中央空調(diào)循環(huán)水處理
時(shí)間: 2014-06-04 10:51:57     來源: 東莞市海韻水處理科技有限公司


  

  中央空調(diào)的循環(huán)水系統(tǒng)主要包括冷卻水系統(tǒng)和冷凍(采暖)水系統(tǒng)兩部分,其中冷卻水系統(tǒng)則為敞開式循環(huán)體系,而冷凍(采暖)水系統(tǒng)一般為密閉式循環(huán)體系。雖然中央空調(diào)水系統(tǒng)的這兩個(gè)部分各有特點(diǎn),但存在同樣的問題:它們均是以自來水作為工作介質(zhì)的,在外界條件(如溫度、流速、濃度)改變時(shí),水質(zhì)多表現(xiàn)為不穩(wěn)定的狀態(tài),就會(huì)發(fā)生結(jié)垢、腐蝕、生物粘泥等現(xiàn)象,如不進(jìn)行適當(dāng)?shù)乃幚?,勢必?huì)引起管道堵塞、腐蝕泄漏、換熱效率降低等一系列問題,影響整個(gè)中央空調(diào)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
  一、中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)存在的問題
  在中央空調(diào)的循環(huán)水系統(tǒng)中由于水質(zhì)不穩(wěn)定而易引起系統(tǒng)結(jié)垢、腐蝕、生物粘泥及菌藻滋生等不良后果。
  1 腐蝕
  1.1 碳鋼材質(zhì)與水中的氧氣作用而發(fā)生腐蝕,其反應(yīng)如下:
  Fe + O2 + H2O Fe(OH)3↓
  1.2 有害離子引起的腐蝕
  中央空調(diào)循環(huán)水在濃縮過程中,各種鹽類的濃度相應(yīng)增加,當(dāng)Cl和SO4離子濃度較高時(shí),會(huì)使金屬表面保護(hù)膜的防腐性能降低。尤其是Cl的離子半徑小、穿透性強(qiáng),容易破壞金屬表面的保護(hù)膜增加其腐蝕反應(yīng)的陽極過程速度,引起金屬的局部腐蝕。
  1.3 兩種不同的金屬接觸時(shí),因金屬間電位差而造成電池腐蝕,例如熱交換器的銅管與碳鋼端板,其接觸部分的鋼鐵材質(zhì)會(huì)因此加速腐蝕。
  1.4 水中微生物的滋生也會(huì)產(chǎn)生細(xì)菌性腐蝕,如硫酸還原菌、鐵細(xì)菌等。
  1.5 其它引起腐蝕的影響因素有:pH值、溶解的氣體、溫度、流速等。
  2 結(jié)垢及沉積
  在中央空調(diào)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中,所溶解的重碳酸鹽濃度隨著蒸發(fā)濃縮而增加,當(dāng)其濃度達(dá)到飽和狀態(tài),或者在經(jīng)過換熱器傳熱表面使水溫升高時(shí),水中鹽份溶解平衡遭到破壞,會(huì)發(fā)生下列反應(yīng)即水垢的生成:
  Ca(HCO3)2 =CaCO3↓+CO2↑+H2O
  生成的CaCO3水垢沉積在換熱器的傳熱表面,形成一層硬垢,導(dǎo)熱性能很差,嚴(yán)重影響換熱效率。
  其次,中央空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)備、管道主要材質(zhì)是碳鋼,其腐蝕產(chǎn)物主要是氫氧化物和鐵的氧化物的水合物,呈膠體狀態(tài),穩(wěn)定地懸浮于水中,但當(dāng)通過熱交換器時(shí)易在受熱面膠體相互凝集沉淀。沉淀的Fe2O3由于它的不連續(xù)性和不致密性而對(duì)金屬無保護(hù)作用,而且由于它的磁性,粘著力強(qiáng),且比重大,消除困難,形成污垢。
