淺談中央空調(diào)循環(huán)水水質(zhì)處理技術(shù)

1、    淺談中央空調(diào)循環(huán)水水質(zhì)處理技術(shù)    沈建明【摘 要】中央空調(diào)不僅給人們帶來(lái)舒適的環(huán)境，同時(shí)也被用來(lái)調(diào)節(jié)工業(yè)生產(chǎn)所需環(huán)境的溫度和濕度?！娟P(guān)鍵詞】循環(huán)水系統(tǒng)；水質(zhì)處理一、前言隨著社會(huì)的發(fā)展，空調(diào)制冷技術(shù)的普及，國(guó)內(nèi)采用中央空調(diào)進(jìn)行室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)的場(chǎng)所越來(lái)越多。它不僅給人們帶來(lái)舒適的環(huán)境，同時(shí)也被用來(lái)調(diào)節(jié)工業(yè)生產(chǎn)所需環(huán)境的溫度和濕度。中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)包括冷卻水系統(tǒng)、冷凍水系統(tǒng)和采暖水系統(tǒng)。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是由冷卻水泵、管道、冷卻水塔、熱交換器、積水池等部件組成的一個(gè)敞開(kāi)式的循環(huán)回路。循環(huán)冷媒水系統(tǒng)是由冷凍水泵、管道、熱交換器、風(fēng)機(jī)盤(pán)管（或空調(diào)機(jī)組）、膨

2、脹水箱等部件組成的一個(gè)封閉的循環(huán)回路。熱水和冷凍水共用一套管道系統(tǒng)。與此同時(shí)，中央空調(diào)使用過(guò)程中的水質(zhì)問(wèn)題也就越加突出。其中以循環(huán)冷卻水系統(tǒng)和制冷機(jī)的結(jié)垢、菌藻類(lèi)的增長(zhǎng)；冷凍水系統(tǒng)黑水及銹渣的出現(xiàn)、風(fēng)機(jī)盤(pán)管因銹渣而堵塞等現(xiàn)象尤為突出。這些現(xiàn)象導(dǎo)致運(yùn)行工作人員難以應(yīng)付，并且影響制冷機(jī)的正常運(yùn)行。中央空調(diào)水質(zhì)處理是對(duì)空調(diào)冷凍、冷卻系統(tǒng)的管道及冷卻塔、主機(jī)采取化學(xué)人工投藥進(jìn)行處理，以達(dá)到除銹、防銹、除垢、防垢，控制微生物生長(zhǎng)的作用，從而保證整個(gè)空調(diào)的正常效果。二、系統(tǒng)特點(diǎn)（一）中央空調(diào)系統(tǒng)特點(diǎn)中央空調(diào)一般承擔(dān)著夏季供冷、冬季供熱的任務(wù)，春季和秋季停機(jī)檢修或保養(yǎng)，即使在正常運(yùn)行期間也根據(jù)氣溫的變化和工

3、作環(huán)境的需要停機(jī)。大多數(shù)企事業(yè)單位由于編制上的限制不設(shè)專(zhuān)門(mén)水處理技術(shù)管理人員，實(shí)行粗放式管理，因此，水處理技術(shù)和方案對(duì)這一情況應(yīng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性，既要有良好的處理效果，又要管理簡(jiǎn)單方便，水處理成本低廉。（二）冷凍水系統(tǒng)特點(diǎn)冷凍水系統(tǒng)是以水做冷媒介質(zhì)和空氣進(jìn)行能量交換的密閉式體系，雖然與外界接觸較少，但在整個(gè)體系的最高處設(shè)有膨脹水箱，這樣冷凍水介質(zhì)還是和空氣有所接觸，使溶解氧和一些營(yíng)養(yǎng)物進(jìn)入冷凍水系統(tǒng)，導(dǎo)致粘泥沉積，不僅影響傳熱，還可能形成氧濃差引起設(shè)備的腐蝕，經(jīng)常出現(xiàn)黃褐色水質(zhì)或黑灰色水質(zhì)。冷凍水的化學(xué)處理采用一次性投加藥劑的方法，重點(diǎn)控制設(shè)備的腐蝕及粘泥的產(chǎn)生。（三）冷卻水系統(tǒng)特點(diǎn)冷卻水在循環(huán)

