1.离子交换法:采用特定的阳离子交换树脂,以钠离子将水中的钙镁离子置换出来,由于钠盐的溶解度很高,所以就避免了随温度的升高而造成水垢生成的情况。主要优点是:效果稳定准确,工艺成熟,可以将硬度降低至0。采用这种方式的软化水设备一般也叫做“离子交换器”(由于采用的多为钠离子交换树脂,所以也多称为“钠离子交换器”)。其缺点为:
(1)会产生过量的再生废液,用于空气源热泵成本较高;
(2)耗盐量大,需经常还原;
(3)排出大量含盐废水易引起管道腐蚀,热水使用存在安全隐患。
2.膜分离法:纳滤膜(NF)及反渗透膜(RO)均可以拦截水中的钙镁离子,从而从根本上降低水的硬度。这种方法的特点是:效果明显而稳定,处理后的水适用范围广,但是对进水压力有较高要求。设备投资、运行成本都较高。
3.加药法:向水中加入专用的阻垢剂,可以使钙镁离子、碳酸根离子与药剂的分子形成络合物,增加其在高温水中的溶解度,从而使水垢不能析出、沉积。
目前工业上可以使用的阻垢剂很多,在水处理中常用的阻垢剂有复磷酸盐、有机膦酸、膦羧酸、有机膦酸脂、聚羧酸等。这种方法的特点是:一次性投入较少,适应性广,阻垢、除垢能力强,尤其适合于储水式加热器,但因其需不断的投入药剂,从而系统较为复杂。
经过多年的研究实验,我们设计出一种与传统化学方法,离子交换法及电子除垢法相区别的方法—磁翼龙除垢器,可应用于工业与民用,无论在茶浴炉,循环水,热交换器,暖气空调冷冻系统,还是浴池,游泳池,宾馆饭店酒店医院,大型的仪器设备以及家庭的淋浴和水壶防垢除垢,均取得了显著的成效。
磁翼龙除垢器(专利号:2015108461621、发明专利)是北京俊宇通科技有限公司专利技术,通过磁场与锁向技术相结合,使X、Y、Z线达到特定峰值,当流体≥1.5米/秒的速度流经磁场时,磁场中流动的水合氢离子等带电粒子通过洛伦兹力和偶极的相互作用,破坏普通水中的较大“分子团簇,使它变成稳定的较小的“分子团簇,这种较小的“分子团簇亚稳结构相比稳定的较大分子团簇”结构具有更高的活性,能有效、全面的作用于流体,真正起到除垢、阻垢的功效。而不像无磁场处理时,无规则运动极易与管壁碰撞并化合粘附形成水垢。同时导电率、渗透压发生变化,易使低等微生物细胞发生破裂,细胞停止繁殖从而达到杀菌、灭菌效果。
由于水流经磁场处理,产生微小电子流,促使不稳定的三氧化二铁转换为稳定的四氧化三铁,产生黑色磁性氧化铁,吸附在管壁表面形成超薄膜隔层,使水中的氧和管壁隔离,从而达到除锈,防锈的目的。
对人体来说,水的活性提高,生物膜渗透性增强,消除异味,软化血管,便于身体排出废物,化解结实,利于人体对营养物质的吸收,提高免疫力和细胞再生能力。
现以磁翼龙除垢器在某地区4万多平方米供暖系统2017年使用至今为例。此供暖系统属于间接热水供热,分外网和内网,中间有十多台换热器,内网是以锅炉出来的热水经水泵进入换热器外管,经换热后回到锅炉加热后再循环,此水系无离子水,外围水经水泵打入换热器,经热交换后到各家用户管网。存在的问题是换热器内管结垢严重,现将磁翼龙除垢器安装在外网泵的进口,使用磁翼龙除垢器前,3年就需要更换6-8台的换热器,价值100余万元,管道换热器堵塞严重,一般在75度左右强制运行才能达到用户室温20度,甚至更低,多排灰渣等近百吨,增加了环境污染,设备利用率及使用寿命下降,工人劳动强度很大,每年都需在暑期大修一次。现在使用磁翼龙除垢器已三年多了,进行了三次设备检查,均未见结垢,无论是管道还是换热器均很干净,三年减少设备投资100余万元,热效率平均提高了近3度,现在一般低温运行,仅需65-70度即可满足用户需求,室温可达22度,而且每年的大修也已取消,仅简单清洗一下即可。
通过上述对比,我们看到磁翼龙除垢器在暖气换热器上运行很好,效果明显,无论是经济社会环境效益都较大,达到用户满意。磁翼龙除垢器用于供暖系统的换热器及管道除垢防垢较化学方法、离子交换法以及电子除垢法具有较大的优越性,推广应用前景广阔,尤其对我国北方供暖期长,水质硬度高,尤为实用。
同时对于石油、化工等系统中大量循环水使用造成换热器的严重结垢,浪费能源,降低设备寿命的防垢除垢问题带来了希望。