什莫是“硬水”?解释一下:水反复
(一)什么是硬水?
所谓"硬水"是指水中所溶的矿物质成分多,尤其是钙和镁。硬水并不对健康造成直接危害,但是会给生活带来好多麻烦,比如用水器具上结水垢、肥皂和清洁剂的洗涤效率减低等。
水是一种很好的溶剂,能有效去除污物杂质。 纯水--无色、无味、无臭,被称作是"通用溶剂"。当水和二氧化碳结合生成微量的碳酸时,水的溶解效果更好。当水流过土地和岩石时,它会溶解少量的矿物质成分,钙和镁就是其中最常见的两种成分,也就是它们使水质变硬。 水中含钙、镁等矿物质成分越多,水的硬度越大。 (二)水垢成因
即便是在硬水质地区,只要水中的饱和指数未被超过,水管中就不会结水垢。若在饱和指数以下或正好在...全部
(一)什么是硬水?
所谓"硬水"是指水中所溶的矿物质成分多,尤其是钙和镁。硬水并不对健康造成直接危害,但是会给生活带来好多麻烦,比如用水器具上结水垢、肥皂和清洁剂的洗涤效率减低等。
水是一种很好的溶剂,能有效去除污物杂质。
纯水--无色、无味、无臭,被称作是"通用溶剂"。当水和二氧化碳结合生成微量的碳酸时,水的溶解效果更好。当水流过土地和岩石时,它会溶解少量的矿物质成分,钙和镁就是其中最常见的两种成分,也就是它们使水质变硬。
水中含钙、镁等矿物质成分越多,水的硬度越大。 (二)水垢成因
即便是在硬水质地区,只要水中的饱和指数未被超过,水管中就不会结水垢。若在饱和指数以下或正好在饱和的临界点上,都不会有水垢生成。
反之,软水质中也会生水垢,如果超出了饱和指数的话。
饱和指数由水的酸碱度决定。众所周知,酸碱度是通过PH测试来测定的:
PH值越低,水中的酸性越强,饱和指数越高,所能溶解的矿物质成分也就越多;
PH值越高,水中的碱性越强,饱和指数越低,所能溶解的矿物质成分也就越少。
对水加热、水压降低(如打开水龙头等)、在水中添加化学品剂等都会导致PH值升高。随着PH值升高,水能溶解矿物质成分的能力减低,这些矿物质成分(碳酸钙为主)也就沉淀出来,成了水垢。
循环系统(如冷却塔、蒸汽锅炉、循环水处理系统等)工作中,压力和温度长期处在变化中,造成水中PH值升高和过度饱和。
另外在工业用水中,由于经常要加石灰或一些腐蚀性品剂,也会造成水中PH值升高和过度饱和。
这些都是水垢成因。
(三)硬水带来的困扰和麻烦
洗衣
用硬水洗出来的衣服看上去暗黑、邋遢,摸上去感觉粗糙、僵硬。
硬性的矿物质和灰尘结合成了不溶解的盐,使得污渍较难去除。而衣物上的灰土又向(洗衣用)水中引入了更多硬性的矿物质,使水质更硬。经常用硬水洗衣会损坏衣服的纤维,使衣物的使用寿命缩短达40%。
洗浴
用硬水洗澡会在皮肤上留下一层肥皂凝结微粒粘膜,这层粘性的膜会使得皮肤上的脏东西和细菌等难以清除。
另外,肥皂凝结微粒会使皮肤不能恢复正常的酸性状态,并有可能导致湿疹。留在头发上的肥皂凝结微粒会使头发凌乱、生涩、无光泽。
热水系统和供水管道
硬水还会造成用水器材的效率减低和运行费用增加。
加热后的硬水会形成钙、镁等矿物质的沉淀(即水垢),造成用水器材的效率减低甚至是故障。水垢会使水管道变得阻塞,造成水流不畅并最终导致必须更换水管道。水垢还会导致能源费用增加达30%甚至更多。
太阳能热力系统中的水垢问题
太阳能热力系统(经常用于游泳池保温等处)非常容易结水垢,从而造成电泵功率下降,并使得整个系统运行不畅。
一个有效而低代价的解决办法就是在泵之前安装电磁水处理器:这样就会防止水垢的生成,而且能逐渐消除已有的水垢。
另外水垢还会造成热水系统、供水管道、太阳能热力系统中的许多问题:被水垢堵塞的水管会导致用水器材的效率下降,甚至造成故障;用水器材的运行费用(如能源费用)增加;严重的还会导致更换水管。
(四)硬水的好处
硬水并不对健康造成直接危害。实际上根据英国国家研究院(the National Research Council-国家科学院)的研究,硬水质的饮用水是人们补充钙、镁等成分的一种重要渠道。
进一步的研究指出:当某一地区水中的钙、镁等矿物质的溶量很高的时候,饮用水将成为人们吸收钙、镁等成分的主要来源。最理想的结果是保存水中的钙质,但改变其存在状态(分子、晶体结构)使其不结成水垢。而这正是电磁水处理器所能做到的。
(五)针对硬水质的处理方法
针对硬水质的处理方法有多种,包括过滤法、软化法、电磁水处理器和反渗透法等。这里对几种主要的处理方法进行介绍和比较。
软化剂
Packaged Water Softeners
有些化学品剂可用来减低水的硬度。
这样的软化剂可以分为两类:沉析型和非沉析型。
沉析型软化剂包括结晶碳酸钠和硼砂等。这些软化品剂与钙、镁等矿物离子形成不溶的沉淀物。这样处理后,矿物离子就不会再影响洗涤效率等,但沉淀会让水变混并在器具上结垢。
沉析型软化剂会增大水中的碱度,容易伤及皮肤和其它被清洗的器皿。
非沉析型软化剂使用合成磷酸盐来隔绝钙、镁离子。没有沉淀结垢,水中的碱度也不会增大。如果剂量足够,非沉析型软化剂能在一段时间内溶解肥皂凝结微粒(肥皂凝结微粒的介绍详见第(三)章:硬水带来的困扰和麻烦)。
机械式软化装置
Mechanical Water Softeners
机械式软化装置可以长期地安装在管道系统中,用来消除钙、镁离子。
机械式软化装置采用离子交换原理。
在这个过程中,水会流经一个树脂层,一般是由磺化的聚苯乙烯颗粒组成。这些颗粒中蘸满了钠。离子交换程序发生在硬质水流经树脂层的同时:硬质的矿物离子(钙、镁等)附着在树脂层上,同时树脂层上的钠离子被释放入水中。
当树脂层上的钙、镁离子饱和时,就必须重新补充钠成分了。补充过程通过往树脂层上加盐(盐水)来完成:钠顶替了附着在树脂层上的钙、镁离子,钙、镁离子被滤入废水。
用离子交换式软化器处理硬质水,会增加水中的钠成分。
根据英国水质协会(WQA)的报告:在离子交换的软化过程中,水中硬度每下降一个“X”(“X”的解释详见第(五)章:水质硬度的测试),每升水中就会增加8毫克的钠。举例来说,当水的硬度是10X时,如果水中硬质的矿物成分都被软化器滤掉的话,每升水中会增加80毫克的钠!