4、使用過(guò)程中不斷蒸發(fā)濃縮，含鹽量不斷上升，為了不使含鹽量無(wú)限制的升高，必須排放掉一部分冷卻水，同時(shí)補(bǔ)入新鮮水，前者稱(chēng)之為排污，后者稱(chēng)之為補(bǔ)水。含鹽量上升后極易在熱交換器的水側(cè)形成水垢，垢的形成不僅使傳熱效率下降、制冷負(fù)荷增大，還會(huì)形成垢下腐蝕，造成水電浪費(fèi)和縮短機(jī)組使用壽命。冷卻水系統(tǒng)的另一特點(diǎn)是保有水量小，極易濃縮，如掌握不好排污量和補(bǔ)水量，濃縮倍數(shù)波動(dòng)較大，難以保證水處理效果。因此，對(duì)于冷卻水系統(tǒng)水處理的重點(diǎn)是控制結(jié)垢兼顧緩蝕并定時(shí)加藥、排污、補(bǔ)水。1三、中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題循環(huán)水的這些特點(diǎn)致使循環(huán)水系統(tǒng)的設(shè)備易腐蝕、易損壞，傳熱面和輸水管道易結(jié)垢，從而降低傳熱效率和輸水能力。循

5、環(huán)水系統(tǒng)大量繁殖滋生微生物也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重問(wèn)題。（一）腐蝕的危害中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的大多數(shù)設(shè)備是用碳鋼管、鍍鋅管及銅管等制成的。碳鋼管、銅管在循環(huán)水系統(tǒng)中易受腐蝕；由于國(guó)內(nèi)鍍鋅工藝不是非常先進(jìn)，鍍鋅管在系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后，鍍鋅管內(nèi)局部區(qū)域鍍鋅膜會(huì)脫落，設(shè)備將產(chǎn)生較嚴(yán)重的局部腐蝕。腐蝕的存在縮短了設(shè)備的使用壽命。（二）污垢的危害水中的一些微溶物質(zhì)，如碳酸鈣、磷酸鈣和硫酸鈣等可在換熱面上形成垢層。懸浮固體，如泥土、泥塵和腐蝕產(chǎn)物易聚沉在流速較低的地方。微生物大量繁殖時(shí)迅速形成生物粘泥，粘滯泥沙或腐蝕產(chǎn)物附在換熱面上。污垢降低傳熱效率，影響冷卻效果，嚴(yán)重時(shí)合冷卻設(shè)備堵塞而不得不停機(jī)清理。污垢還會(huì)降低輸水

6、能力，增加泵的動(dòng)力消耗，并間接引起腐蝕，同時(shí)有助于微生物滋生繁殖，抑制藥物對(duì)微生物的毒殺。（三）微生物的危害微生物的新陳代謝過(guò)程，會(huì)產(chǎn)生大量的粘性物質(zhì)，粘附在熱交換器的表面，并不斷粘聚懸浮物、結(jié)垢物及腐蝕產(chǎn)物形成污垢。因?yàn)槲⑸锍３?huì)迅速大量繁殖，所以粘泥的危害也往往會(huì)短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)迅速惡化，還會(huì)使水發(fā)臭。許多微生物的新陳代謝過(guò)程直接或間接引起腐蝕。如鐵細(xì)菌可溶性的二價(jià)鐵變?yōu)椴蝗苄缘娜齼r(jià)鐵，增加鐵溶出的速度；硫酸鹽還原菌的生命過(guò)程把硫酸鹽還原為硫化物，使金屬受到嚴(yán)重腐蝕。2四、中央空調(diào)循環(huán)水水質(zhì)處理的好處1.保護(hù)設(shè)備、延長(zhǎng)使用壽命：可以除銹防銹，避免設(shè)備腐蝕損壞，特別是經(jīng)預(yù)防處理后，使設(shè)備使用壽

7、命延長(zhǎng)，投入緩蝕劑后可使腐蝕速度下降90%。2.減少事故發(fā)生、改善制冷效果：可殺菌滅藻、去除污泥，使管道暢通、水質(zhì)清澈，同時(shí)防垢，提高冷凝器、蒸發(fā)器的熱交換效率，從而避免高壓運(yùn)行、超高停機(jī)現(xiàn)象，提高冷凍水的流量，改善制冷效果，使系統(tǒng)安全高效運(yùn)行。3.節(jié)約用電用水并節(jié)約燃料：除去水垢和阻止水垢的形成，提高熱交換效率，從而減少電能和燃料的消耗，而且水處理還可減少排污，從而提高循環(huán)水的利用率，一般可節(jié)約用水60%以上。4.為用戶節(jié)約大量維修費(fèi)：未經(jīng)處理的中央空調(diào)，則會(huì)出現(xiàn)管道堵塞、結(jié)垢、腐蝕，超壓停機(jī)直至發(fā)生事故，如主機(jī)因腐蝕泄漏、溶液污染，則需更換銅管，更換溶液，維修主機(jī)，一般需維修費(fèi)2040萬(wàn)元