  另外,循環(huán)水中也有天然有機(jī)物、泥沙、微生物群落等懸浮物,它們于流速慢或溫度高的地方慢慢沉積而形成污垢沉積在設(shè)備、管道表面。此類污垢一般較為疏松,易用水沖洗去除。
  3 微生物影響
  微生物可分為細(xì)菌、真菌及藻類,由于其散布在自然界各個(gè)角落,而中央空調(diào)循環(huán)水之溫度、鹽份、pH值、溶解氧等比較適合微生物繁殖。若未能得到有效控制,微生物不斷滋生,并分泌出大量粘液,將水中不溶性雜質(zhì)粘結(jié)在一起,產(chǎn)生粘泥附著于設(shè)備和管道的內(nèi)表面,阻礙水的流動(dòng)和系統(tǒng)熱交換,且在粘泥沉積地方往往會(huì)造成沉積物下腐蝕。
  4 危害與不良影響
  上述的水垢、腐蝕和微生物滋生等這三者不是孤立的,是互相聯(lián)系和相互影響的,如水垢和污垢往往結(jié)合在一起,結(jié)垢和生物粘泥又能引起或加重腐蝕。這些水垢、腐蝕物及生物粘泥給中央空調(diào)的安全運(yùn)行帶來了嚴(yán)重的危害。
  4.1設(shè)備管道水垢附著:水垢的導(dǎo)熱系數(shù)極低,降低傳熱效率或傳熱不勻,影響中央空調(diào)的制冷效果,使冷凝器壓力升高,增大壓縮機(jī)正背面壓力差,導(dǎo)致電機(jī)負(fù)荷增加,造成高壓運(yùn)行,增加電能消耗,嚴(yán)重時(shí)可直接造成主機(jī)高壓事故停機(jī)。
  4.2 使系統(tǒng)水循環(huán)量減少:沉積物(如水垢、微生物粘泥)覆蓋在中央空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)備管道或換熱器流道表面,嚴(yán)重的將堵塞管道,阻礙水流動(dòng),使冷凍水循環(huán)量減少,熱交換效率進(jìn)一步降低。
  4.3腐蝕設(shè)備和管道:系統(tǒng)管道及設(shè)備內(nèi)壁常因腐蝕造成銹渣脫落,脫落的銹渣會(huì)堵塞盤管,使空調(diào)換熱效果下降,嚴(yán)重時(shí)造成穿孔泄漏等重大停機(jī)事故;同時(shí)腐蝕的存在還使設(shè)備的使用壽命大為縮短。
  為了防止水垢的形成,抑制微生物的生長繁殖,控制設(shè)備及管道的腐蝕,提高熱交換效率,節(jié)約能源,延長設(shè)備的使用壽命,就必須對(duì)中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行清洗除垢及日常的水質(zhì)穩(wěn)定處理,以降低設(shè)備和管道的腐蝕,控制結(jié)垢生成,抑制微生物繁衍,保證系統(tǒng)正常安全運(yùn)行。
  二、中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)清洗除垢處理
  按照國際慣例,中央空調(diào)每年都應(yīng)科學(xué)清洗保養(yǎng)一次,否則就會(huì)出現(xiàn)生物粘泥堵塞,從而影響中央空調(diào)制冷效果,浪費(fèi)能源,增加維修費(fèi)用。根據(jù)日本栗田水處理公司提供的資料,生垢0.2~0.5mm厚度,換熱效率降低33%,中央空調(diào)運(yùn)行耗能平均增加20%左右。
  目前化學(xué)清洗是清除中央空調(diào)水系統(tǒng)內(nèi)水垢和污垢的最為有效的辦法。中央空調(diào)清洗的范圍主要包括:
  1.冷凍水系統(tǒng)清洗(包括:膨脹水箱、蒸發(fā)器、管道等)
  1.1 膨脹水箱的清洗。
  1.2 整個(gè)系統(tǒng)的殺菌剝離處理和全有機(jī)化學(xué)清洗
  1.3 整個(gè)系統(tǒng)的緩蝕預(yù)膜處理。
  2.冷卻水系統(tǒng)清洗(包括冷卻塔、冷凝器、管道等)
