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物理除垢的方法

2021-02-26

水垢是具有反常溶解度的難溶或微溶鹽,易在器壁尤其是金屬表麵處析出沉積。其形成過程為:微細結晶在過飽和溶液中處於溶解-結晶的亞穩定狀態,結晶在器壁聚集黏附並有序長大,結成水垢。水垢是否形成主要取決於鹽類是否過飽和及其結晶的生長過程,與成垢離子、水質情況、器壁形態等密切相關。係統中的成垢離子越飽和、水的硬度越高,結垢傾向越嚴重;粗糙的金屬表麵和雜質對結晶過程也有催化作用,會促進水垢析出。


大部分水垢外觀呈白色或灰白色,質硬且致密,以碳酸鹽、硫酸鹽、磷酸鈣鹽和矽酸鹽的鈣鎂鹽為主,其中典型的是碳酸鈣垢,此外工業鍋爐中還可能產生鐵垢和銅垢等。水垢的防治方法有阻垢和除垢2種,前者是抑製或消除結垢,後者是對係統中已經形成的垢進行清除。今天物理法除垢公司為您介紹物理法除垢相關內容。


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麵、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麵可改變設備材料的表麵性能,使成垢離子難以在接觸設備上沉積,達到阻垢目的,但由於施工複雜,應用場合受到限製。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。


物理法除垢


(1)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。


使用膜法除垢的主要問題之一是膜汙染。在膜工作過程中,水中的微粒、膠體粒子或溶質大分子在膜麵或膜孔內發生吸附、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)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,生成疏鬆的軟垢,防止硬垢產生,並使已成硬垢的方解石轉變成文石,隨汙排走。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。


(3)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係統的垢渣。


(4)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衝電源。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,一方麵增加了水的溶解能力、減少水垢形成,另一方麵促進已形成的水垢逐漸鬆散、剝落,達到除垢的效果。


(5)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固定值時,就會產生一係列物理和化學效應(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。劉天慶等采用超聲-臭氧技術處理循環冷卻水係統中的生物垢,研究發現頻率為20 kHz、振幅為20%的超聲波可有效抑製生物垢的形成,還可移除90%以上的已形成生物垢。

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