熱水系統(tǒng)水垢是怎樣形成的？

　　水垢根據(jù)其形成原因和成形狀態(tài)的不同大致可分為硬垢和軟垢兩種。當(dāng)水中含有碳酸鹽膠體、細菌和有機物等雜質(zhì)時，碳酸鹽類似于水泥沙漿中的沙石，而膠體、細菌和有機物等則相當(dāng)于水泥沙漿中的水泥，當(dāng)水中膠體、細菌和有機物等粘性物質(zhì)和碳酸鹽共同作用，在高溫煮沸條件下則形成了和容器(或管道表面)粘附在一起的硬垢。而一旦膠體、細菌和有機物等粘性物質(zhì)被去除(如通過超濾濾除)后，即使水中鈣、鎂離子和碳酸根離子濃度很高，也只生成潔白而松散的容易去除的碳酸鹽軟垢，而不會產(chǎn)生硬垢。

　　熱水系統(tǒng)為什么要進行水處理

　　熱水系統(tǒng)必須要進行水處理，如同金屬設(shè)備行業(yè)進行的防腐工程一樣。對熱水工程進行適當(dāng)?shù)乃幚?，可以使熱效率提?0%-40%左右;設(shè)備使用年限提高1-2倍;設(shè)備維修率下降20%-30%。中國是一個地表水資源缺乏的國家，70%的地區(qū)以地下水為主，地下水中所含的礦物質(zhì)更豐富，品種更繁雜，熱水工程更需要認(rèn)真的進行水處理，熱水工程離不開水處理。在當(dāng)今世界提倡綠色能源、節(jié)能減排的潮流中，熱水工程水處理更能發(fā)揮不可或缺的作用。

　　水垢對太陽能熱水器的危害

　　1、水垢降低太陽能真空管的透光率，使得真空管集熱效率下降。

　　2、水垢的導(dǎo)熱系數(shù)極低，不到金屬的百分之一，它附著在太陽能的集熱管內(nèi)壁導(dǎo)致吸熱管吸收的熱量不能及時傳遞給水，造成溫度過高，極易炸管，水壺?zé)┝司褪沁@個道理。

　　3、水垢腐蝕內(nèi)膽，造成漏水，破壞保溫效果，減少太陽能熱水器的使用壽命。

　　4、水垢影響水溫儀及電加熱系統(tǒng)的正常使用，導(dǎo)致設(shè)備損壞。

　　5、因真空管內(nèi)表面很光滑，垢殼在水流的沖擊下產(chǎn)生脫落，造成真空管內(nèi)水循環(huán)不暢乃至堵塞。

　　水垢對空氣能熱泵機組的危害

　　1、板式換熱器的堵塞穿孔：

　　板式換熱器出于提高效率和降低成本，以及減少體積等因素考慮，一般水通道設(shè)計的比較窄，面積大，鋁板式鋼板的厚度在1mm以下。面積大，水垢的沉淀面積就大。當(dāng)水垢的富集厚度到1mm左右時，水的阻力會提高1-2倍，熱交換效率下降15%-20%左右，當(dāng)水垢的厚度達到2-3mm時，熱交換效率下降20%-30%左右，并引起水流不暢。板式熱交換器的銹蝕穿孔：因水源水PH值偏高或偏低，而導(dǎo)致水的腐蝕性增強，特別是當(dāng)溫度升高后加速熱交換器的腐蝕穿孔。

　　2、套管式熱交換器：

　　套管式熱交換器外管材料一般采用紫銅，厚度1mm以上，為增加熱交換效率，高檔的套管式熱交換器的外管表面做成凹凸?fàn)?，以期冷熱水在套管表面形成渦流，但水垢一般首先在凹面富集，因此使用3-6月后也就無所謂渦流了。

　　水垢對熱水工程輸送管路的危害

　　過去熱水管道多采用鍍鋅鋼管，鍍鋅鋼管初步銹蝕后水垢在疏松銹面上著床，碳酸鈣、碳酸鎂再與銹蝕層產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，在熱水的作用下加速銹蝕，一般一兩年后，管道通徑縮小30%以上。并伴有黃水(銹水)產(chǎn)生，直至5-8年左右管路無法使用;近年推廣PPR管，在PPR管路系統(tǒng)接頭以及轉(zhuǎn)彎等處，接頭與管道接縫處，水垢富集，使水系統(tǒng)水阻增大，原設(shè)計水力平衡被破壞，在供暖系統(tǒng)中造成供暖供冷不平衡現(xiàn)象。

　　水垢對人體健康的危害

　　據(jù)化學(xué)分析，每一克水垢中就會含有鉛12毫克、砷21毫克、汞44毫克、鎘3.4毫克、鐵24毫克，其危害非常大，不但會引起人體重金屬含量超標(biāo)，還會引起膽結(jié)石病癥，甚至還會導(dǎo)致人體器官癌變以及中毒。

　　常見的熱水系統(tǒng)水處理的方法

　　1、離子交換法：采用特定的陽離子交換樹脂，以鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來，由于鈉鹽的溶解度很高，所以就避免了隨溫度的升高而造成水垢生成的情況。主要優(yōu)點是：效果穩(wěn)定準(zhǔn)確，工藝成熟，可以將硬度降低至0。采用這種方式的軟化水設(shè)備一般也叫做“離子交換器”(由于采用的多為鈉離子交換樹脂，所以也多稱為“鈉離子交換器”)。其缺點為：

　　(1)、會產(chǎn)生過量的再生廢液，用于空氣源熱泵成本較高;

　　(2)、耗鹽量大，需經(jīng)常還原;

　　(3)、排出大量含鹽廢水易引起管道腐蝕，熱水使用存在安全隱患。

　　2、電磁法：采用在水中加上一定的電場或磁場來改變水分子的特性，從而改變碳酸鈣(碳酸鎂)沉積的速度及沉積時的物理特性來阻止水垢的形成。其特點是：設(shè)備投資小，安裝方便，運行費用低;但是效果不夠穩(wěn)定，沒有統(tǒng)一的衡量標(biāo)準(zhǔn)，因為通過磁場后的水分子將在半個小時左右時間恢復(fù)通磁前的狀態(tài)，所以處理后對水的使用時間、距離都有一定局限。從方法上看只能應(yīng)用于對循環(huán)水的處理，對磁力大小有硬性指標(biāo)要求，磁場強度要在2000高斯以上，最主要的是現(xiàn)在磁化功能并沒有得到相關(guān)的認(rèn)證，對其可行性與實效性存在質(zhì)疑。

　　3、膜分離法：納濾膜(NF)及反滲透膜(RO)均可以攔截水中的鈣鎂離子，從而從根本上降低水的硬度。這種方法的特點是，效果明顯而穩(wěn)定，處理后的水適用范圍廣;但是對進水壓力有較高要求，設(shè)備投資、運行成本都較高。

　　4、加藥法：向水中加入專用的阻垢劑，可以使鈣鎂離子、碳酸根離子與藥劑的分子形成絡(luò)合物，增加其在高溫水中的溶解度，從而使水垢不能析出、沉積。目前工業(yè)上可以使用的阻垢劑很多，在水處理中常用的阻垢劑有復(fù)磷酸鹽、有機膦酸、膦羧酸、有機膦酸脂、聚羧酸等。這種方法的特點是：一次性投入較少，適應(yīng)性廣，阻垢、除垢能力強，尤其適合于儲水式加熱器，但因其需不斷的投入藥劑，從而系統(tǒng)較為復(fù)雜。