本发明提供了一种工业、商业和民用方法，特别是饮用水处理方法。更特别的是，本发明提供了一种减少高度循环配水系统中由于高硬水导致石灰石垢沉积的方法。本发明特别适用于销售食品设备和配水设备或具有锅炉的饮料设备。
发明背景
结垢是由水的硬度引起的最严重的问题，该现象在工业水与饮用水、家庭用水或工厂中同样普遍。这种因硬水加热产生的特殊副产物会给许多用水设备造成麻烦。由于在内表面的沉积可阻塞热水管，因此会严重的降低锅炉或其它水的加热器的加热效率。而在世界的许多地区，水的硬度均较大，需要被处理后才能得到{zd0}限度的使用。
水质也需要稳定、可靠才能使配水系统运行良好传输稳定且高质量安全的产品水。加热硬水通常导致结垢，引起许多问题如水温的变化、被传输水量的变化、加热设备最终排污的变化。因此，加热设备需要清洗或有时需要修复。
在水加热期间形成的沉积一般既可以是垢也可以是污染物。垢是硬的，附着性的无机组成物，通常以晶体形式存在，而污染物很少附着，倾向于无定形或非晶体形。
垢沉积是一种复杂的结晶过程，其发生在温度、pH、浓度、流速、压力或其它的水条件变化时。首先形成初始垢核或层，而后增加。生长率决定于几种过程的相互作用(如过饱和、成核、分散、化学反应和结垢晶体晶格的分子排列)。尽管超过溶解极限既会成垢，但成垢率还是可以通过投加或不投加抑制剂或其它因素来控制。
水通常含有大量可能成垢的成分，如钙和镁离子，溶解硅化合物，铁盐等。绝大多数钙和镁盐由于它们的反向溶解性倾向于在热交换表面形成垢，在此，金属表面温度远远高于水温。垢通常含有钙盐(碳酸盐、磷酸盐、硫酸盐)、氢氧化镁、硅和硅酸盐、铁的氧化物和氢氧化物、锌的磷酸盐和氢氧化物。
在领域，建议使用可以减少或避免结垢方法和装置，但是它们中的一些或全部都有某些不理想的特征、缺点或不足。
一种常用于水脱矿的技术是反渗透(RO)。在绝大多数实例中，该技术是脱矿xxx的方式。在该方法中，通过半渗透膜给水加压形成渗透压(当两种不同浓度的液体被膜分离时存在渗透压)。RO 系统的缺点是滤筒设计，包括在被过度浓缩引起阻塞前使一些或绝大多数水成为截流液被排出。被净化的水和废水的比可以是l～4，甚至更高或相反。RO系统生产水速度较慢；净化的水通常收集在槽中用于后期的分配。上述处理的资本成本和运行成本昂贵，但是，在某些装置中(如工业和商用水，大型售货机)RO 系统是有效的。
纳滤(NF)也使用半渗透膜过滤水。NF常被认为膜质量低于RO。进而NF通常可以去除60％～80％的多价离子，而RO可以去除98％或更多，类似RO膜板的纳滤器被设计成可连续排出液体且具有类似的运行和经济缺陷。
另一种常用的系统是离子交换。可以通过使用离子交换树脂的特殊反应从水中有选择地去除离子。在水处理期间，Na、K和／或H阳离子通常用于代替Ca、Mg、Fe和其它多价金属离子。但是不管使用何种离子交换树脂，最终树脂床都会老化，必须进行再生重新使用或被替代。另外，用H替代ca会降低pH，并且H和Na均会导致水的不良味道和质量。
无机垢抑制剂也可用于防止结垢。所有阻垢剂均可用于饮用水处理，聚合磷酸盐更适合饮用水使用。使用聚磷酸盐的优点之一是具有较低的有效浓度(通常为l～l0mgL)。另外聚磷酸盐是最廉价的阻垢剂。但是，聚磷酸盐不能除垢，它们可以通过减缓结晶速度推迟沉积物的形成。
水的阻垢磁处理(AMT)效果显示出变化很大，能反映出水质的变化。磁处理如何进行的机理涉及的范围很广，但是绝大多数未得到证明。AMT缺乏再生性导致无法确定该方法的可靠性。
US 5433 856和53 l4 623专利介绍了一种液体处理方法用于去除钙和镁。该方法是用金属微粒床，其包括铜(可以／也许还含有锌)或可以以黄铜合金的形式存在，如KDF 材料(KDFR-55粉沫是由纯的、不含铅、50％铜盒50％锌制成的粒状合金商标名)。当水穿过氧化还原媒介时，该方法可降低水中无机物浓度，特别是钙和镁。在该实例中，钙／镁化合物将被聚集在金属床上，最终形成阻碍物。而减少被处理水中钙浓度的机理没有被介绍或解释。
阻垢剂在延迟沉积形成时间上是有效的，但不能去除垢。由于能够去除成垢组分，因此，离子去除方法在防止结垢处理中是xxx的。但是，成本一包括在离子交换树脂的案例中投加离子的成本以及高压、额外贮存槽以及RO的运行成本较高。因此，需要一种方法能够有效地去除高循环配水系统的结垢问题，如饮料和／或食品配水器。并且还需要通过一种低成本方法得到这些结果，并且易于完成。本发明将满足这些需要。
发明简述
本发明提供了一种减少石灰石垢沉积在设备的表面或在加热设备中的方法，特别适用于饮用水但不影响水质。该方法包括在水加热前使水穿过金属颗粒和聚磷酸盐减少这些成分在与热水接触时的垢沉积。
金属颗粒和聚合磷酸盐至少包括锌和磷酸盐。该金属颗粒和磷酸盐可以以混合物形式使用或者以分离床或分离层形式使用。金属颗粒和聚合磷酸可以被固定在支撑层上或是大量微粒上。
本发明还提供了一种复合滤筒装置用于处理水，去除装置里的无机物，该滤筒包括一个具有未处理水人口和处理水出口的外壳，和一个安装在两者之间的水的渗透床，该床含有金属颗粒和聚合磷酸盐，水在被加热之前必须穿过该床。金属颗粒和聚合磷酸盐存在于床中的相邻层中。
本发明另一种方案提供了高循环饮料或食品配水系统，其可利用水制备食品或饮料，同时被处理水减少了在与加热水或热水接触的配水系统部分的垢沉积。这里介绍的复合滤筒可以减少垢的累积。配水系统包括水接触的部分，如内表面(管道、阀、混合槽等)和加热元件。
我们惊讶的发现联合使用金属颗粒和聚磷酸盐比单独使用金属颗粒或聚磷酸在控制和减少石灰石沉积方面可以提供更好的协同效应。