  2.1 冷卻塔的物理清洗及殺菌滅藻。
  2.2 整個(gè)系統(tǒng)的殺菌剝離處理和全有機(jī)化學(xué)清洗。
  2.3 整個(gè)系統(tǒng)的預(yù)膜處理。
  清洗之前要對(duì)水質(zhì)進(jìn)行采樣分析,調(diào)查了解設(shè)備運(yùn)行使用情況,判斷污垢主要成分,根據(jù)水質(zhì)分析、系統(tǒng)材質(zhì)和設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行與結(jié)垢情況制訂清洗方案。其具體操作步驟分為:
  清水沖洗:啟動(dòng)系統(tǒng)循環(huán)水泵,用大流量的清水盡可能的沖洗掉系統(tǒng)中的灰塵、泥沙、脫落的藻類及腐蝕產(chǎn)物等疏松的污垢,以節(jié)約用清洗藥劑量,降低清洗成本,為下一步的化學(xué)清洗做準(zhǔn)備。
  殺菌剝離:排放出污水后補(bǔ)充清水,在循環(huán)水系統(tǒng)內(nèi)的冷卻塔和膨脹水箱中分別一次性的加入殺菌剝離劑,殺死系統(tǒng)中菌藻類微生物,并使設(shè)備、管道內(nèi)表面附著的生物粘泥剝離脫落;通過水泵循環(huán)運(yùn)行12~24小時(shí),進(jìn)行殺菌滅藻剝離污垢,最后從最低點(diǎn)排放污水。
  清洗除垢:系統(tǒng)補(bǔ)入清水后加入具有溶垢、滲透與分散作用的清洗劑和清洗緩蝕劑,啟動(dòng)水泵將管道系統(tǒng)內(nèi)的浮銹、水垢、油污等清洗下來,分散于水中,隨水排出,還原清潔的金屬表面。循環(huán)清洗兩次,每次12小時(shí),并要求加清水置換排污至濁度小于20ppm即視為清洗結(jié)束,最后將Y型過濾器上的過濾網(wǎng)拆開,蘸藥劑手工清洗干凈。
  鈍化或預(yù)膜:設(shè)備管道經(jīng)過清洗后其金屬表面處于十分活躍的活性狀態(tài),極易二次氧化銹蝕。A:若設(shè)備清洗后封存,則對(duì)設(shè)備進(jìn)行預(yù)膜鈍化處理;B:若設(shè)備清洗后立即投入使用,則需進(jìn)行預(yù)膜緩蝕處理,以更好的保護(hù)潔凈的金屬表面防止氧化銹蝕。
  目前,對(duì)于循環(huán)水系統(tǒng)預(yù)膜處理的藥劑主要有專用預(yù)膜劑和緩蝕劑兩種。
  采用專用預(yù)膜劑進(jìn)行預(yù)膜處理時(shí),系統(tǒng)先補(bǔ)入清水,并確認(rèn)系統(tǒng)中水的濁度小于15ppm后,則于冷卻塔或膨脹水箱處一次性投加具有分散作用的預(yù)膜劑,啟動(dòng)循環(huán)水泵運(yùn)行72小時(shí)以上,在金屬表面形成致密的聚合高分子保護(hù)膜;最后加水置換排污至濁度小于10ppm。這種預(yù)膜方式主要在敞開式冷卻水系統(tǒng)中較為廣泛應(yīng)用。
  若采用緩蝕劑來進(jìn)行系統(tǒng)預(yù)膜時(shí),系統(tǒng)先補(bǔ)入清水,并確認(rèn)系統(tǒng)中水的濁度小于15ppm后,則于冷卻塔或膨脹水箱處一次性大劑量的緩蝕劑,啟動(dòng)水泵循環(huán)運(yùn)行48小時(shí)以上,使藥劑能均勻分散于整個(gè)循環(huán)水系統(tǒng)中,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。其后可以直接轉(zhuǎn)入日常水質(zhì)穩(wěn)定處理,無須再排污。這種預(yù)膜方式主要在密閉式的冷凍水系統(tǒng)中較為廣泛應(yīng)用,這其實(shí)也就是冷凍水系統(tǒng)水質(zhì)日常維護(hù)中投加緩蝕劑。
