关于中央空调水循环系统的水处理问题

笛声悠扬

一、 中央空调冷却循环水的问题：
开式冷却塔的运行当中，系统内循环冷却水与空气有大量的接触，一方面水中CO2逸入空气中，水中的碳酸平衡状态因而被破坏。另一方面冷却水中带入了溶解氧，从而造成了水质不稳定。在系统中产生水垢及腐蚀现象，同时空气尘埃中有机物、微生物等也会带入水中，不断的积累和繁殖。上述产生的水垢、腐蚀和生物粘泥，三者不是孤立的，是互相联系和相互影响的，如盐垢和污垢往往结合在一起，结垢和粘泥能引起或加重腐蚀。因此冷却循环水处理的主要任务就是消除或减少结垢、腐蚀及生物粘泥的危害，以保证整个循环水系统的效率和使用年限。
二、 目前中央空调冷却循环系统水处理的现状：
   空调冷却水系统的循环水处理一直是人们争论和探讨的问题，目前国内的现状是：
1、不进行处理或采取简单地排污来控制结垢或腐蚀。
2、补充水进行软化来控制循环水水质。
3、冷却水系统上增设静电水处理器，来防垢、除垢、杀菌和灭藻。
4、在冷却水系统中投加药剂（阻垢、缓蚀、杀菌、灭藻）来控制结垢，腐蚀和微生物的繁殖。
三、 几种方法的比较：
1、 不投药运行，从表面上看，短时间未见有什么严重的问题。其实，两至三年后，这种错误的运行造成的后果会明显的暴露，而带来不可挽回的严重事故，如单采取排污，浪费巨大。
2、 采取软化处理，目的是去除Ca2+、Mg2+离子，实践表明带来的不仅初步投资大，运行费用高，而且仍会引起设备和管路的腐蚀、结垢和微生物的繁殖，原因很简单，由于水中Ca2+、Mg2+离子减少了，水中溶解氧、CO2、氯离子对金属的腐蚀推动了缓冲作用，水中的铁与溶解氧产生了自催化反应，生成氢氧化亚铁，在溶解氧存在的条件下，氢氧化亚铁在适当的温度下形成了Fe2O3·nH2O即铁锈。实测表明碳钢在北京市自来水中的腐蚀率为1.12mm/α,软化水中腐蚀率为3.27mm/α,对腐蚀物垢样分析中Fe2O3的含量占77.6%。
3、 静电水处理器是近几年来在中央空调冷却水循环系统中开始采用的一种水质控制方式。它是一种物理作用，利用静电场进行水处理，这种水处理器制造厂称，既能防垢，又能除垢，并兼有显著的杀菌作用。但从测试结果及用户反映来看，除垢效果一般，对缓蚀和杀菌作用，经检测没有变化。此外，该设备价格昂贵。
4、 在循环冷却水系统中投加阻垢、缓蚀、除菌、灭藻剂来抑制结垢、腐蚀和微生物的繁殖，阻垢的作用是防止CaCO3的晶核生成，防止CaCO3的晶体生长，分散CaCO3晶体，使其不产生凝聚。缓蚀作用是包括对铁离子的封闭作用和对氢氧化亚铁的分散作用。这种处理方式是国内外较为完整和成熟的处理方法。
四、 目前中央空调水处理存在的问题：
1、 排污水量大
由于北京地区空气湿度低，所以冷却水塔的传热方式以蒸发换热为主，所以水的损失量大，浓缩时间短。由于水处理化学药剂的局限性，一般对浓缩倍数的要求不超过4倍。所以造成排污水量大。
2、 冷却塔填料易结垢
由于冷却塔一般采用塑料，所以对阻垢剂的要求比对金属壁的要求要高。对于浓缩倍数要求小两倍。但由于冷却塔结构的原因，特别是横流塔，冷却塔的填料更易结垢。
3、 补水量大造成费用增加
按北京市的平均水质来看，每天的补水量一般在20%的循环水量。如果浓缩倍数控制为4倍排污水量要达到7%至10%。排污水量的增大，必将补充相应的药剂，药剂的费用相应的按比例增加。
五、 问题的原因：
根据我们的研究，水中悬浮物（TDS）的含量对系统的运行有着一定的影响，其表现为：
1、TDS对循环水系统腐蚀率的影响
试验水质情况    TDS对腐蚀率的影响
2、浊度对腐蚀率的影响
        TDS对阻垢剂的阻垢率的影响
