水垢的形成、危害及其清除方法

劉紫嫣

摘要：本文主要對水垢的形成、危害及其清除方法進行了簡要的分析，并對過程進行總結，提出了一些具體的建議。

關鍵詞：水垢；危害；清除方法

一、水垢的形成原因和種類

1、水垢的形成原因

水垢的形成過程是一個復雜的物理化學變化過程。自來水中由于含有鈣（Ca）、鎂（Mg）鹽類等礦物質，經過加熱后水蒸發，溶解性較差的硫酸鈣（CaSO4）便沉淀下來。同時，水中的原來溶解的碳酸氫鈣（Ca（HCO3）2）和碳酸氫鎂（Mg（HCO3）2），經過加熱后分解成二氧化碳（CO2）、碳酸鈣（CaCO3）和氫氧化鎂（Mg（OH）2），有時也會生成MgCO3。由于碳酸鈣（CaCO3）和氫氧化鎂（Mg（OH）2）很難溶解，吸附在容器壁內，隨著沉淀加劇厚度逐步增加就形成了水垢。水垢形成的主要化學方程式：

Ca（HCO3）2==CaCO3↓+CO2↑+H2O

Mg（HCO3）2==MgCO3↓+CO2↑+H2O

MgCO3+H2O==Mg（OH）2+CO2↑

2、水垢的種類

水垢的組成比較復雜，遠遠不只是碳酸鈣（CaCO3）和氫氧化鎂（Mg（OH）2）兩種物質。它是由化合物混合而成，但通常是以一種化學成分為主，同時含有其他成分。水垢的主要種類有：

（1）、碳酸鹽水垢是最常見的一種水垢，主要成分以碳酸鈣為主，也含有少量的氫氧化鎂、碳酸鎂，顏色為白色。

（2）、硫酸鹽水垢主要成分為硫酸鈣。這種水垢特別堅硬密實，顏色為多為黃白色

（3）、硅酸鹽水垢成分較為復雜，主要成分是硅灰石和沸石，也有少量的鎂橄欖石。這種水垢最為堅硬，導熱性最差，顏色多為灰白色。

（4）、混合水垢是各種水垢及鐵銹垢的混合物，無法辨認主要成分，顏色比較雜，往往呈多層狀。

二、水垢的危害

1、危害人體健康。水垢對人體健康影響絕對不容忽視，如果不及時清除，經過反復加熱容易造成汞、鎘、鉛、砷等重金屬超標；容易引發多種結石病，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。

2、加大能源消耗。水垢屬于不良導體，它的導熱性能差，其熱效率將大受影響，從而導致燃料或電力消耗加大。

3、影響使用壽命。水垢吸附在容器內壁一般很難清除，為了清除水垢無論采用機械方法或化學方法，一方面耗費人力、物力、財力，同時造成設備損傷，無形中影響了設備的使用壽命。

4、引發安全事故。設備正常運行時，加熱產生的熱量很快能夠得到傳遞。但由于設備吸附水垢后，阻礙了熱量的傳遞，容易產生變形、鼓包，甚至變形等現象的發生。特別是加熱管內水垢較多時，影響了水的流通；嚴重時造成水管堵塞，破壞了水循環，容易產生爆炸事故。

三、水垢清除方法

1、人工除垢。

利用鏟、錘、刮、金屬刷等工具清除水垢后，然后進行清洗排出。近幾年高壓水射流除垢應用比較廣泛。這種除垢方法優點是操作簡單，易于實行，但勞動強度大，效率低，清除不徹底，同時對設備有一定的損傷。

2、機械除垢。

利用清除器械與設備內部表面充分接觸，通過器械運動實現清除水垢。現在比較常見的機械除垢有旋轉紐帶清除、海綿膠球再線清除、旋轉彈簧振動清除等方法。

3、化學除垢

（1）、堿洗法就是根據水垢的厚度、類別等將不同品種、濃度的堿液注入設備內，然后進行加壓加熱除垢。堿洗法比較簡單，費用低，但除垢時間長。在實際生活中主要采用酸洗除垢。

（2）、酸洗就是利用酸與水垢中的鈣、鎂碳酸鹽及氫氧化物發生反應，生成溶解性高鹽和揮化物來清除水垢。酸洗的酸可以是硫酸、甲酸、鹽酸、硝酸等，但實際生活中考慮到價格、效果等因素，酸洗一般以鹽酸為主，但由于鹽酸不僅能除垢，同時具有一定的腐蝕性，也能與金屬發生反應。所以在進行酸洗時一般要添加緩蝕劑，阻止或減緩酸對金屬的腐蝕。

4、電磁除垢。

通過電磁場的作用，向水中施加一個頻率，引起水分子共振使氫鍵斷開，水分子團變成單個的極性水分子。由于這些新產生的水分子體積小、滲透力強，很容易進入設備與水垢之間的縫隙；同時由于水垢與金屬的膨脹系數不同，在動態溶解平衡過程中，使水垢逐步疏松、溶解、脫落，從而實現除垢的效果。

參考文獻：

[1]林宇鈴.工業鍋爐水垢的形成、危害及處理方法[J].裝備制造技術，2014（08）：131-133.

[2]黃海軍，徐國權.發動機水垢的形成機理、危害與預防[J].內燃機，2008（01）：55-56.