空調(diào)循環(huán)水水質(zhì)管理的現(xiàn)狀、問題與先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用
空調(diào)系統(tǒng)作為現(xiàn)代建筑中不可或缺的一部分,其循環(huán)水的水質(zhì)管理對于系統(tǒng)的運行效率和設(shè)備的壽命具有重要影響。然而,目前空調(diào)循環(huán)水水質(zhì)管理仍存在一些問題,如水質(zhì)監(jiān)測不及時、加藥不準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)和腐蝕導(dǎo)致的熱效率低、能耗高、排污大等問題。為了解決這些問題,先進(jìn)的水質(zhì)在線管理和自動加藥或電吸鈣物理處理方法被廣泛應(yīng)用于空調(diào)行業(yè)循環(huán)水在線監(jiān)測系統(tǒng)中。
空調(diào)循環(huán)水水質(zhì)管理的現(xiàn)狀
目前空調(diào)循環(huán)水水質(zhì)監(jiān)測主要依靠人工采樣和實驗室分析的方式,這種方式存在著時間延遲、成本高昂等問題,無法及時準(zhǔn)確地監(jiān)測水質(zhì)狀況,影響系統(tǒng)的正常運行,增加清洗的費用。
傳統(tǒng)的處理原則是緩蝕阻垢、殺菌殺藻,加藥方式主要依靠人工操作,容易出現(xiàn)加藥量不準(zhǔn)確、加藥時間不及時等問題,導(dǎo)致水質(zhì)管理效果不佳,甚至對設(shè)備造成腐蝕和損害。
務(wù)必先對系統(tǒng)循環(huán)冷卻水水和補(bǔ)給水、冷媒水、熱媒水舉行水質(zhì)分析。由于只有精確知道進(jìn)水〔原水〕的水質(zhì)各項指標(biāo),才有可能選擇不同的方法、藥劑舉行水質(zhì)穩(wěn)定保養(yǎng)處理,確定專項水處理藥劑配方,以達(dá)成*正確效果。
確定經(jīng)過水質(zhì)穩(wěn)定保養(yǎng)處理后的循環(huán)水的水質(zhì)各項指標(biāo)。這些指標(biāo)確定的上下可以明顯看出水處理技術(shù)水平的上下,國家相關(guān)的模范,只是循環(huán)水處理后對水質(zhì)的一個
我國目前沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對空調(diào)循環(huán)水水質(zhì)管理的國家標(biāo)準(zhǔn),
中央空調(diào)水處理冷卻水和冷凍水的國家水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 參照工業(yè)循環(huán)水(GB50050-1995)提出了一系列要求,包括水質(zhì)監(jiān)測頻率、水質(zhì)指標(biāo)要求等,但傳統(tǒng)的監(jiān)測方式難以滿足這些要求。
敞開式循環(huán)冷卻水應(yīng)符合如下水質(zhì)要求:
. 總硬度(以CaCO3計): ≤700mg/L;
總堿度(以碳酸鹽硬度CaCO3計):≤500mg/L;
電導(dǎo)率: <3000 μs/cm(20℃);
懸浮物SS:≤20mg/L;
油: <5mg/L;
酸堿性: pH≥6.5(25℃);
全鐵Fe: ≤0.5mg/L;
異養(yǎng)菌: ≤5×104個/ml;
濃縮倍數(shù): 4-8(根據(jù)補(bǔ)水水質(zhì)、環(huán)境確定)
3.2 地方標(biāo)準(zhǔn)
廣東省 《中央空調(diào)循環(huán)水及循環(huán)冷卻水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》DB44/T115-2000
上海市空調(diào)及水處理行業(yè)協(xié)會也制定了相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