浊度越高，腐蚀率越高
3、TDS对水处理药剂的阻垢率的影响
    TDS越高，阻垢率越低。
六、 解决问题的方法：
1、 在线式监测及排污
   在实际管理中，由于空调用冷却水负荷变化大，运行时间不定，用手动日常管理排污管往往是非常困难的，简单的方法是以水的电导率、PH值为指标控制冷却水的浓缩倍数，浓缩到上限时，进行强制排污，当电导率或PH值达到下限时，停止强制排污。
这种方法实现了自动控制，流程如下所示：
中央空调冷却水加药系统流程
   由于控制器是微电脑控制的，故可实现自动监测、自动排污、自动加药。采用这套控制系统使得药剂的投加量及时效性都将趋于合理。从而更有效地控制系统的结垢、腐蚀及菌藻的滋生。
2、 浓缩倍数的管理
    一般情况下，浓缩倍数控制在3.5—4倍。超过了应尽快排污以保证系统水质正常。
3、 日常管理
  （1）、加强监测
  （2）、保持冷却塔塔盘清洁
    敞开系统容易将灰尘、泥沙等带入系统内积聚在塔盘上，这些杂质极容易与菌藻类微生物结合形成粘泥，故必须每月清理一次冷却塔，防患于未然。
  （3）、保持风机盘管翅片清洁
风机盘管是中央空调系统重要的换热设备。每到夏季冷凝水使得翅片湿润，极易产生菌类等微生物，加之灰尘烟雾的影响往往使翅片被污物封盖，影响了换热效果，又由于翅片缝隙较小，翅片较厚，很难清洗干净。
    建议定期采用DA—111翅片清洗剂进行清洗，保持盘管的传热系数。
  （4）、保持风机盘管接水盘的清洁
    风机盘管接水盘是排出盘管冷凝水的装置。因微生物繁殖和粘泥的生成，常常造成冷凝水蒸气外溢，给用户造成不必要的损失。特别是高级宾馆、饭店，不仅损坏了室内装饰的完美性而且增加了疏通接水盘排水管的劳动量和维修费用。
    建议定期采用DA—112管道通药剂,保持接水盘排水管的通畅。
  （5）、认真做好冬季保养工作
    中央空调冷却冷冻循环系统停用期，一般情况下均将冷却水放掉以防止发生冻裂设备及管路等事故的发生。但是冬季设备金属表面与空气中的氧反应极易造成设备的锈蚀，所以必须对系统进行保养，建议采用DA—505中央空调湿保剂对设备进行保养。该产品具有药效强、易操作、投资少、效益高、保护膜维持时间久（6—8个月）等特点。
  （6）、开机前做好系统清洗、预膜工作
    预膜的目的是让清洗后处于活化状态下的活泼金属表面上，在投入正常运行之前生成一层完整而耐蚀的保护膜。
  （7）、及时维修设备
    防止水系统的跑冒滴漏，如有跑水及时补加药剂。
4、 旋流式过滤器
经过我们的多次试验，提出了在原自动监测、自动加药、自动排污的基础上增加了一台旋流过滤洁水器，，降低悬浮物及浊度，从而使缓蚀阻垢剂的效果达到最佳，且又降低了排污量，达到了节水、节省费用的目的。
  （1）、旋流式过滤洁水器采用一级离心、二级过滤的方法，除去水中大小颗粒，并巧妙地采用与水泵并联的方式与管道连接，可以充分利用水泵扬程克服本设备的阻力。旋流过滤采用纯机械式工作原理，对设备和系统无任何不良影响。过滤器采用合成有机材料，具有过滤阻力小，纳污容量高等特点。
  （2）、旋流过滤器对悬浮物的去除作用：过滤器对悬浮物的去除效果非常明显。
  （3）、旋流过滤器对浊度的影响：过滤器对浊度的去除也很明显。
七、 总结：
我们研究的这套完全处理系统是对中央空调循环水处理的最佳方法，即有化学法的缓蚀阻垢优势，又解决了在实际运行过程中冷却塔易结垢、排污量大等许多问题。因此采用该处理系统可提高空调系统运行效率，降低运行维护费用，延长设备使用寿命。

具体参见：http://www.ok586.cn/shilan/qingxi.htm