  循環(huán)水系統(tǒng)清洗過程完成后,就進(jìn)入了日常水質(zhì)維護(hù)階段,即通過加入水質(zhì)穩(wěn)定劑,降低金屬材質(zhì)生銹速率,抑制水中菌藻滋生,防止鈣、鎂鹽結(jié)垢、沉淀,最大限度的保持設(shè)備和管道的金屬表面清潔。這樣就可減少中央空調(diào)清洗次數(shù),延長設(shè)備的使用壽命。
  三、中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)穩(wěn)定處理
  中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的日常水質(zhì)穩(wěn)定處理是相當(dāng)重要的,不僅可延長管線和設(shè)備的使用壽命,即水處理的效果是使管線和設(shè)備達(dá)到設(shè)計(jì)的使用壽命;而且能節(jié)約大量的電能及水資源;還可防止中央空調(diào)水系統(tǒng)結(jié)垢、腐蝕,菌藻附著,保證系統(tǒng)設(shè)備經(jīng)濟(jì)而安全運(yùn)行。當(dāng)然還能改善風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)運(yùn)行狀況,創(chuàng)造穩(wěn)定的舒適工作和生活環(huán)境。
  目前,采用化學(xué)加藥處理方法是循環(huán)水質(zhì)穩(wěn)定處理中最為有效且經(jīng)濟(jì)的技術(shù)措施,即根據(jù)循環(huán)冷卻水和冷凍水系統(tǒng)的水質(zhì)和材質(zhì)特點(diǎn),采用合適的水質(zhì)穩(wěn)定劑以控制系統(tǒng)結(jié)垢、腐蝕、細(xì)菌藻類滋生等。
  中央空調(diào)循環(huán)水的化學(xué)處理,要根據(jù)使用當(dāng)?shù)厮此|(zhì)條件,使用的溫度,設(shè)備的材質(zhì)確定相應(yīng)的水質(zhì)穩(wěn)定劑,并且藥劑使用濃度也要依據(jù)具體水質(zhì)情況,由分析監(jiān)控決定投加量,以維持和修補(bǔ)系統(tǒng)內(nèi)金屬表面形成的保護(hù)膜,以阻止和分散各種成垢離子結(jié)垢,控制菌藻的生成,達(dá)到防腐、防垢和控制微生物生長的目的。
  加藥處理后的循環(huán)水質(zhì)要求符合GB50050-95《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》,其中:碳鋼腐蝕率 ≤ 0.125mm/a;銅腐蝕率 ≤0.005mm/a;污垢熱阻 ≤4.0 ×10mk/s;異養(yǎng)細(xì)菌總數(shù)≤5*10個(gè)/mL。
  一般來說,用于中央空調(diào)循環(huán)水處理的水質(zhì)穩(wěn)定劑主要有三大類:阻垢緩蝕劑、緩蝕劑殺菌滅藻劑。
  1.阻垢分散劑  該水質(zhì)穩(wěn)定劑為復(fù)合型水處理藥劑,具有協(xié)同增效作用,化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng),耐高溫,低磷環(huán)保,可同時(shí)控制多種金屬材質(zhì)的腐蝕及污垢的產(chǎn)生,具有良好的阻垢緩蝕效果。能通過螫合、增溶和吸附分散作用,使Ca、Mg等致垢離子穩(wěn)定地溶于水中,對(duì)碳酸鈣、硫酸鈣、磷酸鹽及碳酸鋇等有卓越的阻垢效果,能很好地控制系統(tǒng)結(jié)垢,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)能在碳鋼金屬表面形成致密的保護(hù)膜,阻止腐蝕性離子的浸入,對(duì)設(shè)備表面起到良好的緩蝕保護(hù)效果。
