水垢是沉積於與硬水接觸的表面的一層或者沉淀物。水垢的最普通的形式為碳酸鈣,並且自然地作為白堊、石灰石和大理石的一種成份出現。那麼,水垢的危害有哪些呢?水垢怎麼去除呢?下面為大傢帶來一些介紹。

水垢的形成

生活中,我們常常會發現熱水壺用久瞭,內壁會出現一層厚厚的硬物質,這就是“水垢”也叫“水堿”。水在加熱的狀態下,水中溶解的鈣離子和鎂離子與某些酸根離子形成的不溶於水的化合物和混合物,從而形成“碳酸鈣”和“碳酸鎂”兩種不溶於水的沉淀物,哲學沉淀物附著於器皿內,時間久瞭就會形成一層厚厚的水垢。

水垢的形成告訴我們,肉眼能看到東西很有限制,我們平常看到的清澈透亮的水裡確實有雜質。比如,我們把自來水滴幾滴在玻璃上,等水自然蒸發掉之後,可以看到玻璃上有很明顯的印記,再比如生活中,雨水或者自來水不小心濺到瞭眼鏡上,幹瞭之後,也會存在渾濁的印記。這些都說明瞭,我們的水中存在著很多的雜質。

水垢如何去除

1、熱脹冷縮除水垢:將空水壺放在爐上燒幹水垢中的水分,燒至壺底有裂紋或燒至壺底有“嘭”響之時,將壺取下,迅速註入涼水,或用抹佈包上提手和壺嘴,兩手握住,將燒幹的水壺迅速坐在冷水中(不要讓水註入壺內)。重復2次至3次,壺底水垢會因熱脹冷縮而脫落。

2、檸檬除水垢:把檸檬切片放入燒水壺(越薄越好,目的是讓檸檬酸盡量釋放出來)水燒開煮沸5分鐘左右,燒開後讓檸檬在水中浸泡2分鐘即可除去。

3、醋除水垢:如燒水壺有瞭水垢,可將幾勺醋放入水中,燒一二個小時,水垢即除。如水垢中的主要成分是硫酸鈣,則可將純堿溶液倒在水壺裡燒煮,可去垢。

3、口罩防積水垢:在燒水壺裡放一隻幹凈的口罩,燒水時,水垢會被口罩吸附。

4、磁化:在壺中放一塊磁鐵,不僅不積垢,煮開的水被磁化,還具有防治便秘、咽喉炎作用。

5、離子交換除水垢方法: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,由於鈉鹽的溶解度很高,所以就避免瞭隨溫度的升高而造成水垢生成的情況。

6、膜分離除水垢方法: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。膜分離除水垢方法的特點是,效果明顯而穩定,處理後的水適用范圍廣;但是對進水壓力有較高要求,設備投資、運行成本都較高。

7、整體的去除全傢的用水水垢,可以安裝一臺軟水機,對全傢的水進行整體的去處水垢,讓大傢省去瞭為水垢而煩惱的問題瞭。用於飲用水質的水垢去除,可以使用寶寶愛水嬰幼兒專用濾水壺等帶有氫離子樹脂的凈水設備。

8、超市、茶店裡有銷售的水垢清潔劑,主要成分是羥基丙三酸,原料安全無毒還環保。這種水垢清潔劑使用便捷而且效果好,有合適的劑量和比較詳盡的說明,很適合傢庭用戶使用。

水垢的危害

水垢對人體危害大,許多人認為,水垢隻是影響美觀;燒開的水沉淀一下,水垢就不影響口感瞭;熱水瓶中的水垢反正也看不到,不會有什麼影響,水垢原是混在水中的重金屬、鈣鹽、灰塵、病菌、蟲卵屍體等的沉淀物,不僅不衛生,而且嚴重的影響人身體的健康。據化學分析,水垢當中存在大量的重金屬,事實也證明,水垢不但會引發多種結石病,還會引起消化、神經、泌尿、造血、循環等系統的病變而引起衰老。長期攝入會引起人體的重金屬中毒,而且不少重金屬會引起人體器官癌變。

