热水系统水垢形成原因及清除方法

　　热水系统水垢是怎样形成的？

　　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。

　　热水系统为什么要进行水处理

　　热水系统必须要进行水处理，如同金属设备行业进行的防腐工程一样。对热水工程进行适当的水处理，可以使热效率提高20%-40%左右;设备使用年限提高1-2倍;设备维修率下降20%-30%。中国是一个地表水资源缺乏的国家，70%的地区以地下水为主，地下水中所含的矿物质更丰富，品种更繁杂，热水工程更需要认真的进行水处理，热水工程离不开水处理。在当今世界提倡绿色能源、节能减排的潮流中，热水工程水处理更能发挥不可或缺的作用。

　　水垢对太阳能热水器的危害

　　1、水垢降低太阳能真空管的透光率，使得真空管集热效率下降。

　　2、水垢的导热系数极低，不到金属的百分之一，它附着在太阳能的集热管内壁导致吸热管吸收的热量不能及时传递给水，造成温度过高，极易炸管，水壶烧漏了就是这个道理。

　　3、水垢腐蚀内胆，造成漏水，破坏保温效果，减少太阳能热水器的使用寿命。

　　4、水垢影响水温仪及电加热系统的正常使用，导致设备损坏。

　　5、因真空管内表面很光滑，垢壳在水流的冲击下产生脱落，造成真空管内水循环不畅乃至堵塞。

　　水垢对空气能热泵机组的危害

　　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。

　　水垢对热水工程输送管路的危害

　　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。

　　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。

　　常见的热水系统水处理的方法

　　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设备一般也叫做“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：设备投资小，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，设备投资、运行成本都较高。

　　4、加药法：向水中加入专用的阻垢剂，可以使钙镁离子、碳酸根离子与药剂的分子形成络合物，增加其在高温水中的溶解度，从而使水垢不能析出、沉积。目前工业上可以使用的阻垢剂很多，在水处理中常用的阻垢剂有复磷酸盐、有机膦酸、膦羧酸、有机膦酸脂、聚羧酸等。这种方法的特点是：一次性投入较少，适应性广，阻垢、除垢能力强，尤其适合于储水式加热器，但因其需不断的投入药剂，从而系统较为复杂。