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台州冷水机|什么是水垢以及它如何影响水处理?

多年来,水垢一直给人类带来问题,无论是它使我们的衣服和汽车变得难以清洗,还是沉积在我们的热水器和水壶上。硬度标度通常是从水中沉淀出来的钙和镁化合物(例如碳酸钙、硅酸镁)的组合。这种顽固的沉积物会在 HVAC 冷却系统和工艺水系统中形成,并且会因缩短系统寿命和增加能源使用、维护和运营成本而造成严重破坏。

与普遍预期相反,碳酸钙硬度具有逆行溶解度。这意味着,水温越高,碳酸钙的溶解度就越低。由于这种特性,水垢倾向于沉积在冷却水系统中最热的表面上,通常是传热部位。这种高度绝缘的沉积物降低了系统传递热量的能力。水垢还会占用管道内部的空间,并可能降低系统的流量和效率。不仅系统现在必须更加努力地通过这种水垢传递能量,而且添加的腐蚀抑制剂不能再吸附到系统冶金上,可能导致沉积不足腐蚀和系统损坏。

某些水质参数会影响水垢沉积的数量和可能性。高钙、镁、碱度和 pH 值都是增加水垢形成可能性的因素。

减轻水垢形成的两种常见方法包括:预处理和化学添加。

预处理
软化剂通常用于预处理以在水进入系统之前去除水中的硬度。柔软剂含有覆盖无害钠离子的树脂珠。这些珠子具有带电位点,可以吸引并允许钙和镁离子粘附在珠子上,同时释放钠离子。一旦所有的钠都被去除并且珠子被硬度离子覆盖,软化剂就会进入再生模式,清除捕获的钙和镁,并用新的钠离子补充珠子。

化学
化学垢控制的目标采用另一种方法。化学垢控制的总体目标是防止硬度沉积在冷却水系统表面。这是通过以下组合实现的:

  • 阈值抑制剂通过化学方式增加溶液中可保持的水垢离子的数量
  • 晶体生长改性聚合物:它改变硬度标尺形成的形状,使其更不稳定,更容易重新溶解
  • 分散剂改变鳞片颗粒之间的吸引力

低水平的阈值抑制剂,如膦酸盐,会大大增加系统水的硬度。阈值抑制剂在集中硬度的系统中最有效(即循环冷却塔)。阈值抑制剂的存在允许这些系统实现更高的浓缩循环,同时发生较少的水垢沉积。在曲棍球比赛中,球员们玩的时间越长,他们就会感到筋疲力尽。经常更换球员很重要,保持新鲜的强壮球员上场。就像在曲棍球中一样,如果这些抑制剂将硬度保持在溶液中的时间过长,它们会感到疲倦。排污有助于去除耗尽的阈值抑制剂以及它们所持有的浓缩硬度离子,为注入新鲜抑制剂以保护系统腾出空间。

晶体生长改性聚合物也可以添加到冷却系统水中,以帮助防止水垢沉积在表面上。这是通过调整水垢形成的形状来实现的,从而更难形成附着在系统表面的沉积物。想象一下,水垢是一堵墙,水垢分子是它的砖块。晶体生长调节剂可以将分子的形状从矩形(如砖块)变为圆形(如足球)。用足球建造一堵墙并不容易。这些聚合物常用于冷却塔和锅炉系统,以帮助防止硬度沉积在传热表面上。

分散剂的作用与晶体生长改性聚合物相似,因为它们可以防止水垢分子粘在一起并在系统表面形成沉积物,但它们使用不同的机制来实现这一点。你听说过异性相吸吗?嗯,就像排斥一样,也就是说,具有相同电荷的分子会相互排斥。分散剂附着在水垢分子上,在它们周围形成统一的电荷。这会导致分子相互排斥,而不是相互附着并沉积在传热表面上。

水垢沉积控制是任何有效冷却水处理程序中的重要组成部分。离子交换软化剂可以去除水中的硬度,而化学添加可以增加硬度并降低其粘附性能,从而以更少的沉积实现更高的浓缩循环。必须采用水垢沉积控制方法,以保持这些系统运行时间更长,使用更少的能源,同时最大限度地降低运营和维护成本。