中央空調(diào)水處理工藝過程最新進(jìn)展分析

焦合金

[摘要]中央空調(diào)的水處理過程日趨復(fù)雜化，其藥劑的使用，清洗的過程都較以往有所不同。在中央空調(diào)清洗工藝的設(shè)計過程中，需要針對具體的工藝設(shè)備和流程，以及對工藝和設(shè)備的詳盡了解和熟悉，之后，對設(shè)備的老化進(jìn)行檢驗，以取得最原始的數(shù)據(jù)，加以分析，得到正確的合理的清洗過程流程a對循環(huán)的水資源，冷卻系統(tǒng)的控制定量分析，加以總結(jié)，為更好的完善水處工藝為積累經(jīng)驗。

[關(guān)鍵詞]水處理中央空調(diào)廢水循環(huán)利用

中圖分類號：TB6文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1671－7597(2009)0210075－02

一、中央空調(diào)水處理過程階段分析

(一)物理清洗

對主機(jī)水側(cè)銅管進(jìn)行“通炮”，適用于主機(jī)水側(cè)銅管輕微軟垢或新建系統(tǒng)，是一種經(jīng)濟(jì)有效的方法。具體操作：打開主機(jī)端蓋，用通炮器逐一對銅管逐根通炮，清洗管壁的生物粘泥和銹渣，通炮完畢則用高壓水沖洗干凈，然后將水室側(cè)面，端蓋內(nèi)壁所有銹渣，垢塊徹底鏟除，并刷兩遍防銹漆，起到除銹，防銹，除垢，防垢的作用。主機(jī)水側(cè)銅管通炮清洗一般一年一次。

(二)化學(xué)清洗

采取單臺循環(huán)專業(yè)清洗方法，采用有機(jī)高分子螯合清洗劑，配以高效緩蝕劑，對銅管的腐蝕比無機(jī)酸低十幾倍，在有效地保護(hù)設(shè)備的基礎(chǔ)上可以快速除垢。除銹，清洗結(jié)束后對銅管進(jìn)行預(yù)膜處理，可以極大地延緩設(shè)備的腐蝕速度。具體步驟為：化學(xué)除垢，漂洗中和，藥劑預(yù)膜。

(三)其他主要空調(diào)設(shè)備清洗

風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)的清洗，板式熱交換器的清洗，冷卻塔的清洗等；風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)清洗主要包括：Y型過濾器拆洗，冷凝水盤，表冷器，風(fēng)機(jī)等清洗及消毒：板式熱交換器清洗主要包括：對板交進(jìn)行化學(xué)清洗和物理拆洗兩種方式相結(jié)合進(jìn)行清洗；冷卻塔的清洗主要包括：對冷卻塔填料，集水池底部等部位進(jìn)行除垢，除銹，除藻及黏泥清洗以及殺菌處理。

二、水處理過程中廢水的產(chǎn)生和回收利用

凝結(jié)水回收利用的優(yōu)點(diǎn)：

(一)節(jié)水

蒸汽凝結(jié)水在管道和設(shè)備無腐蝕現(xiàn)象的前提下水質(zhì)非常好，接近蒸餾水水質(zhì)，是良好的補(bǔ)充水源。如果凝結(jié)水全部回收，則鍋爐房補(bǔ)充的軟水僅為鍋爐排污損失部分。如果鍋爐以開一備一，開機(jī)時間平均為每小時開機(jī)45分鐘，每天以24小時，每年以365天計，則一年可節(jié)水：

4υh×45mm/60min×24h×365＝26280(砘)

每噸工業(yè)用水按2.5元計，則每年因節(jié)水可節(jié)約費(fèi)用6.57萬元。

(二)節(jié)能

凝結(jié)水是通過疏水閥由蒸汽項出，因此凝結(jié)水中夾帶有蒸汽，溫度很高，如果回收系統(tǒng)保溫措施妥當(dāng)，凝結(jié)水回到鍋爐房后水溫還在90℃以上。如果自來水一年的平均水溫以15℃計，則每年可節(jié)能：

Q＝m·c·△t＝26280×10³×1×(90－15)＝1.97×10⁹kcal

油的燃燒熱以1×104kcal/kg計，鍋爐的熱效率以80％計，則每年可節(jié)油：

如果以2000元／噸油計，則每年因節(jié)油可節(jié)約費(fèi)用：

246噸×2000元／噸＝49.2(萬元)

(三)節(jié)省水處理費(fèi)用

蒸汽凝結(jié)水不含鈣鎂離子，因此不需軟化處理，可節(jié)省硬水軟化的費(fèi)用。

三、冷卻水系統(tǒng)特點(diǎn)