8、，而經(jīng)過(guò)處理后，既可減少維修費(fèi)用，又可延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。5.符合國(guó)家環(huán)保要求：經(jīng)過(guò)水質(zhì)穩(wěn)定技術(shù)處理后的循環(huán)水質(zhì)能達(dá)到國(guó)家環(huán)保要求的排放標(biāo)準(zhǔn)，可直接向外排放，這樣既可為業(yè)主節(jié)約費(fèi)用，又保護(hù)生態(tài)環(huán)境；同時(shí)空調(diào)系統(tǒng)所供應(yīng)的冷暖氣清新優(yōu)質(zhì)、不含軍團(tuán)菌，有利于使用者的身體健康。3五、中央空調(diào)循環(huán)水水質(zhì)處理的方法中央空調(diào)水處理的方法可分為傳統(tǒng)、現(xiàn)代和新近開(kāi)發(fā)方法。（一）中央空調(diào)循環(huán)水傳統(tǒng)、現(xiàn)代處理方法endprint1.樹(shù)脂交換。直接將循環(huán)水變?yōu)檐浰?，很少用于處理冷卻水。效果雖然理想，但在實(shí)際應(yīng)用中存在兩個(gè)問(wèn)題：軟水的ph值在6左右，屬酸性，對(duì)管路腐蝕嚴(yán)重；冷卻水每天需補(bǔ)大量水，樹(shù)脂交換處理的出水量受限制

9、，若用其處理冷卻水，則造價(jià)昂貴，基本都用樹(shù)脂交換處理冷凍水。2.電子除垢儀。通過(guò)破壞結(jié)晶格起作用。每個(gè)用戶幾乎都會(huì)安裝電子除垢儀，在小量補(bǔ)水（每日幾噸或十幾噸）時(shí)，有一定效果，當(dāng)補(bǔ)水量較大時(shí)，經(jīng)實(shí)踐證明無(wú)明顯效果，6070% 的市場(chǎng)已經(jīng)放棄了電子除垢儀。3.化學(xué)水處理。通過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成沉淀物，去除ca2+、mg2+等離子。4.殺菌滅藻。水沖洗后想循環(huán)系統(tǒng)加入殺菌劑，清除循環(huán)水中的各種菌藻。5.預(yù)膜緩蝕。投入表面預(yù)膜劑，在金屬表面形成致密的聚合高分子保護(hù)膜，以起防蝕作用。6.粘泥剝離。加入粘泥剝離劑，將管道內(nèi)的生物粘泥剝離脫落，通過(guò)循環(huán)將粘泥清洗出來(lái)。7.日常養(yǎng)護(hù)。日常養(yǎng)護(hù)就是對(duì)系統(tǒng)循環(huán)水處理，

10、通過(guò)加入阻垢緩蝕劑，避免金屬生銹，并防止鈣鎂離子結(jié)晶沉淀；同時(shí)間歇式的加入殺菌滅藻劑，控制循環(huán)水中的菌藻。并定期檢驗(yàn)與監(jiān)控水質(zhì)。這是一套非常成熟的循環(huán)冷卻水化學(xué)水處理技術(shù)。該技術(shù)核心是向水中投加水質(zhì)穩(wěn)定劑包括分散劑、阻垢劑、緩蝕劑、殺菌劑等，通過(guò)化學(xué)方法，使水中結(jié)垢型離子穩(wěn)定在水中。其原理是通過(guò)螫合、絡(luò)合和吸附分散作用，使ca2+、mg2+穩(wěn)定地溶于水中，并對(duì)氧化鐵、二氧化硅等膠體也有良好的分散作用。同時(shí)，能在金屬表面形成保護(hù)膜，阻止腐蝕性離子的浸入，對(duì)設(shè)備表面起到緩蝕效果；并且具有優(yōu)良的粘泥剝離和抑制菌藻繁殖的效果。這樣就可以減少中央空調(diào)清洗次數(shù)，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。4（二）中央空調(diào)循環(huán)水新

11、近開(kāi)發(fā)的處理方法1.“環(huán)保型”中央空調(diào)水處理復(fù)合劑。以毒性極低的鎢酸鹽為緩蝕劑，復(fù)合有機(jī)羧酸鹽、銅緩蝕劑、分散劑進(jìn)行協(xié)同處理，利用 “協(xié)同效應(yīng)”和 “溶限效應(yīng)”復(fù)配恰當(dāng)比例，能達(dá)到優(yōu)良的緩蝕處垢效果。復(fù)合劑無(wú)毒、無(wú)公害，符合水處理劑向 “低毒、高效”發(fā)展的方向。2.磁化處理。利用磁場(chǎng)效應(yīng)對(duì)水進(jìn)行處理，方法為冷卻水通過(guò)永久性磁鐵的磁場(chǎng)，切割若千次磁力線后成為 “磁化水”。在 “磁化水”中產(chǎn)生的晶體不形成水垢，而是無(wú)定型粉狀，不會(huì)粘附在管壁或物體接觸表面，再通過(guò)定期排污去處理。3.靜電水處理技術(shù)。靜電水處理設(shè)備分為兩類(lèi)：一類(lèi)是靜電除垢儀，利用高壓靜電場(chǎng)進(jìn)行水處理；另一類(lèi)是電子水處理儀，水流經(jīng)低壓靜

