水是生命之源,是人们赖以生存的物质。可是,我们经常会遇到这种情况:洗衣、做饭、洗浴等日常用水打开水龙头时,惹人讨厌的锈水、黄水从管道中源源不断的流出,不仅没法使用,而且还污染了环境,我们正常的生活被打乱,满以为把锈水、黄水排到干净就行了,其实不然,水中就算干净了,水中的铁离子依然很多,化验水质得到结论—铁离子浓度超出了国家饮用水标准。这些讨厌的锈水、黄水是怎么引起的呢?我们怎么解决锈水问题,用水时放心呢?
一、管道内部锈蚀的产生原因
水是溶解力强的溶媒。金属被水溶解,对金属而言,呈现出所谓的腐蚀现象。供水管道系统内的管材,主要是铁管,铁管输送水就会被溶解,产生腐蚀,其主要理论有:
1、氧化理论(Acid theory):由于水中的碳酸作用,铁变成碳酸亚铁,接着再被水中的氧所氧化,成为氢氧化铁。
2、过氧化理论(Peroxide theory):铁首先和水化合成氢氧化亚铁,这时产生的氢气和水中的氧化合生H2O之后,氢氧化亚铁和H2O2化合生成氢氧化铁。
Fe+2H2O——Fe(OH)2+H2
H2+O2——2H2O2
2Fe(OH)2+H2O2——2Fe(OH)3(锈)
3、电化学理论(Electrochemical theory):腐蚀是由电化学反应引起的,首先生成的是氢氧化亚铁,在碱性水中,与氧化合生成氢氧化铁,形成膜而停留在金属表面。在酸性水时,先与水中碳酸形成CO2化合成重碳酸亚铁[Fe(HCO3)2]后再与水中氧化合成的氢氧化铁,以浮游形式从水中析出沉淀。
此外,在腐蚀中,还有一些能用微电池——浓差电池或氧差电池机理说明的腐蚀。
当水在管道里与铁接触,通过各种途径开始腐蚀,在氧化皮的缝隙或管内凹凸不平的粗糙面上,形成许多微小的腐蚀电池,开始腐化,产生沿着水流方向的膜或壳。如果这种电化学或微电池作用代表全部腐蚀过程的话,我们应该看到的是一个空泡,但实际上,我们发现的这些空泡经过一段时期后,变成了大小不均的瘤状结垢,硬壳内充满了氧化亚铁和硫化铁等物质。这是因为,当金属表面由于氧化形成二价氢氧化铁与中性水接触形成的三价铁(膜或空壳)并不是永远贴附在管壁上,保持静止。只要水中不断有O2溶入,就可能通过破裂的膜向内一层运动,把部分亚铁离子氧化成铁离子,经过一段时间,这些氧化铁浓度超过一定的比例,磁性氧化铁或其它亚铁化合物就会不断地析出,并产生酸性物质,后者继续与金属作用,再产生新的亚铁盐,不断循环。在水处理过程中,投加FeSO4和CL2也参加反应,同时析出大量的SO42-和CL-使得锈蚀内的亚铁盐及硫化铁增加并氧化。
在不断氧化循环腐蚀的同时,锈壳内的各种盐类不断积累,促使铁细菌依靠盐类的氧化而不断繁殖,尤其是靠近管壁,氧的含量比外界较贫乏,更加有利于铁细菌的生存。铁细菌在生存过程中吸收亚铁盐,排除的氢氧化铁产生大量沉淀,细菌周围就会有大量的粘泥,使壳体充满并不断增大,引起管道的严重堵塞。这种堵塞是沿管壁四周均匀逐渐生长的,并可形成管道内壁的垢下腐蚀现象。所以,水中氧是电腐蚀的开始,而硫酸盐类还原细菌是腐蚀结垢的原因,铁细菌则是大面积腐蚀管道的另一原因。
二、管道内部腐蚀的危害
管道内部锈蚀结垢后,会降低管道的输水能力,污水供水水质,破坏管道的机械强度,危害无穷。
1、供水能力下降,供水电耗增加
管道的“环状锈垢"产生,缩小了有效直径,增加输水阻力,使管道运行的水头损失增大,造成用户水量和水压的严重不足。
由于锈垢使管道的摩阻大幅增高,在保证正常供水,满足生产,生活需要的条件下,水厂送水的水泵扬程就要提高,供水电耗也随之增大,造成供水企业的经济效益损失极大。
2、污染供水水质