冷卻水在循環(huán)使用過程中不斷蒸發(fā)濃縮，含鹽量不斷上升，為了不使含鹽量無限制的升高，必須排放掉一部分冷卻水，同時補(bǔ)入新鮮水，前者稱之為排污，后者稱之為補(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)波動較大，難以保證水處理效果。因此，對于冷卻水系統(tǒng)水處理的重點(diǎn)是控制結(jié)垢兼顧緩蝕并定時加藥、排污、補(bǔ)水。

通過計算設(shè)置兩臺雙良中央空調(diào)機(jī)組，制冷量為100×104Kcal/h和70×104Kcal/h，以確保工作環(huán)境溫度在2722以下，大約每年5月初開機(jī)，10月中旬停機(jī)。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)循環(huán)量為200m³/h和150m³/h，保有水量為30m³和20m³。冷凍水系統(tǒng)保有水量為15m³和10m³。補(bǔ)充水為天津自來水(水質(zhì)情況見表1)。機(jī)組安裝后由于未采用化學(xué)水處理技術(shù)，造成換熱器結(jié)垢，嚴(yán)重影響了制冷效果，每年必須進(jìn)行一次酸洗除垢，不僅損傷了設(shè)備，縮短了中央空調(diào)的使用壽命，而且增加了耗水量和提高了運(yùn)行費(fèi)用。

由天津化工設(shè)計院院提供使用的Ts－51121冷凍水處理藥劑和TS－51123冷卻水處理藥劑及水處理工藝，并采用技術(shù)指導(dǎo)和現(xiàn)場服務(wù)的方式甲乙雙方密切合作，每周作一次或兩次水質(zhì)分析，根據(jù)分析結(jié)果確定排污量、補(bǔ)水量和加藥量。經(jīng)過近一個多月的摸索，找出了一定的規(guī)律。以制冷量為100×104Kcal/h的機(jī)組為例，每天加藥一次，每次加藥3.5Kg，每天下午兩點(diǎn)開始排污，排污兩個小時，排污量約5m3，同時補(bǔ)充新鮮水，控制濃縮倍數(shù)2.7～3.2倍，取得了較好的水處理效果。

四、關(guān)于細(xì)菌微生物的除去

中央空調(diào)的循環(huán)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中所生成的細(xì)菌、藻類、垢、銹以及生物粘泥，嚴(yán)重地?fù)p害了空調(diào)主機(jī)和循環(huán)水管道，造成空調(diào)熱交換率下降，從而影響空調(diào)制冷、制熱的效果。目前，由于絕大多數(shù)空調(diào)用戶誤認(rèn)為這種現(xiàn)象是主機(jī)質(zhì)量問題或風(fēng)機(jī)盤管、熱泵機(jī)組或過濾網(wǎng)等其他產(chǎn)品的質(zhì)量出現(xiàn)了問題，于是舍重求輕，不斷維修主機(jī)，拆洗過濾網(wǎng)和風(fēng)機(jī)盤管。甚至更換產(chǎn)品，這樣既浪費(fèi)了時間，又浪費(fèi)了大量的資金，而并沒有解決實際問題。在這里，我建議各用戶單位正確認(rèn)識中央空調(diào)的冷熱交換原理及循環(huán)水的要求，從根本上解決中央空調(diào)運(yùn)行負(fù)擔(dān)。

工藝過程：

(一)殺菌剝離

1．循環(huán)時間為20小時左右。

2．用藥：1#清洗劑、4#分散剝離劑、5#殺菌滅藻劑。

說明：以上藥品是殺菌、滅藻、發(fā)酵、分散剝離藥品，主要是殺死細(xì)菌藻類，疏散生物粘泥。

(二)化學(xué)清洗

1．循環(huán)時間為20小時。

2．用藥：3#除垢劑、4#分散剝離劑、8#除銹劑、i0#緩蝕劑。

(三)預(yù)膜

1．循環(huán)時間為24－72小時。

2．用藥：9#預(yù)膜劑、2#預(yù)膜輔助劑、8#除銹劑、10#緩蝕劑。

(四)水穩(wěn)藥

1．循環(huán)時間為30分鐘左右。

2．用藥：6#水穩(wěn)藥、9#預(yù)膜劑、10#緩蝕劑、7#濕保劑(冷卻水專用)。

五、冷卻水的處理

腐蝕：冷卻水在循環(huán)使用中，水在冷卻塔內(nèi)和空氣充分接觸，使水中的

溶解氧得到補(bǔ)充，所以循環(huán)水中溶解氧總是飽和的，水中溶解氧是造成金屬電化學(xué)腐蝕的主要原因，這是冷卻水循環(huán)后易帶來的問題之一。