結(jié)垢控制一中央空調(diào)主機(jī)(蒸發(fā)器、冷凝器管理)管理
由于冷卻塔水的蒸發(fā),水不斷濃縮,水質(zhì)礦物質(zhì)含量逐漸增多,結(jié)垢傾向加大,可能會造成空調(diào)主機(jī)熱交換效率下降,日常表現(xiàn)為:主機(jī)開機(jī)后,在短時間內(nèi)溫度不能降低到適宜溫度;主機(jī)的工作時間延長,開機(jī)臺數(shù)增多:主機(jī)報警等故障,因此,需要對主機(jī)定期的清洗。
另外一個重要問題,就是換熱器泄露,造成主機(jī)嚴(yán)重故障,如果主機(jī)換熱器表面結(jié)垢,這就為水中微生物的附著創(chuàng)造了條件,一些厭氧菌會產(chǎn)生硫酸或鹽酸,在氯離子CI-的作用下,在換熱器的表面部位,由慢慢地腐蝕逐漸變?yōu)榧铀俑g,造成設(shè)備泄露,換熱器報廢,水中細(xì)菌、微生物含量以及水的濁度,是控制腐蝕的兩項重要指標(biāo)。
降低結(jié)垢風(fēng)險的方法:1、水質(zhì)軟化:補(bǔ)軟水,循環(huán)水除垢軟化2、加阻垢劑、分散劑等3、定期排污,控制濃縮倍數(shù)
電化學(xué)技術(shù)就是采取循環(huán)水除垢的方法,進(jìn)行水質(zhì)軟化,降低水中鈣離子的含量,使得系統(tǒng)水質(zhì)不結(jié)垢,逐步溶解管道結(jié)構(gòu)和鐵銹使換熱器表面干凈、清潔,沒有垢層附著。
藥劑對結(jié)垢控制的局限性:
1、加的阻垢劑有時效性,時間長容易失效
2、藥劑可能增加新垢
3..高溫時藥劑分解
4、藥劑使得碳酸鈣的溶解度增大,但阻垢能力有限,濃縮倍數(shù)高于3倍結(jié)垢風(fēng)險大大提高
5、藥劑使得水質(zhì)環(huán)境復(fù)雜,難以管理
懸浮物和生物膜及水垢混合在一起,在熱交換器列管表面形成沉積物,從而降低了冷凝器的熱交換效率。研究表面,1mm 水垢就能造成空調(diào)機(jī)組效率下降45%。熱交換器上0.25mm厚的污垢或者結(jié)垢層,將降低熱交換效率,增加能耗10%。下式可以用來計算一個冷卻循環(huán)水系統(tǒng)一年的能耗成本;
冷卻系統(tǒng)蠅位×噸水電耗×負(fù)載系數(shù)×每年工作時間x每度電成本=每年能耗成本
例如,400冷噸x0.65kw/冷噸xO.7負(fù)載系數(shù)×2500小時/年×0.6元/kwh=27.3萬元年
如果熱交換器上的污垢厚度為0.25mm,運行一年的電費將增加2.73萬元。
循環(huán)水的環(huán)境是細(xì)菌、微生物適宜的生存環(huán)境,造成生物黏泥。冷卻塔和空氣不斷交換,空氣的營養(yǎng)物和細(xì)菌微生物進(jìn)入系統(tǒng),水溫也是細(xì)菌容易繁箱的適官溫度,水中含有細(xì)菌繁殖所需要的密養(yǎng)物.比如磷、氮、硫等,這樣細(xì)菌、微生物在系統(tǒng)中就會不斷生長,故需要對細(xì)菌,微生物進(jìn)行殺滅。
《水處理規(guī)范》中強(qiáng)調(diào),控制和防治生物粘泥的關(guān)鍵,是控制水質(zhì)細(xì)菌含量,*簡單的成功方法是保持系統(tǒng)清潔。
生物粘泥導(dǎo)致的熱交換損失甚至大于無機(jī)水垢造成的熱交換損失,美國CTI(泠卻塔技術(shù)研究所)的報告顯示,生物膜(粘泥)的熱傳導(dǎo)率只有碳酸鈣垢的1/5。
腐蝕有全面腐蝕、局部腐蝕兩種。局部腐蝕和微生物控制密切相關(guān)。全面腐蝕采用鍍膜,對換熱設(shè)備和管道進(jìn)行保護(hù),危害*嚴(yán)重的是局部腐蝕、局部的腐蝕,通常發(fā)生在儲馨和輸水系中,有高活性的局部陽報電位引起的。腐蝕是離子濃度不對等或者氧濃度差異所致。 經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在高溫區(qū)(熱水的出水端)、品格缺陷處、切削部位、表面劃察或裂紋處。點蝕是金屬損壞的*常見因素。 一個穿孔能夠毀掉一臺關(guān)鍵的熱交換器,從而能夠?qū)е抡麄工廣停產(chǎn)。
