当水中含有硬度较高的物质时,石英砂过滤器的使用寿命会受到什么影响?-杭州鑫凯

2025-09-05 14:02:28 admin 3
当水中含有较高硬度物质(主要成分为钙、镁离子,常以碳酸钙、氢氧化镁等水垢形式存在)时,会从设备本体核心滤料(石英砂) 两个维度加速老化,显著缩短石英砂过滤器的整体使用寿命,具体影响机制与后果如下:

一、对核心滤料(石英砂)的影响:寿命缩短 30%-50%,过滤能力快速衰减

高硬度水会通过 “结垢堵塞” 和 “物理磨损” 双重作用破坏石英砂滤料,导致其提前失效:


  1. 滤料孔隙结垢堵塞,反洗失效
    水中钙、镁离子在过滤过程中,若遇到水温升高(如工业循环水场景)或 pH 值变化(如碱性水质),易析出形成水垢(碳酸钙晶体等) ,附着在石英砂颗粒表面及孔隙内。这类水垢质地坚硬,常规反洗(仅靠水流冲击)无法将其冲散,会逐渐填满滤料孔隙,导致:
    • 滤料 “板结” 速度加快,原本 2-3 年才需更换的滤料,可能 1.5-2 年就因过滤阻力骤增(进出水压差快速突破 0.1MPa)而报废;

    • 滤料截留杂质的能力下降,部分水垢缝隙会形成 “短路流”,导致未过滤的水直接穿透,失去过滤效果。

  2. 滤料颗粒磨损加剧,粉化率升高
    水垢附着在石英砂表面后,会使滤料颗粒从 “棱角分明” 变为 “粗糙结块”,反洗时结块的滤料相互碰撞、摩擦,会加速石英砂的磨损与破碎,产生大量细粉。这些细粉一方面会随出水流失,导致滤料层厚度逐渐变薄(需频繁补充新滤料);另一方面会堵塞滤料孔隙,进一步加剧过滤失效,形成恶性循环,最终缩短滤料整体寿命。

二、对设备本体(罐体、管路、阀门)的影响:寿命缩短 20%-40%,部件故障频发

高硬度水中的钙、镁离子会在设备金属 / 非金属部件表面结垢,同时可能引发腐蚀,加速本体老化:


  1. 管路与阀门结垢,堵塞与泄漏风险升高
    过滤器的进水 / 出水管道、反洗阀门(尤其是电磁阀、蝶阀)内部,若长期流经高硬度水,水垢会逐渐附着在管壁和阀芯上:
    • 管路内径缩小,导致水流速度下降,过滤效率降低,严重时会完全堵塞管路,需拆解清理,频繁拆卸会磨损管路接口,缩短管路寿命;

    • 阀门阀芯结垢后,会导致开关不灵活、密封不严(如反洗阀门关不严,导致过滤水与反洗水串流),长期泄漏会加剧阀门密封件老化,原本 8-10 年寿命的碳钢阀门,可能 5-6 年就需更换。

  2. 罐体内部结垢与腐蚀,结构强度下降
    对于碳钢衬胶 / 衬塑罐体,若衬层存在微小破损,高硬度水中的钙、镁离子会与金属罐体接触,同时水垢覆盖的区域会形成 “局部腐蚀电池”(水垢下缺氧,导致罐体金属电化学腐蚀),加速衬层破损与罐体生锈;
    即使是玻璃钢罐体,长期附着的水垢也会影响罐体内部光滑度,反洗时水流冲击水垢会对罐体壁造成局部磨损,降低罐体抗压力能力,原本 12-15 年寿命的玻璃钢罐体,可能 9-11 年就需检测是否存在结构隐患,严重时需提前更换。

三、总结:高硬度水对过滤器寿命的核心影响

影响对象主要问题寿命缩短幅度核心后果
石英砂滤料结垢堵塞、磨损粉化30%-50%滤料提前报废,过滤失效
管路与阀门结垢堵塞、密封件老化20%-40%管路堵塞、阀门泄漏
罐体结垢磨损、局部腐蚀20%-30%罐体强度下降,存在安全隐患


若要缓解高硬度水的影响,需在石英砂过滤器前增设软化预处理单元(如离子交换树脂软化器、反渗透预处理),降低水中钙、镁离子含量,同时增加反洗频率(如从 3-5 天 / 次调整为 2-3 天 / 次),并定期用弱酸溶液(如柠檬酸)对滤料和设备进行 “除垢清洗”,可最大程度减少寿命损耗。


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