自来水公司出水的水质较好,特别水浊度一项仅为0.5-1度,但这样低浊度的供水在通过管道的输送后,由于管道内壁的锈蚀结垢中部分Fe(OH)3可浮游于水中,锈垢块中有2%—3%可溶于水中(理化鉴定结果),使水质受到二次污染,出现“红水"现象。特别是当管道内流速、流向发生变化时,就会有大量的“红水"甚至“黑水"出现,造成供水水质事故。
3、管道的强度降低
从锈蚀结垢管材截面的金相片可以看到,铸铁管壁受到腐蚀的金属有1/5-1/4变成了黑色,黑色部分的大小与附着在管壁上的锈瘤部分相对应,而黑色部分则是铸铁组成中铁的一部分变成锈而溶出,而黑色部分则是铸铁组成中铁的一部分变成锈而溶出,剩余的大量是石墨。这一变黑的石墨层,就失去了铸铁原有的性能和强度。石墨化的黑色部分甚至可用小刀削落。在管道供水运行中,受到水压冲击或外部载荷时,极易出现爆管、折管等漏水事故。
三、硅磷晶作用原理
根据管道腐蚀产生的原因,尼柯尔(r)硅磷晶从管道锈蚀根本原因出发,专门解决因管道腐蚀发生的锈水、黄水问题,保护管道、对管道及供水设备防腐、阻垢、防止二次污染、延长使用寿命、保护原水不受管线污染和保证原水水质。产品是食用苏打、磷酸、碳酸钙等原料在1200-1700℃高温下,反应生成的高聚和磷酸盐。产品引进先进的美国技术,是符合国家标准的一种甲基磷酸盐(META-PHOSPHATE),不仅能够饮用而且用于食品制造工程也对人体无害。它无味、无毒,是在美国FDA的GRAS(Generally Recongnized As Safe)LIST上作为食品添加剂登记注册,其安全性得到了认证。该产品也被韩国科学院(KAIST)及国家保健研究院经重金属含量检测认定了安全性。在欧美和韩国地区应用广泛,产品的性能非常稳定。
水中磷酸盐系饮用水处理剂浓度约3-5PPM以上时形成可溶性络合物和不溶性膜来起阻垢和防腐作用,其反应式如下:
1)Na{Na4(PO3)6}+CaX——Na2{Na2Ca2(PO3)6}+Na2X
Na2{Na2Ca(PO3)6}+CaX——Na2{ Ca2(PO3)6}+Na2X
形成可溶性络合物
2)Fe(OH)2+Na2{ Ca2(PO3)6}——Fe Ca2(PO3)6+NaOH
形成不溶性膜
注:Mg离子与饮用水处理剂的反应同与Ca离子的反应。
产品在各类大厦、宾馆、酒店、小区住宅、高层建筑物、医院、学校、工厂以及家庭的供水管道内起到防垢、防腐蚀作用,有效防止二次污染,并具有一定软化的作用。解决锈水、黄水问题。得到了广大用户的一致好评。
四、硅磷晶使用后的效果分析
1、良好的防腐效果。例1:某小区在没有使用产品以前,住户流出的水是异常严重的锈水,打开水龙头经常有大量黄锈水流出,且常流不断,很多住户都反应无法使用这样的水。在使用我公司的产品4周后,解决了管道常有的锈水问题,再也没有锈水流出,住户也不再反应锈水问题了。例2:某大厦的洗衣房以前经常流出黄锈水,用这样的水洗涤毛巾、浴巾等物件,在毛巾、浴巾上出现了大小不等的黄斑,但使用我们产品两周后,就不再有黄锈水了,洗涤后的毛巾、浴巾等物件也没有了黄斑。同时,多年来通过在政府招标项目及大型发电厂等诸多单位使用,充分证明了硅磷晶这种产品显著的防腐、阻垢功能。
2、阻垢效果:从原理看产品和水中钙、镁离子反应结合形成络合物,钙、镁离子是管道中成垢的离子,使用产品后,管道中成垢率大大降低,防止了管道因结垢而堵塞,说明了产品良好的阻垢效果。
3、防止二次污染:使用产品使管道中铁离子浓度得到了良好的控制,有效的阻止二次污染的发生。
总之,从上述几个方面说明了产品的一些重要功效。证明了硅磷晶是您解决黄锈水的好帮手,而且实例也证明了这一点,使用产品的客户给予了一致好评。
信息来源:北京三信和化工有限公司