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熱水工程中常見的硬水軟化方法
發布時間：2020-12-02 瀏覽量：715
所謂“硬水”是指水中所溶的礦物質成分多，尤其是鈣和鎂。硬水并不對健康造成直接危害，但是會給生活帶來好多麻煩，比如用水器具上結水垢、肥皂和清潔劑的洗滌效率減低等。硬水軟化就是將硬水中的鈣、鎂等可溶性鹽除去的過程。硬水軟化的方法很多，常用的有煮沸法、化學軟化法、離子交換軟化法等。
熱水工程中常見的硬水軟化方法：
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。主要優點是：效果穩定準確，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，需經常還原；
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：設備投資小，安裝方便，運行費用低；但是效果不夠穩定，沒有統一的衡量標準，因為通過磁場后的水分子將在半個小時左右時間恢復通磁前的狀態，所以處理后對水的使用時間、距離都有一定局限。從方法上看只能應用于對循環水的處理，對磁力大小有硬性指標要求，磁場強度要在2000高斯以上，最主要的是現在磁化功能并沒有得到相關的認證，對其可行性與實效性存在質疑。
3、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。目前工業上可以使用的阻垢劑很多，在水處理中常用的阻垢劑有復磷酸鹽、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，從而系統較為復雜。
4、酸洗法
可用鹽酸、磷酸、鉻酸及氫氟酸，但不能用硫酸。因為硫酸與水接觸時，在水垢表面生成硫酸鈣硬膜，使膜下的水垢不易接觸到酸液。磷酸和鉻酸雖然比鹽酸有效，但由于價格太貴，所以一般都用鹽酸。鹽酸只能清洗碳酸鹽水垢，酸洗時生成的氯化鎂和氯化鈣溶解度很大，容易除去，并伴有二氧化碳產生，有攪拌鹽酸液的作用。對于純硅酸鹽水垢，可使用氫氟酸清洗。硫酸鹽和硅酸鹽為主的混合水垢，也可使用鹽酸清洗。酸洗的作用在于用酸溶液溶解水垢與金屬壁間的氧化鐵層，使酸接觸到金屬，從而產生氫氣泡使水垢脫落。它與鹽酸鹽垢的鹽酸清洗道理不同。酸洗前，必須首先根據結垢程度，精確的計算出鹽酸用量。由于空氣能熱水器的結垢速度是非常快的，所以每隔2-3個月甚至1個月就需酸洗一次。由于供水對象的特殊性，所以，在酸洗時也不能中斷供水，不像鍋爐熱水那樣進行低濃度不間斷的酸洗。如此頻繁的酸洗，用戶是接受不了的。所以，這種方法可行性也不高。
5、堿洗法
主要是清除硫酸鹽和硅酸鹽水垢，還可以清除硫酸鹽和硅酸鹽的混合水垢。不能清除碳酸鹽水垢。用堿洗法不是使水垢溶解除去，而是使水垢軟化，再用機械的方法清除。所用的藥劑有碳酸鈉和氫氧化鈉兩種。
綜上，化學方法操作起來復雜，成本高、難度大。一般應用于鍋爐等設備的除垢，而不太適應太陽能熱水器。另外，物理方法有以下幾種方法，供大家參考:
1、機械法：用水沖洗或刷子清除。如果水垢很堅硬，可用電力或水力帶動的洗管器來清洗。此法在水垢形成初期比較適用。
2、電子法：利用電訊號改變水分子結構使水加速釋放出礦物質并讓礦物質緊密結合在一起，結合的礦物質隨水流動而帶走，可以預防水垢的產生。
1）高頻電子除垢儀除垢。這種方法在安裝時需要切割管道，且電極容易粘附水中的懸浮物造成系統失靈。安裝煩鎖，工程量大。現在出現新一種防垢產品量子環，用其產生的頻率和水中礦物質離子的固有頻率產生共振而使其提前析出，這種產品的除垢防垢效果不錯，但使用特種材料及生產技術，費用相當高。
2）電子感應水處理器。原理是通過主機在水中產生一個頻率強度都按一定規律變化的感應電磁場。該電磁場使水中的成垢離子結合成大量的文石晶核，當水中礦物質含量超過水的飽和溶解度時，成垢離子就會析出并優先生長在這些晶核上形成文石晶體，取代了方解石晶體的析出，而文石晶體呈松軟絮狀，很容易被水沖走。此方法安裝簡單，無須切割打孔，無須更換電極和保養，耗電量極小，是比較完美的解決方案。但推廣上由于廠商意見不一，導致應用受限。
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，效果明顯而穩定，處理后的水適用范圍廣；但是對進水壓力有較高要求，設備投資、運行成本都較高。
3、其他方法：如使用鎂棒、添加礦物質、磁化等等，這些方法都能有效預防水垢的產生。其中使用鎂棒的方法在容積式電熱水器中經常有用到，鎂棒是鎂陽極的俗稱，又稱陽極鎂塊，可用于防止金屬內膽腐蝕和軟化水質。需要注意的是用于容積式電熱水器的鎂棒須定期更換。