水中含有一定量的钙(Ca)、镁(Mg)盐类等矿物质，水在加热后，碳酸氢钙(Ca(HCo3)2)和碳酸氢镁(Mg(HCO3)2)会进行分解，释放出二氧化碳(CO2)，而难溶解的碳酸钙(CaCO3)和氢氧化镁(Mg(OH)2)会从水中被析出，沉淀下来粘附在热水壶、热水器等器壁表面形成水垢。

水垢的导热系数很小，约为普通钢材的2～5%，它附着在水壶、热水器等内部不仅不利于热传递，降低保温、加热效果，还会腐蚀水壶、热水器等，减少其使用寿命，甚至还会造成温度过高，发生爆炸等安全事故。

例如电热水器中的水垢若是过多，会让水加热速度变慢，甚至会出现电热水器一直在加热，不会进入保温状态。在这种情况下热水器不但非常耗电，而且还有可能会让局部受热不均匀引起热水器爆炸。

目前常见的阻垢方法有阻垢剂、硅磷晶、离子交换法等化学阻垢方法，和膜分离技术、超声波技术、电磁技术、电脉冲技术，以及HRCC等物理阻垢方法。

化学阻垢方法

阻垢剂

阻垢剂通过螯合增溶作用、凝聚与分散作用、静电斥力作用、晶体畸变作用四部分，来最终阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢，完成防垢功能。且在实验室评定试验中，分散作用是鳌合作用的补救措施，晶格畸变作用是分散作用的补救措施。

这种方法的特点是一次性投入较少，适应性广，阻垢、除垢能力较好，但需不断的投入阻垢剂，系统较为复杂。

硅磷晶

硅磷晶是一种化学药剂，向硅磷晶罐中加入硅磷晶，药剂中的化学成份P2O5，经过加药罐转换，向外输出具有防腐阻垢的水。硅磷晶多晶体释放出聚磷酸盐与水中的钙、镁等金属离子反应形成可溶性络合物，从而有效的避免水垢的形成。

这种方法的特点是阻垢、除垢能力较好，但后期需不断投入硅磷晶，且需要严格控制用量，如用量不准则易导致无防垢效果或水体产生胶质状，同时水中浓度过高时对人体有害。另外硅磷晶的使用限制较大，不可用于密闭循环系统，不可用于超过100度以上的水温，且处理后的水沸腾后不可以反复加热。

离子交换法采用钠型阳离子交换树脂，以钠离子将水中的钙镁离子置换出来，由于钠盐的溶解度很高，所以就避免了随高温的升高而造成水垢产生。

这种方法的特点是可以起到深度软化水的效果，但是设备在使用过程中需定期加盐再生，还会产生过量的再生废液，排出大量含盐废水易引起管道腐蚀。同时人体摄入过多的钠离子会危害健康。

物理阻垢方法

膜分离技术

膜分离技术以纳滤(NF)及反渗透(RO)作为分离介质，通过膜两侧的推动力(压力差、浓度差、电位差等)拦截水中的钙镁离子，从而达到降低水的硬度，实现防垢。

这种方法的特点是效果明显而稳定，处理后的水适用范围广。但是容易存在膜孔变小或堵塞的问题，需要定期清洗，而且对进水压力有较高要求，设备投资、运行成本都较高。

电子防垢技术

超声波技术、电磁技术、电脉冲技术都属于电子防垢技术，利用电波、电脉冲改变水里的钙、镁等离子的物理结构，变成不溶于水的新结晶体，或运用超声波"空化"效应、"化学"效应、"剪切"效应、"拟制"效应，使强声场处理流体，让流体中成垢物质在超声场作用下，其物理形态和化学性能发生一系列变化，使之分散、粉碎、松散、松脱而不易附着管壁形成积垢。

电子防垢的效果一般，而且需要定期检修，同时还会受电压、供电等影响导致效果不稳定。

HRCC滤料防垢

HRCC(Hydrogen Recombine Catalysis Crystal )是一种高活跃度的特种固态非均相催化剂，运用了NAC核辅助结晶技术，以聚苯乙烯为架构，使用陶瓷粉做表面处理，最后对其做特种改性处理的一种水处理材料。

HRCC遇水瞬间陶瓷表面皲裂成规则性六边形形，这种六边形被称之为“活性点”，水中的碳酸氢钙Ca(HCO₃)₂与活性点接触，碳酸氢根离子发生失氢重组反应，形成了碳酸和碳酸根。

碳酸将进一步分解为二氧化碳和水，钙则于新形成的碳酸根结合形成了不溶于水的碳酸钙附着于活性点，当碳酸钙在活性点聚集结晶到一定直径时形成稳定的亚微晶体被瞬间弹离回到水中且不再聚拢。

经HRCC催化的水，在未被加热前就已经形成稳定的分子结构。碳酸钙、镁以亚微晶体的形态存在水中而不再附着在容器、管道内壁，既保留了钙镁又防止了水垢产生。