結(jié)垢：水在冷卻塔中蒸發(fā)，使循環(huán)水中含鹽量逐漸增加，加上水中二氧化碳在塔中解析逸散，使水中碳酸鈣在傳熱面上結(jié)垢析出的傾向增加。

粘泥垢：冷卻水和空氣接觸，吸收了空氣中大量的灰塵、泥沙、微生物及其孢子，使系統(tǒng)的污泥增加。冷卻塔內(nèi)的光照、適宜的溫度、充足的氧和養(yǎng)分都有利于細(xì)菌和藻類的生長，從而使系統(tǒng)粘泥增加，在換熱器內(nèi)沉積下來，造成了粘泥的危害，這是水循環(huán)使用后易帶來的問題。

冷卻水的循環(huán)使用對換熱器帶來的腐蝕、結(jié)垢和粘泥問題要比使用直流水嚴(yán)重一些或嚴(yán)重得多。因此，循環(huán)冷卻水如果不加以處理，則以上問題的發(fā)生將使換熱設(shè)備的水流阻力加大，水泵的電耗增加，傳熱效率降低，并使生產(chǎn)工藝條件處于不正常狀況?，F(xiàn)代的一些工廠，為了提高傳熱效率的需要，換熱器的管壁很薄，并且嚴(yán)格控制污垢的厚度，換熱器一旦發(fā)生腐蝕或結(jié)垢，尤其是局部腐蝕的發(fā)生，將使換熱系統(tǒng)必須綜合解決腐蝕、結(jié)垢和粘泥(微生物)。

冷卻水的化學(xué)處理是用加入化學(xué)藥品的方法來防止循環(huán)冷卻水系統(tǒng)腐蝕、結(jié)垢和粘泥等問題的產(chǎn)生。常用的處理藥劑有緩蝕劑、阻垢劑和殺生劑等。

水循環(huán)腐蝕機(jī)理：冷凍水系統(tǒng)因其水量基本保持不變，水中鈣、鎂離子不因循環(huán)而增加，所以結(jié)垢趨勢并不嚴(yán)重。系統(tǒng)主要存在的問題為溶解氧腐蝕，碳鋼在水中由于形成微電池而引起腐蝕。腐蝕反應(yīng)的過程可表示為：

陽極反應(yīng)Fe＝Fe^2＋＋2e

陰極反應(yīng)O2＋2H₂O＋4e＝40H-

在水中Fe^2＋＋20H＝Fe(OH)₂

氫氧化亞鐵極易氧化成紅棕色的鐵銹，這是冷凍水出現(xiàn)紅水的主要原因。在敞開式和噴淋式系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)部分暴露于空氣中或與空氣直接接觸，系統(tǒng)中溶解氧的含量比較充足；在密閉式冷凍水系統(tǒng)中，溶解氧會因腐蝕的發(fā)生而迅速消耗，變的不充分。但這些系統(tǒng)仍會有少量的溶解氧存在，主要是通過閥門、管接頭、泵的壓墊漏進(jìn)來的。此外，冷凍水系統(tǒng)雖然補(bǔ)充水很少，但溶解氧也會隨著補(bǔ)充水的加入而帶入系統(tǒng)中。所以溶解氧是造成冷凍水系統(tǒng)腐蝕的主要原因。伴隨著氧化鐵的腐蝕機(jī)理，另一種腐蝕循環(huán)反應(yīng)也同時發(fā)生。

Fe³＋2Fe＝3Fe^2＋＋3e

2Fe^2＋＋O2＝2Fe^3＋＋20-

這是去離子水或軟化水腐蝕的主要原因，一旦形成腐蝕反應(yīng)，還有一個加速過程而這種腐蝕在氧的存在下是一個往復(fù)連鎖反應(yīng)。這是因為鈣、鎂、堿度對腐蝕而言為保護(hù)性離子，而軟化水與去離子水正是去除了這些離子，所以在某些用戶出現(xiàn)設(shè)備一年就穿孔腐蝕現(xiàn)象，從水處理方面講，密封式系統(tǒng)嚴(yán)禁使用去離子水或軟化水。

根據(jù)冷凍水上述的主要腐蝕原因，分別對鉻酸鹽、亞硝酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽、鉬酸鹽、鋅鹽及有機(jī)酸、硫脲、硫醇、唑啉等藥劑進(jìn)行對比實驗，因其中鉻酸鹽嚴(yán)重污染環(huán)境、亞硝酸鈉的致癌原因而棄置不用。