泳池水垢知识及解决方案

2017-12-25 15:46:14  admin  1845

一、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。

水垢根据其形成原因和成形状态的不同大致可分为硬垢和软垢两种。当水中含有碳酸盐胶体、细菌和有机物等杂质时,碳酸盐类似于水泥沙浆中的沙石,而胶体、细菌和有机物等则相当于水泥沙浆中的水泥,当水中胶体、细菌和有机物等粘性物质和碳酸盐共同作用,在高温煮沸条件下则形成了和容器(或管道表面)粘附在一起的硬垢。而一旦胶体、细菌和有机物等粘性物质被去除(如通过超滤滤除)后,即使水中钙、镁离子和碳酸根离子浓度很高,也只生成洁白而松散的容易去除的碳酸盐软垢,而不会产生硬垢。

二、水垢对热泵、空调机组的危害

1、板式换热器的堵塞穿孔:

板式换热器出于提高效率和降低成本,以及减少体积等因素考虑,一般水通道设计的比较窄,面积大,铝板式钢板的厚度在1mm以下。面积大,水垢的沉淀面积就大。当水垢的富集厚度到1mm左右时,水的阻力会提高1-2倍,热交换效率下降15%-20%左右,当水垢的厚度达到2-3mm时,热交换效率下降20%-30%左右,并引起水流不畅。板式热交换器的锈蚀穿孔:因水源水PH值偏高或偏低,而导致水的腐蚀性增强,特别是当温度升高后加速热交换器的腐蚀穿孔。

2、套管式热交换器:

套管式热交换器外管材料一般采用紫铜,厚度1mm以上,为增加热交换效率,高档的套管式热交换器的外管表面做成凹凸状,以期冷热水在套管表面形成涡流,但水垢一般首先在凹面富集,因此使用3-6月后也就无所谓涡流了。套管式热交换器成本较板式高、体积也增大,但热交换效率较低;因其外套管较厚,相较板式交换器不易锈蚀穿孔(在一些水源较差的地方仍时有发生)而被很多热泵厂家采用;但因其热交换效率低,必须提高其表面温度,因此主机工作时需较大的压缩比,和采用板式热交换器比,同样的制热量其主机功率要大一些,再加上套管热交换器体积大、成本高,因此不仅整机成本提高,能耗也增大;同时,它只是延缓了故障的发生时间,一般一至两年后,同样要采取除垢工作,否则仍会出现种种故障。

3、水垢对中央空调机组的危害:

1)、降低了换热效果。多数换热器都是用碳素钢制成的,而碳素钢的导热系数为46.4-52.2W/(m*k),而水垢的导热系数为0.464-0.679W/(m*k),只有碳素钢的1%左右,显然水垢或其它沉积物的导热系数比金属低得多。因此当水垢或其它沉积物覆盖在换热器表面上时,就如同在换热器表面裹上一层厚厚的棉衣,大大降低换热器的换热效率,如果想要维持其制热或制冷,势必增加能耗。

2)、使冷却水的循环速度和流量减少。沉积物或微生物污垢覆盖在换热器及其管壁上,甚至堵塞管道,这样使单位时间通过的循环水量减少了,循环速度减慢了,从而导致换热效果进一步降低。

3)、加速腐蚀。沉积物和微生物的存在,促使了浓差腐蚀电池的形成及垢下腐蚀的产生,从而加速了金属被腐蚀的速度。

4)、缩短了yabo亚博体育app的使用寿命。一方面沉积物和微生物粘泥覆盖在换热器表面,阻止了yabo亚博体育app的有效换热,从而使换热器表面的金属长期处于高温热负荷狀态,导致了金属疲劳;另一方面,腐蚀的发生会导致换热器的管壁变薄,尤其是垢下腐蚀还会导致yabo亚博体育app穿孔泄漏,这些情况的发生,使得yabo亚博体育app的使用寿命缩短。

5)、增加了运行成本。为使yabo亚博体育app保持足够的换热效率,必须采取增加水量,增大能源供给等措施,同时为维修、更换因腐蚀原因造成损害的yabo亚博体育app,必然增加费用,从而增大了yabo亚博体育app的运行成本。

三、水垢对电热水器的危害

可别小看了水垢,电热水器行业把水垢叫做热水器的天敌。水垢最直接的危害是耗电,一般50升的电热水器两个小时就能烧热了,如果内胆结了水垢,要花三四个小时。

 水垢最严重的危害在于,容易导致电热水器金属发热管氧化,它不仅降低加热效率,还会损害内胆的绝缘层,以致水被通电后,如果有人沐浴便可能导致触电事故发生。据了解,近年来,电热水器漏电伤人事件的报告不断传出。杭州、北京、上海、天津、重庆、温州、石家庄、济南、青岛等城市连续发生了热水器漏电伤人事件。数据显示,自1997年以来,中国年均热水器伤人事故在1000起以上,引发的投诉逾6000件。  而据不完全统计,国内约有80%的热水器事故是因水垢引起的,因而有人比喻:“一台结满水垢的热水器,就好比是一颗定时炸弹,悬在头上随时会爆炸!”

