水垢治理黑科技 - 3 - 南京超旭ESEP除垢阻垢技术：水垢的一二三

有人才有水垢

碳酸钙，一直存在于自然界，遵循着这个宇宙的规律，随着水和二氧化碳这对五毛钱塑料闺蜜，生生灭灭。本没有水垢，有了人，才有了水垢。或者说当人类进入到近现代才有了“水垢”这一概念，并为人所关注。

“水垢”这一概念是伴随着城市供水管道网络和工业大规模生产用水，才逐渐被人类所关注。

集腋成裘

集腋成裘，这个成语用来形容水垢生成过程再恰切不过了。水垢不是一天两天就能形成的。

科学研究表明，结垢是一个相当复杂的过程。对于碳酸钙等无机盐类垢型来说，当溶液中形成垢层的阳离子和阴离子浓度乘积大于其溶度积，呈过饱和状态，即生成晶体析出，并沉积在管道壁面上。过程主要有四步：

· 溶液中阴阳离子相互作用形成离子对

· 离子聚集形成更大的聚集体

· 均相成核与晶体生长形成不易再溶解的晶核

· 非均相成核晶体吸附在接触表面上

影响结垢的因素，除了与溶解度有关外，还有热力学，结晶动力学和流体力学等方面的诸多因素。

温度

理论上，生长速率应随温度的升高而加快。实际上，温度的升高并不经常得到这样的结果。不仅粒子扩散界面上的过程速度与温度有关，许多其他过程和特性也与温度有关，例如：液相的粘度、相临界面比能等。特别重要的是溶解度通常与温度正相关。因此，一方面粒子相互作用过程加速，晶体生长速率随温度的升高而加快，另一方面则因温度升高溶解度增大晶体生长速率反而降低。综合起来，晶体生长速率与温度关系相当复杂。

压力

压力对无机盐结晶型结垢均有影响。尤其是碳酸盐结垢有气体参加反应，压力对之影响相对较大。从前面的文章的介绍可知，常见的水垢主要是水中还有的碳酸氢钙分解产生碳酸钙，其过程有二氧化碳气体放出。

Ca2++2HCO3⇌CaCO3+CO2↑+H2O

因此压力降低，有利于 CO2 释放，上述可逆反应平衡向右移动，促进结垢。根据流体力学相关知识，管道输送过程中压力都是降低的，因此结垢趋势都是随着管道延申一直增大。

流速

结垢率与流体速度反相关，随着流速增大而减小。虽然根据流体力学伯努利动力，流速越大，压降越大，则水垢沉积率越大；但同时水流对已形成垢层的冲刷也随之增大且更为显著。总的效果则是流速增长而结垢率减小。而且流速较低时，介质携带的固体颗粒沉积率明显增大，结垢率也明显加大。特别是在结构突变的部位，流速变化剧烈加上部分通道容易形成“死角”，结垢现象更为明显。

晶体粒度

不同物质的晶体生长速率和晶体粒度之间的关系有显著的差异，有的正相关，有的负相关，有的则没有关系。正相关的物质结晶速度随着晶体粒度增大而增大，更加容易沉积。对于碳酸钙，我们有查到相关的数据。

表面状况

形成垢层的壁面光滑度也对垢层形成有影响，壁面越光滑，垢层越不容易附着。这个很容易理解。

杂质或添加剂

物系中杂质对晶体生长通常具有很大影响，也相当复杂，成为结晶过程的重要问题之一。有的杂质能完全制止晶体的生长，有的则能促进其生长。还有的能对同一种晶体的不同晶面产生选择性的影响，使不同晶面的生长速率不同，从而改变晶体的结构和外形。有的杂质能在极低的浓度产生影响，有的却需在相当高的浓度下才能起作用。

酸碱性

介质的酸碱性显然对结垢有着关键的影响。对于碳酸钙而言，提高溶液的 pH 值，即碱性增加，将迅速结晶，使渐进污垢热阻增大，污垢形成的诱导期缩短，促进污垢的生长。

HCO3−+H+⇌H2CO3⇌H2O+CO2

显然，增加介质酸性，促使碳酸氢根结合氢离子形成碳酸，进而分解为水和二氧化碳逸出，也就避免了碳酸钙的生成。

谁有水垢屠龙刀

所以，寻找水垢治理的屠龙刀，还是要根据以上这些影响水垢形成各项因素入手。基对成垢因素的不同选择，也就形成了多种水垢治理的思路方法和方法。有化学方法，也有物理方法，更有化学和物理结合的方法。