这样的软化水不适于饮用!饮软化水会导致人体钙质流失,危害健康。
当水质由硬变软,水中钙成分减少的同时钠成分大大增加,造成水质转呈酸性。这样的水不但本身含钙少,饮入体内后还会置换掉人体内的钙质成分,造成钙质流失。曾经有过这样的例子:有人长期饮用软化过的水,结果严重缺钙,连指甲都软得可以用手撕下来。
在欧美许多国家,人们往往得到医生的告诫:不要在冷水管路上安装离子交换式软化器,而只在热水管路上安装软化器,从而保证饮用和烹煮用的仍是硬质水(富含钙等矿物质成分)。同样,软化过的水不宜用于农田、草坪、花园等的灌溉,也是因为水中钠成分的过量增加的原因。
平时多喝矿泉水而不是纯净水、市政锅炉供暖用的软化水不能喝,也都是这个道理。
过滤装置
Water Filters
水过滤装置一般分为两类:便携式离子交换过滤器和反渗透式过滤器。
两种过滤器都是用于"点源"的饮用水,主要功能是过滤掉饮用水中的有害物质,但同时也常常将水中的钙等矿物质成分一起过滤掉了。
反渗透法的原理是通过让水流过一层半浸透性的膜,这层膜能阻止某些物质的通过。
便携式离子交换过滤器一般采用盒装形式,内有活性碳和离子交换树脂层。活性炭能吸收、减少水中氯和含氯化合物、杀虫剂、色素和其它有机废物,这样改善了水的口感和色泽度。离子交换树脂层会降低水的硬度,这种过滤器的运行费用大约是US$0。
04/升(每升水3毛多人民币)。
磁性水处理器
Magnetic Water Conditioners
磁性水处理器是一项比较新的发明。其原理是让水通过一个特殊的磁场,从而改变钙、镁离子的结构(形成惰性的晶体结构),使其不再结垢。
这样的水处理器有诸多好处:(一)它具备了软化水的优点,即不会生水垢,从而提高热效率、延长所洗涤衣物的使用寿命、改善皮肤状况(使皮肤细腻、不痒、不易起湿疹)。(二)钙是人体所需的必要元素,经这样处理过的水保留了原来的钙成分;而且由于不结水垢(水垢中的钙成分是人体难以吸收的),它能比一般的硬水提供更多人体能吸收的钙质成分。
也许有人还在怀疑磁性水处理器的功能表现,对此,英国的巴斯大学(University of Bath,位于英格兰的斯文登,全英综合排名第四的大学)专门做了科学测试和分析,结果证明它确实能有效防止和去除水垢,并保留水中的钙质成分。
(六)有关硬水质的常见问题解答
什么是"硬水"?
所谓"硬水"是指水中所溶的矿物质成分多,尤其是钙和镁。
如何了解所使用的是否属于"硬水"?
你可以从市政供水单位那里了解到水的硬度,也可以自己或请人测试水的硬度。
如何解决硬水质带来的困扰和麻烦?
主要有两种办法:一是安装软化水器,二是安装"水兔子"这样原理的电磁硬水处理器。
电磁原理"水处理"和"水软化"的区别?
在软化过的水中,钙、镁等成分被钠所替代;而在被(经特定电磁原理)处理过的水中,只是钙离子的晶体结构被改变,使其以一种很小的颗粒状态溶于水中。
这两种方法都能防止水管内的水垢生成。
在被"处理"过的水中,对人体有益的钙等成分还保留在水中,而且是以人体能吸收的状态(溶解状态)存在。
在被"软化"过的水中,水中的钠成分增多,使水不能用于饮用。
"水处理"或"水软化"这些方法能除掉热水系统中已有的水垢吗?
电磁硬水处理器不仅能防止水垢生成,还能将原来的水垢逐渐消除;但"软化水器"有关这方面的功能不详。
(七)磁性水处理器之间的比较
需要说明的是,这里有两种磁性水处理器:一种是电磁水处理器,简称EM;另一种是纯磁性水处理器,简称M。
两者都采用磁场原理,但后者使用寿命有限,所以尽管后者没有运行费用(如电费),但往往花费更多(因为磁性慢慢消失后,需要更换)。
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