水垢层是位于金属壁面和受热介质—水气之间的，由于水垢层导热系数小，有显著的隔热作用，结垢后大幅度提高金属壁面的温度。锅炉受热面上生成水垢后，降低了锅炉热效率、增大了燃料消耗，甚至因金属壁面局部过热而损伤部件、引起爆炸，具有相当大的安全隐患。因此对于低压锅炉要进行水的软化处理；对于中、高压锅炉要进行水的软化与脱盐处理。 水分为软水和硬水，钙镁离子含量较多的水称为硬水，钙镁离子含量较少的水称为软水。硬水与软水只是通俗上的叫法，并没有标准的量的概念，在生活中，行内一般把硬度低于3mmol/l的水称为较软的水，3-6称为普通水，6-8称为较硬的水，10以上称为高硬水。 采用设备降低水的硬度的过程叫做"软化"，相应的设备叫" 软水器 "(或叫"软化器"等)。 将硬水软化，避免水垢的沉积有很多种方法，经常使用的方法有： 1)加药法：向水中加入专用的 阻垢剂 ，可以改变钙镁离子与碳酸根离子结合的特性，从而使水垢不能析出、沉积。目前工业上可以使用的的阻垢剂很多。这种方法的特点是：一次性投入较少，适应性广；但水量软大时运行成本偏高，由于加入了化学物质，所以水的应用受到很大限制，一般情况下不能应用于饮用、食品加工、工业生产等方面。在民用领域中也很少应用。 2)石灰法：向水中加入石灰，主要是用于处理大流量的高硬水，只能将硬度降到一定的范围。 3)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。这种方法是目前最常用的标准方式。适用于供热供气的工业锅炉和生活锅炉的补给水及化工、印染、轻纺、酿造等行业工业用水和中央空调系统用水的软化处理，主要优点是：效果稳定准确，工艺成熟。可以将硬度降至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")。泰安通利达水处理设备有限公司研发的微电脑控制型钠离子交换器，已经申请专利，具有节能效果更显著、水利用率更高、水质更加稳定等特点，还可根据原水硬度任意调节各个工位的工作时间，停机或停电时可时间记忆，并能找回失去的切换位置，是目前软化水水处理设备中技术最成熟的一种。 4)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。一般较少用于专门的软化处理。 5)电磁法：采用在水中加上一定的电场或磁场来改变离子的特性，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硬水垢的形成。其特点是：设备投资小，安装方便，运行费用低；但是效果不够稳定性，没有统一的衡量标准，而且由于主要功能仅是影响一定范围内的水垢的物理性能，所以处理后的水的使用时间、距离都有一定局限。多用于商业(如中央空调等)循环冷却水的处理，不能应用于工业生产及锅炉补给水的处理(同时由于该种设备的机理并未得到真正的理论证实)。 |
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