厭氧菌會在生物膜深處氧稀缺的地方繁殖。一些細(xì)菌能夠夠代謝不銹鋼中的碳:一些細(xì)菌能夠生成硝酸、硫酸或者有機(jī)酸,從而加速腐蝕。細(xì)南菌群下面潮濕的表面氧的消耗,會導(dǎo)致形成“微分通風(fēng)電池”,從而引起電流腐蝕。水系統(tǒng)中超過70%的腐蝕是由微生物加速或者導(dǎo)致的、微生物,象細(xì)海.
先進(jìn)的水質(zhì)在線管理技術(shù)在空調(diào)行業(yè)的應(yīng)用
水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)通過傳感器實時監(jiān)測水質(zhì)參數(shù),將數(shù)據(jù)傳輸至中央控制系統(tǒng),實現(xiàn)對水質(zhì)的實時監(jiān)測和控制,提高了監(jiān)測的準(zhǔn)確性和控制的及時性。
自動加藥系統(tǒng)通過根據(jù)實時監(jiān)測的水質(zhì)數(shù)據(jù),自動調(diào)節(jié)加藥設(shè)備的運行,實現(xiàn)對加藥量和加藥時間的精確控制,提高了加藥的準(zhǔn)確性和效率。
電化學(xué)量子場物理處理方法
電吸鈣物理處理方法利用電化學(xué)原理,通過電解水中的鈣離子,減少水垢的生成,提高水質(zhì)的穩(wěn)定性和循環(huán)系統(tǒng)的運行效率。
防治微生物的目的。
優(yōu)塾:(1)不用藥劑,沒有健康和環(huán)境危險,沒有污水排放
(2)節(jié)。汗(jié)水 40-60%:節(jié)電 5-15%: 節(jié)省勞力10-50%
(3)除垢能力強(qiáng)大,殺菌能力是藥劑的100倍,減少黏泥滋生,提高熱交換器效率
(4)結(jié)垢,細(xì)菌控制得力,換熱器不堵塞,設(shè)備穿孔泄漏風(fēng)險降低,維修的頻率和成本大幅度降低。
(5)運行成本低(150-400W/臺),可忽略不計
(6)全自動化處理,無需人工服務(wù),水處理納入設(shè)備管理
(7)與在線水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備聯(lián)動,實現(xiàn)無人值守自動化運行
加強(qiáng)對水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)和自動加藥和自動吸鈣殺菌系統(tǒng)等技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新,提高其性能和可靠性,滿足不同場景下的需求。
通過對空調(diào)循環(huán)水水質(zhì)管理的現(xiàn)狀、存在問題、國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),以及對先進(jìn)的水質(zhì)在線管理和自動加藥或電吸鈣物理處理方法的應(yīng)用的分析,可以看出,空調(diào)行業(yè)循環(huán)水在線監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展具有重要意義。通過加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新、完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和政策、提高行業(yè)從業(yè)人員的技術(shù)水平等措施,可以快速推進(jìn)空調(diào)行業(yè)循環(huán)水在線監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展,提高水質(zhì)管理的效果和設(shè)備的運行效率。