12、電場(chǎng)，與電極接觸，水中大量電子被激勵(lì)，達(dá)到處理的目的。靜電水處理屬于物理方法，與化學(xué)藥劑方法不同，基本上不是靠改變水中離子成分達(dá)到水處理目的，而是通過(guò)高壓或低壓靜電場(chǎng)的作用，改變水分子結(jié)構(gòu)或改變水中的電子結(jié)構(gòu)，致使水中所含陽(yáng)離子不致趨向器壁，更不致在器壁聚集，從而達(dá)到防垢除垢目的。對(duì)于器壁上已有的老垢，靜電除垢器可釋放少量氧，破壞垢分子之間的電子結(jié)合力，改變其晶體結(jié)構(gòu)，使堅(jiān)硬垢變?yōu)槭柢浌福瑫r(shí)增大了水分子的偶極矩，使它與鹽的正負(fù)離子的水合能力增大，提高水垢的溶解速率，這樣老垢就逐漸剝蝕，乃至成碎屑、碎片脫落，達(dá)到除垢目的。電子水處理去垢的機(jī)理是由于被處理水的分子中含有大量被激勵(lì)的電子，它們對(duì)垢

13、分子有破壞作用，使器壁積垢逐漸剝蝕、溶解直至清除。4.高頻電磁場(chǎng)法。通過(guò)向水中施加高頻電磁場(chǎng)而使水得到處理它可起到防垢、除垢、緩蝕、殺菌滅藻作用，其機(jī)理的研究還未見(jiàn)報(bào)道，據(jù)認(rèn)為高頻電磁場(chǎng)可擊破水中微生物的細(xì)胞壁，使原生質(zhì)流出而導(dǎo)致其死亡；對(duì)其緩蝕功能有認(rèn)為減輕了結(jié)垢從而減緩了由結(jié)垢引發(fā)的腐蝕形態(tài)。高頻電磁水處理儀由電子發(fā)生器和電子充電器組成。電子發(fā)生器產(chǎn)生的高頻電磁信號(hào)，通過(guò)電子充電器作用于水中而達(dá)到處理目的。5.超聲波法。超聲波法可以作為水處理的一種輔助方法，有人認(rèn)為超聲鼓泡爆裂產(chǎn)生的沖擊力可擊碎 caco3 晶體使其長(zhǎng)不大，從而起到緩蝕作用。超聲波法進(jìn)行水處理的機(jī)理尚不清楚，其水處理方法的

14、研究還處于初級(jí)階段。6.聯(lián)合法。聯(lián)合法就是將幾種方法聯(lián)合起來(lái)使用。在靜電水處理器上配備超聲波發(fā)射器，向水中發(fā)射超聲波，超聲能和電場(chǎng)協(xié)同作用，除垢和殺菌作用尤佳，但這方面的報(bào)道很少。7.被膜加藥罐。被膜加藥罐處理循環(huán)冷卻水是國(guó)內(nèi)從 80 年代發(fā)展起來(lái)的。它的原理是當(dāng)循環(huán)水通過(guò)裝有固體硅酸鹽被膜緩蝕劑（簡(jiǎn)稱(chēng)被膜劑）加藥罐時(shí)，被膜劑緩慢溶解于水中，在設(shè)備、管道內(nèi)表面金屬上生成一層微薄而堅(jiān)硬的保護(hù)膜。這種膜可促使陰極極化，從而防止金屬化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。由于膜能隔離金屬表面與水的直接接觸，水中折出的鈣、鎂、鐵等化合物很難沉積于金屬表面，從而防止了結(jié)垢，被膜劑溶于水后，對(duì)于結(jié)垢的設(shè)備、管道有除垢作用，還可防止藻類(lèi)生長(zhǎng)和污泥附著。5六、結(jié)束語(yǔ)針對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)和實(shí)際情況，選擇適宜的水處理藥劑，摸索出一條簡(jiǎn)便且適合現(xiàn)場(chǎng)情況的粗放式的管理模式，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。它可以有效的控制設(shè)備的腐蝕和結(jié)垢，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，減少維修工作量，提高制冷效率，滿足工藝生產(chǎn)的需要， 使中央空