四、水垢对燃气及电即热式热水器的危害

1、燃气即热式热水器

燃气即热式热水器采用带翅的多路紫铜毛丝管盘列,为提高水温上升效率,紫铜管内水通道狭窄,弯道多,如不采用给水处理工艺,在一些硬水区几乎一年后必出故障,水垢不仅在狭窄的内管富集降低热效率,而且脱落的水垢会在弯道集中、堵塞水通道,造成燃气即热式热水器在北方市场的占有率,始终不高(北方多为硬水区)。

2、电即热式热水器:

如同即热式燃气热水器追求超小、超薄,电即热式热水器的毛细管更细,毛细管壁更薄,在北方使用有时不到三个月就发生堵塞甚至毛细管穿孔。

五、水垢对热水输送管路的危害

过去热水管道多采用镀锌钢管,镀锌钢管初步锈蚀后水垢在疏松锈面上着床,碳酸钙、碳酸镁再与锈蚀层产生化学反应,在热水的作用下加速锈蚀,一般一两年后,管道通径缩小30%以上。并伴有黄水(锈水)产生,直至5-8年左右管路无法使用;近年推广PPR管,在PPR管路系统接头以及转弯等处,接头与管道接缝处,水垢富集,使水系统水阻增大,原设计水力平衡被破坏,在供暖系统中造成供暖供冷不平衡现象。

六、水垢对锅炉的危害

水壶里长了水垢,不容易传热,浪费燃料。这些对于一个家庭来说,浪费还不算严重。对于工厂来说,问题就大啦。工厂供暖供汽用的大锅炉,有的每小时要送出好几吨蒸汽,相当于烧干几吨水。据试验,一吨河水里大约有1.6公斤矿物质;而一吨井水里的矿物质高达30公斤左右。一天输送几十吨蒸汽,硬水在锅炉内壁沉积出的水垢数量,又该多么惊人!大锅炉里结了水垢,好比锅炉壁的钢板和水之间筑起一座隔热的石墙。锅炉钢板挨不着水,炉膛的火一个劲地把钢板烧得通红。这时候,如果水垢出现裂缝,水立即渗漏到高温的钢板上,急剧蒸发,造成锅炉内压力猛增,就要发生爆炸。锅炉爆炸的威力,不亚于一颗重磅炸弹! 水垢直接威胁锅炉yabo亚博体育app的安全和锅炉的使用寿命 从表中可看出,水垢的导热系数比金属的导热系数小几百倍。因此,即使在受热面上形成不太厚的水垢,也会由于热阻大,使其导热效率降低,造成热损失,浪费燃料。实践证明,锅炉受热面结有1毫米的水垢,能使煤的消耗增加1.5~2%左右。由于受热面上结有水垢,会使金属管壁局部过热,当壁温超过其工作允许极限温度时,会使管壁鼓包,严重的会引起锅炉爆管事故,使人身安全受到威胁。

七、水垢对人体健康的危害

据化学分析,每一克水垢中就会含有铅12毫克、砷21毫克、汞44毫克、镉3.4毫克、铁24毫克,其危害非常大,不但会引起人体重金属含量超标,还会引起胆结石病症,甚至还会导致人体器官癌变以及中毒。 水的硬度,是指水中的钙、镁、铁、铝、锰的碳酸盐、重碳酸盐、氯化物、硫酸盐及硝酸盐等所有的盐类的含量,并常含有汞、镉、砷、铅等少量的有害元素。水的硬度单位通常是将水中的全部盐类换算为碳酸钙来计量。当水中的硬度以碳酸钙计小于150毫克/升时,称为软水;150—450毫克/升时,称为硬水;450—714毫克/升时为高硬水;大于714毫克/升时为特硬水。国家生活饮用水硬度的卫生标准为小于450毫克/升(以碳酸钙计)。

在人体健康上,饮用高硬水易使人患暂时性胃肠不适、腹胀、泻肚、排气多,甚至引起肾结石等疾病。不仅如此,水壶与暖水瓶使用一段时间后,其内壁就会结满一层白色的水碱,除大部分为碳酸钙、碳酸镁外、还含有多种有害的汞、镉、铅、砷等元素,如不经常及时清除,反复用来烧水、装水后,有害元素积累越来越多,并能再次溶于水中,当人们饮用后就进入人体,从而引起人体慢性中毒甚至可致癌和致畸,严重危害人体健康。

八、常见的热水工程水处理的方法以及评价

1、离子交换法:采用特定的阳离子交换树脂,以钠离子将水中的钙镁离子置换出来,由于钠盐的溶解度很高,所以就避免了随温度的升高而造成水垢生成的情况。主要优点是:效果稳定准确,工艺成熟,可以将硬度降低至0。采用这种方式的软化水yabo亚博体育app一般也叫做“离子交换器”(由于采用的多为钠离子交换树脂,所以也多称为“钠离子交换器”)。其缺点为:

(1)、会产生过量的再生废液,用于空气源热泵成本较高;

(2)、耗盐量大,需经常还原;

(3)、排出大量含盐废水易引起管道腐蚀,热水使用存在安全隐患。

2、电磁法:采用在水中加上一定的电场或磁场来改变水分子的特性,从而改变碳酸钙(碳酸镁)沉积的速度及沉积时的物理特性来阻止水垢的形成。其特点是:yabo亚博体育app投资小,安装方便,运行费用低;但是效果不够稳定,没有统一的衡量标准,因为通过磁场后的水分子将在半个小时左右时间恢复通磁前的状态,所以处理后对水的使用时间、距离都有一定局限。从方法上看只能应用于对循环水的处理,对磁力大小有硬性指标要求,磁场强度要在2000高斯以上,最主要的是现在磁化功能并没有得到相关的认证,对其可行性与实效性存在质疑。

3、膜分离法:纳滤膜(NF)及反渗透膜(RO)均可以拦截水中的钙镁离子,从而从根本上降低水的硬度。这种方法的特点是,效果明显而稳定,处理后的水适用范围广;但是对进水压力有较高要求,yabo亚博体育app投资、运行成本都较高。

4、加药法:向水中加入专用的管道清洗剂,去除管道内长期积存的油脂(来源于人体)、污物(来源于人体的代谢物)、浮锈等杂质;辅助水质净化.增强 水处理产品的功效;预膜剂可以起到保护管道的作用。

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