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硅 磷 晶

[硅鳞晶介绍][用水量与硅磷晶添加量的关系][相关文章]

生活热水使用过程中出“红水”的问题

刘林沛

“红水”使宾馆老板头痛，“红水”惹恼客人投诉，“红 水”又是热水系统中常见的危害，在宾馆、医院、公共浴室、住宅公寓小区、别墅群等集中 热水供应的热水系统，在每日 早、晚洗浴中，经常会发现出“红水”现象，现就这种现象作 如下分析：
　　一、热水出“红水”的几种情况
　　1．热水(或蒸汽)锅炉、换热器、供水管道及阀门等零配件 ，在安装完毕并经水压试验并投入运营后，在热水供应初始阶 段，时常出现“红水”现象。
　　2．间断运行的集中热水供应系统，如机关澡堂、住宅公寓 群、医院等每周或两周集中供洗浴一次，在热水洗浴开始的10 ～20分钟内也会出现“红水”现象，随着用水时间的加长，热 水也会逐渐由“红黄”水变为清水。
　　3．集中热水每天24小时内不间断供水的宾馆、医院、公寓 群体等，在夜间11点钟后用水减少甚至停止用水，在早上起床 洗浴时，也会发现水龙头出“红水”现象。有时白天热水用量 很小，到晚上洗浴时也会发现水龙头短时间出“红水”。
　　4．集中供应热水的别墅群，当别墅群只有个别或小量别墅 投入使用时，此时热水用量很小，远较设计流量低得多，再加 用热水又为间断使用时，当供水管道及换热设备又为碳钢材 质时，也会发生热水出“红水”问题。
　　二、热水出“红水”的原因分析
　　热水短时间出现“红水”是普遍存在的现象也是客观存在 的事实，究其原因分析如下：
　　1．锅炉、换热设备、供水管道系统及其它零配件，在供水
初期对所有设备及管道系统没有进行很好的清污、除锈处理。 即锅炉、换热设备及热水管道系统内壁均存有铁锈及其它污 垢杂物没有进行有效的清理，在使用热水时，被加热水经换热 设备及管道系统将积聚的铁锈、杂物等被热水一起冲流至洗 浴龙头，出现“黄红”水现象。
　　2．间断供水的锅炉、换热设备及热水管道系统，在间断供 水期间，其锅炉、换热设备及热水管道系统内存有O2、CO2、CL －等，对碳钢内壁进行氧化腐蚀，使其内壁氧化成一层锈皮、 锈馏、锈粉等氧化物，在热水供水初期，在热水流动冲刷过 程中把锈物冲流至洗浴龙头，使热水出现“红水”，而随着用 水时间的加长，热水会逐渐由红变清。间断供水的时间越长 ，出现“红水”的现象越加严重，在使用热水过程中，由“红 水”变为清水的时间也越长。当热水温度越高，如65℃左右， 其对钢材内壁的锈蚀率往往是一般常温条件下的3～4倍。
　　3．在集中热水供应的别墅群，当只有少量投入使用时，此 时热水系统内会有相当一部分管路不运转，此管道内热水也不 流动，这时锅炉及换热设备等也基本上不完全运转，处于时 开时停的状态，此时锅炉、换热设备、管道系统内部也在高温 热水潮湿空气等恶劣环境下，极易对钢材壁面氧化锈蚀，并 在水中产生铁锈Fe(OH)3、Fe2O3，使热水变红，此类现象也在多个 地区发生。
　　4．锅炉、换热设备、热水管道及阀件等均为碳钢材质时， 当水中含有O2、CO2、CL－时，会与碳钢接触壁面发生氧化及化 学作用，使钢体壁面发生锈蚀，铁锈Fe(OH)3、Fe2O3溶入水中，使 水变红。
　　5．在每天24小时不间断热水供应系统中，用水量较少或不 用水时的短时间内，水中的O2、CO2、CL－与钢壁面发生氧化锈 蚀，在不用水时，造成管内热水不流动，会产生铁锈在壁面积 聚，一旦用水时，铁锈随热水流动冲刷，把铁锈冲至水龙头 处而产生极短时间的“红水”现象。
　　6．被加热水为软水或水中余氯含量超标或水中含有极弱的 酸、碱物质时，当换热设备、管道、阀门等零配件为碳钢材质 时，也易产生“红水”现象。
　　三、解决热水系统不出“红水”的办法
　　1．在材质上想办法：当直接用蒸汽锅炉加热水时，为免除 出现“红水”锅炉本体及加热管束可采用不锈钢材质。
　　2．在锅炉通过换热器间接加热水时，为免除出现“红水” 问题，其换热器壳体为不锈钢或壳体内壁衬不锈钢或铜板，而 换热管束材质应为不锈钢管或铜管，而供热水管道应为不锈 钢管、铜管或钢管内衬
塑。其热水管道系统内的阀门、水龙头及其它有关零部件均为 不锈钢或铜材质。
　　3．在集中热水供应系统中，在供水制度上想办法，尽量减 少供水间隔时间，提前把“红水”放掉，以减少洗浴人员在洗 浴时出现“红水”时发生身心不愉快的感觉。
