[实用新型]民用自来水软化装置

说明书

本实用新型属于小型民用自来水处理装置，主要用于自来水硬度高地区，在自来水已按我国“GB 5749－85 生活饮用水卫生标准”得到净化的基础上，（目前在各种教材、手册中仍延用该标准的旧标准号“TJ 20－76”，新旧标准号的有关项目的规定数据是相同的，）以离子交换的方法为家庭和小型单位制备经过软化的饮用和食用水。对高硬度自来水进行软化能减少人们对自来水中过量的钙、镁元素的摄入；能为各种民用矿化、磁化、冷热饮料置备等装置提供合格的“原水”以优化它们的功能；能使各种饮用水加热设备不结垢，延长其使用寿命和节约能源；也可利用本装置装用其他滤除剂、吸附剂来消除自来水中其它有害元素，有目标地降低某些地区病高发地区的发病率，故本实用新型主要作用是保护人们的健康。

天然水源中含有杂质：分固态杂质包括悬浮固体、胶溶固体、溶解于水的盐类及有机物等；气态杂质包括氧气、二氧化碳等；液态杂质包括油类、酸类及工业废液等。我国自来水是按“GB 5749－85 生活饮用水卫生标准”制备和供应的，已将大部分不溶于水的杂质和细菌除去，但是以离子或分子溶解于水中形成真溶液的物质在自来水厂中却难予除去，主要包括盐类和气体溶解物。自来水中的气体溶解物主要是空气和二氧化碳气体，饮用一般没有危害，盐类则不然，在自来水硬度高的地区能明显看到的就是清澈的自来水烧开后在水壶壁上、热水瓶底等处形成的坚硬的水垢和在水中悬浮着的微小颗粒，主要由溶解在水中的钙、镁盐类析出形成，盐类中钙、镁离子的含量即为水的硬度。以离子或分子溶解于水中形成真溶液的盐类是不能在自来水厂中以简单的、低成本的过滤、吸附等方法来除去的。我国“生活饮用水卫生标准”是根据我国的国情制订的，经上海有关部门调查，自来水供应的工业用水和民用水的比例是1：1，民用水中的应用水（洗涤为主）和饮用水的比例是98：2，即自来水只有约1％用于饮用，我国的国力和消费水平尚不能或没有必要对已符合“生活饮用水卫生标准”的高硬度自来水进行软化后再供应给用户。

自来水中含有少量的钙、镁元素是人体所需要的，含有过量的钙、镁元素则对人体有危害，易在脏器内形成积石或导致血管硬化；也不能用来置备出各种合格的饮料；一些比较昂贵的水加热设备如电热水瓶、电热开水器、燃油燃气家用锅炉等，因结构复杂、加热元件处水的流通截面积较小等原因，受热面结垢或水渣堵塞后更不容易除去，导致烧坏元件、降低使用寿命，并由于水垢的传热性能很差而浪费能源。

溶解在水中的钙、镁盐类分为二种：一种是钙、镁的重碳酸盐和碳酸盐，经加热后溶解度很小，即析出微小颗粒状浮悬物，水中钙、镁的重碳酸盐和碳酸盐析出后其形成的硬度就在水中消除了，故称暂时硬度，但如不将这些浮悬物过滤出去，钙、镁元素则依然存在，饮用时同样进入人体；另一种是钙、镁的非重碳酸盐和碳酸盐，如氯化物、硫酸盐、硝酸盐等，加热后当溶解度未达到饱和时不会析出，即其形成的硬度不会消除，故称为永久硬度，在加热的实际过程中，例如在整壶水中的溶解度达不到饱和，但对壶底受热达到沸腾温度首先蒸发的一层水来说，由于水的不断蒸发而达到了饱和，上述盐类会析出并坚硬地附着在受热面上即产生结垢现象，其他未结垢部分仍溶解在于水中。暂时硬度同永久硬度之和称为总硬度，反映为水中钙、镁离子的含量，通过对水的化学分析可以测出。无论暂时硬度还是永久硬度，凡未结垢在受热面上或形成微小颗粒状悬浮物过滤出去的钙、镁盐类中的钙、镁离子，如不通过离子交换的方法将其从水中置换出来，都会被饮用或食用到人体中，当其适量时是人体不可缺少的元素；当其过量时虽然健康的人能将其中的大部分排泄出来，但也有一部分留在人体内，日积月累对人们的健康形成危害。故随着城镇居民生活水平的提高，各种民用饮用水加工产品的上市是必然的，当它们用自来水为原水时，他们的功能不可避免地受到自来水品质（即其所用原水的品质）的影响，人们在选购和使用中也存在着误区。

在本实用新型申请以前上市的一些民用饮用水加工产品，如矿化壶、磁化器、健身净水器、紫外线消毒器等，它们有某些改善饮用水品质的功能，但它们也普遍存在着不能将高硬度自来水中的过量钙、镁元素予以消除的不足。