  對(duì)于密閉式冷凍水系統(tǒng)而言,其加藥口為膨脹水箱處,以系統(tǒng)保有水量計(jì),按每噸水投加0.2Kg阻垢分散劑比例一次性地加入冷凍水系統(tǒng)中即可。
  對(duì)于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)而言,加藥口為冷卻水塔處,首次投加藥劑(即基礎(chǔ)加藥)時(shí)以系統(tǒng)保有水量計(jì),按每噸水加入0.5Kg阻垢分散劑即可,補(bǔ)水時(shí)按補(bǔ)水量同比例補(bǔ)加藥劑,一般每月加藥一次。
  2.緩蝕劑
  這是一種陽極型緩蝕劑,穩(wěn)定性能好,能在碳鋼、銅及其合金材質(zhì)表面形成多層致密的高分子防護(hù)膜,使金屬表面不起氧化還原反應(yīng),具有良好的緩蝕性能。
  對(duì)于密閉式冷凍水系統(tǒng)而言,其加藥口為膨脹水箱處,以系統(tǒng)保有水量計(jì),按每噸水投加0.5~1Kg緩蝕劑比例一次性地加入冷凍水系統(tǒng)中即可。
  對(duì)于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)而言,加藥口為冷卻水塔處,首次投加藥劑(即基礎(chǔ)加藥)時(shí)以系統(tǒng)保有水量計(jì),按每噸水加入0.5Kg緩蝕劑即可,補(bǔ)水時(shí)按照補(bǔ)水量同比例補(bǔ)加藥劑,一般每月加藥一次。
  3.殺菌滅藻劑
  本品是針對(duì)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)極易滋生菌藻的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的殺生劑配方。
  本殺菌滅藻劑為低毒、高效、廣譜的殺生劑,分為氧化型和非氧化型兩種殺菌劑,能夠不可逆的有效控制和殺死范圍很廣的微生物,本身也能被分解或被微生物降解;具有穿透粘泥和分散或剝離粘泥的能力,兼有優(yōu)良的粘泥剝離和抑制菌藻繁殖的效果。同時(shí)在使用濃度下,與水中的緩蝕劑和陰垢分散劑能夠彼此相容。
  在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中,氧化型和非氧化型兩種殺菌劑交替投加,則可取得更好的殺菌滅藻和剝離效果,能削弱微生物的耐藥性。其投加量視水中菌藻滋生情況而定,按系統(tǒng)保有水量加藥,用藥濃度通常為每噸水投加0.5~1Kg殺菌劑,一般每月加藥殺菌一次,并且兩種殺菌劑間隔一周時(shí)間交替沖擊投加。中央空調(diào)水處理,是通過中央空調(diào)的循環(huán)水系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。中央空調(diào)水處理的循環(huán)水系統(tǒng)主要包括冷卻水系統(tǒng)和冷凍(采暖)水系統(tǒng)兩部分,其中冷卻水系統(tǒng)則為敞開式循環(huán)體系,而冷凍(采暖)水系統(tǒng)一般為密閉式循環(huán)體系。雖然中央空調(diào)水系統(tǒng)的這兩個(gè)部分各有特點(diǎn),但存在同樣的問題:它們均是以自來水作為工作介質(zhì)的,在外界條件(如溫度、流速、濃度)改變時(shí),水質(zhì)多表現(xiàn)為不穩(wěn)定的狀態(tài),就會(huì)發(fā)生結(jié)垢、腐蝕、生物粘泥等現(xiàn)象,如不進(jìn)行適當(dāng)?shù)乃幚?,勢必?huì)引起管道堵塞、腐蝕泄漏、換熱效率降低等一系列問題,影響整個(gè)中央空調(diào)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。