中的水泥。水中的胶体、细菌、有机物等粘性物质与碳酸盐相互作用,在高温沸腾条件下形成附着在容器(或管道表面)上的硬垢。一旦胶体、细菌、有机物等粘性物质被去除(如超滤过滤),即使水中的钙、镁离子、碳酸盐离子浓度很高,也只会产生白色、疏松、易去除的碳酸盐软垢,而不会产生硬垢。
为什么热水工程需要做水垢除垢?
水处理必须在热水工程中进行,就像金属设备行业中进行的防腐工程一样。热水工程适当的水处理可以提高热效率20%-40%左右。设备使用寿命提高1-2倍;设备维修率下降20%-30%。
在中国,锅炉设备必须一年修理一次,两年大修一次。在水源和水质复杂的地区,甚至可能导致一年内设备故障和检修;我国是一个地表水资源匮乏的国家,70%的地区以地下水为主,地下水中含有的矿物质较多,种类也比较复杂。热水工程需要更严格的处理,而热水工程离不开水处理。在当今倡导绿色能源、节能减排的世界潮流中,热水工程水处理可以发挥不可或缺的作用。