水垢影響人體健康,牙垢、牙周炎經常由水垢引起;可致人死命。至今仍無疫苗可預防的軍團病菌,就藏匿在水垢中,法國每年有2000至3000人死於這種病菌。水垢更多暗藏隱患,用含有水垢的水洗臉、洗澡,會形成鈣鎂皂,它像膠質一樣有黏性,粘在臉上、皮膚上,使污垢不易除掉。污垢未洗凈,堵塞皮膚腺開口,形成栓塞,影響正常代謝,使皮膚過早萎縮老化。

水垢的預防方法

1水垢防治方法——化學方法

化學防治方法主要有石灰軟化法、加堿沉淀法、碳化處理、加酸處理、離子交換軟化法和投加阻垢劑法等,前4種方法比較傳統,效果直接但耗費藥劑量大,產生的廢液需進行處理,應用成本較高,因此已逐漸淘汰。目前國內外較為先進的處理方法為離子交換軟化法和投加阻垢劑法。

1.1水垢防治方法——離子交換軟化法

離子交換軟化法采用鈉型陽離子交換樹脂對硬水進行處理,水中的Ca2+、Mg2+等與Na+發生交換,並與樹脂結合:

該方法可除去水中的Ca2+、Mg2+結垢離子,達到阻垢目的。離子交換法可以起到深度軟化水的效果,但是設備在使用過程中需重復再生。

1.2水垢防治方法——投加阻垢劑法

目前水處理系統中采用的阻垢劑主要為阻垢緩蝕劑和阻垢分散劑。阻垢緩蝕劑有無機聚合磷酸鹽、有機磷酸鹽,循環水系統多采用有機多元磷酸。阻垢分散劑主要是中、低分子質量的水溶性聚合物,包括均聚物和共聚物2大類,均聚物有聚丙烯酸、聚環氧琥珀酸、聚天冬氨水處理酸及其鈉鹽等;共聚物的品種較多,以丙烯酸系和馬來酸系的二元或三元共聚物為主,還有磺酸類共聚物和含磷共聚物等。

由於藥劑多為磷系,存在富營養化問題,易產生“赤潮”公害。隨著環保意識的增強,一些低磷、無磷的綠色阻垢劑成為國內外水處理領域的研究熱點。20世紀 90年代開始即有綠色阻垢劑的開發研究,目前已有報道指出聚天冬氨酸及聚琥珀氨酸等具有多元阻垢及緩蝕性能,且具有可生物降解性,應用前景廣闊。

2水垢防治方法——物理方法

物理方法主要是利用電、磁、光、聲等技術阻垢或除垢,典型的物理控垢方法有物理清洗、采用防腐阻垢塗料及非金屬材料換熱面、膜法水處理、靜電水處理、電子水處理、磁化處理和超聲波處理等。其中物理清洗隻能清除已生成的老垢,但其操作簡單,適用於對控垢要求不高的場合;采用防腐阻垢塗料及非金屬換熱面可改變設備材料的表面性能,使成垢離子難以在接觸設備上沉積,達到阻垢目的,但由於施工復雜,應用場合受到限制。目前采用的典型物理方法有膜分離法、磁化處理法、靜電水處理法、電子水處理法、超聲波水處理法等。

2.1水垢防治方法——膜分離法

該方法以膜作為分離介質,通過膜兩側的推動力(壓力差、濃度差、電位差等)使水與微粒分離。膜法水處理主要有納濾和反滲透。反滲透法一般應用在鍋爐上,對硬度離子的去除率達到90%以上。納濾膜(孔徑1.0~3.0 nm)可使水中大部分單價離子透過,而二價離子和高價離子如Ca2+、Mg2+、SO42-、Fe3+等基本不透過,其硬度去除率能達到90%以上。

使用膜法除垢的最大問題之一是膜污染。在膜工作過程中,水中的微粒、膠體粒子或溶質大分子在膜面或膜孔內發生吸附、沉積,導致膜孔變小或堵塞,使膜產生透過流量和分離特性的不可逆變化,需進行重新清洗,處理成本增加。