　　4．生活热水为免除出现“红水”现象，除前述方法之外， 还可用在被加热水中投加化学药物的方法来消除。对蒸汽锅炉 及管道系统为消除铁锈等，可在锅炉水中投加磷酸盐、亚硫 酸钠、联胺、成膜胺等药物。对于生活热水系统消除“红水” 的办法现在国内外常用在水中投加硅磷晶，来消除热水系统 中的结垢、锈蚀和出现“红水”问题。
　　硅磷晶是一种由无机磷酸盐和硅酸盐经过物理加工而成。 硅磷晶是一种经济有效防止生活热水系统结垢与腐蚀的新方法 ，是水处理技术的革新，是防止出现“红水”的克星。
　　硅磷晶使用的方法：①将硅磷晶加药罐安装在被加热水管 路上，将硅磷晶加满整个罐体；②硅磷晶药罐通水一段时间后 ，当硅磷晶消耗1／2～l／3时，需将药量重新加满，每年大约 补加2～3次；②由于硅磷晶是硅酸盐与磷酸盐熔炼而成，硬度 接近玻璃球，溶解小。它在水中的溶解度与冲刷表面的流速成 正比，因此通过一个特殊设计的加药罐完成了定量自动加药 的功能，给使用带来了很多的方便。由于硅磷晶是球形的构造 ，球与球之间是呈点接触，保证水流畅通，因此系统不会因 安装加药罐而降低供水压力。
　　硅磷晶防止水结垢、腐蚀、出“红水”的机理：
　　硅磷晶阻垢机理：①能防止CaCO3的晶核生成；②能防止CaCO3 的晶体成长；③能分散CaCO3的晶体，并可阻滞其聚凝在一起。 由于上述三种作用，CaCO3就不会沉淀在热交换器表面和管道系 统内，其功能相当于“软化”。
　　硅磷晶防止锈蚀和出“红水”的机理：
　　主要机理：①硅磷晶中聚磷酸盐能与二价氢氧化亚铁结合( 称为封闭)，可阻止向三价Fe(OH)3和Fe2O3转换，消除了产生“红 水”的根源。②硅磷晶中的聚磷酸盐对Fe(OH)3的分散作用，清 洗已有铁锈过程中抑制“红水”的发生。，它可分散软的锈块 ，使其在金属表面脱落。②硅磷晶中的硅酸盐可在铁锈表面 形成薄薄的硅膜，控制了铁锈脱落的数量，并使脱落的微量的 铁锈在聚磷酸盐的分散效应作用下，成为透明水而排出系统 。由于硅磷酸盐的作用，它可以在金属表面形成硅膜，隔离水 中的溶解O2、CO2、CL－等与金属表面的化学反应，从而防止了 金属的继续腐蚀，其作用相当于金属衬里。
　　硅磷晶的使用条件：
　　①水中的碳酸盐硬度不应超过360ppm(CaCO3)；
　　②需处理的水温一般不超过80℃；
　　②控制由于O2、CO2、CL－引起的腐蚀；
　　④使用的水质不应是脱盐水或纯水；硅磷晶水处理费用一 般约为0.4～0.6元／1T水。
　　5．用脱气方法防腐消除“红水”.
　　如何有效防止金属腐蚀是保证锅炉和供热水管道系统及设
备的实际问题，可多年来由于人们对锅炉及供热水管道系统和 设备腐蚀机理的认识不足，往往以为给水除氧就可达到防腐 的目的。根据国内外有关技术资料介绍，锅炉及热水管道系统 腐蚀的机理为：锅炉及热水管道系统的腐蚀是氧腐蚀与酸(二 氧化碳)腐蚀并存，后者能加快前者的腐蚀，且比前者腐蚀量 更大。无论采用何种除氧方法，也不能从根本上防腐。其原因 一是循环水中的溶解氧含量还取决于补水泵和循环水泵是否 泄漏。如果水泵泄漏，当运行时会有大量空气从水泵的负压侧 进入水系统，从而导致热水管道系统严重腐蚀。二是锅炉和 热水管道系统在运行中不是以氧腐蚀为主(氧和二氧化碳腐蚀 并存)。因此光是除氧是不能全面防腐的。
　　基于上述认识，为防止锅炉及热水管道系统的金属腐蚀的 有效对策是：持续不断地除去溶解氧和二氧化碳酸性气体。根 据上述思路，国内外出现了“液体涡流脱气器”等产品。
　　液体涡流脱气器的原理是依据流体力学两相流原理和涡流 分离理论，采用物理方法使流体(气液两相混合流体)以一定的 压力从脱气器上部周边切向进入器内后，产生强烈的旋转运动 ，并形成涡流。由于流体中气体与液体间存在密度差(比重不 同)，所受的离心力、向心浮力和流体拽力的大小也不同，受 离心力沉降作用，液体经脱气器底出流口排出，而气体则沿脱 气器径向漂移至中心的低压区集气管道系统从顶部排出，从 而把热水管系统中水内气体排出，从而消除了管壁的腐蚀，防 止Fe(OH)3及Fe2O3的出现，进而即可消除了水中铁锈“红水”的 出现。
　　上述所谈不当之处请批评指正。

关于硅磷晶产品、技术、销售热线，请咨询：010-58607861

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