2.2水垢防治方法——磁化處理法

磁化處理是利用磁場作用改變水質,影響成垢離子的溶解、結晶、聚合等過程,生成疏松的軟垢,防止硬垢產生,並使已成硬垢的方解石轉變成文石,隨污排走。

磁化處理根據磁源位置的不同可分為內磁式和外磁式。其中外磁式在檢修時不必停水及拆卸管道,也不易引起磁短路現象,具有更大的優越性。按磁場形成方式又可分為永磁式和電磁式。永磁式磁水器的優點是不耗電、結構簡單、操作維護方便,國內外應用較廣泛,但其磁場強度有賴於新型磁性材料和充磁技術的開發,且磁場強度一般不能調節,此外還存在隨時間延長或水溫提高而退磁的現象。電磁式磁水器耗電量大,但磁場強度容易調節,處理能力強、效率高,不受時間及溫度的影響,穩定性好,適宜在對水質要求較高的場合中使用。

盡管磁化防垢技術已有很大進展,而且在工業、農業和生物醫學領域中得到廣泛應用,但水系統的復雜性及多變性使得深入研究磁化水處理比較困難,目前磁化控垢機理尚未形成統一定論。大多數研究都是從各自的實驗結果出發,導致磁化阻垢除垢的應用設計缺乏有力依據,工作穩定性無法保證,影響其應用成功性。

2.3水垢防治方法——靜電水處理

靜電水處理器由高壓直流電源和水靜電化裝置組成。采用靜電水處理時將水通過高壓靜電場(3 400~6 000 V),可改變水的分子結構或電子結構,使成垢離子不在器壁聚集,達到阻垢、溶垢的目的。高壓靜電場可使水生物的細胞壁發生破裂,因此其還具有較強的抑菌滅藻功能。靜電水處理存在一個作用時間,超過作用時間以後成垢離子仍會發生沉積,且需定期清理靜電水處理器過濾系統的垢渣。

2.4水垢防治方法——電子水處理

電子水處理與靜電水處理有很多共同點,其設備核心是電子水處理器。陽極為不溶性金屬電極,一般為鈦修飾電極,陰極一般采用鍍鋅無縫鋼管,電源為低壓直流或具有某種特定波形的低壓脈沖電源。待處理水從處理器下部進水口處進入,與金屬陽極接觸一段時間後,從上部出水口處流出。在接觸過程中,低壓電場可使粒子的水合程度和聚集狀況發生變化,改變水分子的自身狀態和締合程度,一方面增加瞭水的溶解能力、減少水垢形成,另一方面促進已形成的水垢逐漸松散、剝落,達到除垢的效果。徐浩等的研究顯示,電子水處理的阻垢率>90%。也有研究表明電子水處理還具有殺菌滅藻、緩蝕防腐的功效。但電子水處理技術研究起步晚,技術發展還不夠成熟,裝置性能不穩定,電極需定期或不定期清理。

2.5水垢防治方法——超聲波水處理

超聲波在介質中傳播時,會使媒質中的粒子間發生相互作用;當超聲波的機械能振動使粒子加速度達到一定值時,就會產生一系列物理和化學效應(高速微渦效應、剪切應力效應、超聲凝聚效應),從而起到防垢及除垢雙重作用。

水垢的分類

水垢根據其形成原因和成形狀態的不同大致可分為硬垢和軟垢兩種。當水中含有碳酸鹽膠體、細菌和有機物等雜質時,碳酸鹽類似於水泥沙漿中的沙石,而膠體、細菌和有機物等則相當於水泥沙漿中的水泥,當水中膠體、細菌和有機物等粘性物質和碳酸鹽共同作用,在高溫煮沸條件下則形成瞭和容器(或管道表面)粘附在一起的硬垢。而一旦膠體、細菌和有機物等粘性物質被去除(如通過超濾濾除)後,即使水中鈣、鎂離子和碳酸根離子濃度很高,也進行成潔白而松散的容易去除的碳酸鹽軟垢,而不會產生硬垢。

組成:水垢的組成一般比較復雜,是由許多化合物組成的。一般用質量分數表示水垢的化學成分。

分類:水垢按其主要化學成分分成:鈣鎂水垢、矽垢、磷酸鹽垢、鐵垢和銅垢等。