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2016年北京豐裕華環保科技有限公司空調冷卻水；空調冷凍水技術服務



空調循環水處理，是通過空調的循環水系統來實現的。空調的循環水系統主要包括冷卻水系統和冷凍（采暖）水系統兩部分，其中冷卻水系統則為敞開式循環體系，而冷凍（采暖）水系統一般為密閉式循環體系。雖然空調水系統的這兩個部分各有特點，但存在同樣的問題：它們均是以自來水作為工作介質的，在外界條件（如溫度、流速、濃度）改變時，水質多表現為不穩定的狀態，就會發生結垢、腐蝕、生物粘泥等現象，如不進行適當的水處理，勢必會引起管道堵塞、腐蝕泄漏、換熱效率降低等一系列問題，影響整個空調系統的正常運行。



一、存在的問題



　　空調循環水系統存在的問題

　　在空調的循環水系統中由于水質不穩定而易引起系統結垢、腐蝕、生物粘泥及菌藻滋生等不良后果。

　　1 腐蝕

　　1.1 碳鋼材質與水中的氧氣作用而發生腐蝕，其反應如下：

　　Fe + O2 + H2O FeOH3↓

　　1.2 有害離子引起的腐蝕

　　空調循環水在濃縮過程中，各種鹽類的濃度相應增加，當Cl和SO4離子濃度較高時，會使金屬表面保護膜的防腐性能降低。尤其是Cl的離子半徑小、穿透性強，容易破壞金屬表面的保護膜增加其腐蝕反應的陽極過程速度，引起金屬的局部腐蝕。

　　1.3 兩種不同的金屬接觸時，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會因此加速腐蝕。

　　1.4 水中微生物的滋生也會產生細菌性腐蝕，如硫酸還原菌、鐵細菌等。

　　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 結垢及沉積

　　在空調循環冷卻水系統中，所溶解的重碳酸鹽濃度隨著蒸發濃縮而增加，當其濃度達到飽和狀態，或者在經過換熱器傳熱表面使水溫升高時，水中鹽份溶解平衡遭到破壞，會發生下列反應即水垢的生成：

　　CaHCO32 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，導熱性能很差，嚴重影響換熱效率。

　　其次，空調水系統設備、管道主要材質是碳鋼，其腐蝕產物主要是氫氧化物和鐵的氧化物的水合物，呈膠體狀態，穩定地懸浮于水中，但當通過熱交換器時易在受熱面膠體相互凝集沉淀。沉淀的Fe2O3由于它的不連續性和不致密性而對金屬無保護作用，而且由于它的磁性，粘著力強，且比重大，消除困難，形成污垢。

　　另外，循環水中也有天然有機物、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

　　微生物可分為細菌、真菌及藻類，由于其散布在自然界各個角落，而空調循環水之溫度、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，將水中不溶性雜質粘結在一起，產生粘泥附著于設備和管道的內表面，阻礙水的流動和系統熱交換，且在粘泥沉積地方往往會造成沉積物下腐蝕。

　　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，是互相聯系和相互影響的，如水垢和污垢往往結合在一起，結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空調的安全運行帶來了嚴重的危害。

　　4.1設備管道水垢附著：水垢的導熱系數極低，降低傳熱效率或傳熱不勻，影響空調的制冷效果，使冷凝器壓力升高，增大壓縮機正背面壓力差，導致電機負荷增加，造成高壓運行，增加電能消耗，嚴重時可直接造成主機高壓事故停機。

　　4.2 使系統水循環量減少：沉積物（如水垢、微生物粘泥）覆蓋在空調水系統設備管道或換熱器流道表面，嚴重的將堵塞管道，阻礙水流動，使冷凍水循環量減少，熱交換效率進一步降低。

　　4.3腐蝕設備和管道：系統管道及設備內壁常因腐蝕造成銹渣脫落，脫落的銹渣會堵塞盤管，使空調換熱效果下降，嚴重時造成穿孔泄漏等重大停機事故；同時腐蝕的存在還使設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，控制設備及管道的腐蝕，提高熱交換效率，節約能源，延長設備的使用壽命，就必須對空調循環水系統進行清洗除垢及日常的水質穩定處理，以降低設備和管道的腐蝕，控制結垢生成，抑制微生物繁衍，保證系統正常安全運行。



二、清洗除垢處理



　　空調循環水系統清洗除垢處理

　　按照國際慣例，空調每年都應科學清洗保養一次，否則就會出現生物粘泥堵塞，從而影響空調制冷效果，浪費能源，增加維修費用。根據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%，空調運行耗能平均增加20%左右。

　　目前化學清洗是清除空調水系統內水垢和污垢的為有效的辦法。空調清洗的范圍主要包括：

　　1.冷凍水系統清洗（包括：膨脹水箱、蒸發器、管道等）

　　1.1 膨脹水箱的清洗。

　　1.2 整個系統的殺菌剝離處理和全有機化學清洗

　　1.3 整個系統的緩蝕預膜處理。

　　2.冷卻水系統清洗（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 整個系統的殺菌剝離處理和全有機化學清洗。

　　2.3 整個系統的預膜處理。

　　清洗之前要對水質進行采樣分析，調查了解設備運行使用情況，判斷污垢主要成分，根據水質分析、系統材質和設備系統運行與結垢情況制訂清洗方案。其具體操作步驟分為：

　　清水沖洗：啟動系統循環水泵，用大流量的清水盡可能的沖洗掉系統中的灰塵、泥沙、脫落的藻類及腐蝕產物等疏松的污垢，以節約用清洗藥劑量，降低清洗成本，為下一步的化學清洗做準備。

　　殺菌剝離：排放出污水后補充清水，在循環水系統內的冷卻塔和膨脹水箱中分別一次性的加入殺菌剝離劑，殺死系統中菌藻類微生物，并使設備、管道內表面附著的生物粘泥剝離脫落；通過水泵循環運行12～24小時，進行殺菌滅藻剝離污垢，從點排放污水。

　　清洗除垢：系統補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，啟動水泵將管道系統內的浮銹、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。循環清洗兩次，每次12小時，并要求加清水置換排污至濁度小于20ppm即視為清洗結束，將Y型過濾器上的過濾網拆開，蘸藥劑手工清洗干凈。

　　鈍化或預膜：設備管道經過清洗后其金屬表面處于十分活躍的活性狀態，極易二次氧化銹蝕。A：若設備清洗后封存，則對設備進行預膜鈍化處理；B：若設備清洗后立即投入使用，則需進行預膜緩蝕處理，以更好的保護潔凈的金屬表面防止氧化銹蝕。

　　目前，對于循環水系統預膜處理的藥劑主要有預膜劑和緩蝕劑兩種。

　　采用預膜劑進行預膜處理時，系統先補入清水，并確認系統中水的濁度小于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膜劑，啟動循環水泵運行72小時以上，在金屬表面形成致密的聚合高分子保護膜；加水置換排污至濁度小于10ppm。這種預膜方式主要在敞開式冷卻水系統中較為廣泛應用。

　　若采用緩蝕劑來進行系統預膜時，系統先補入清水，并確認系統中水的濁度小于15ppm后，則于冷卻塔或膨脹水箱處一次性大劑量的緩蝕劑，啟動水泵循環運行48小時以上，使藥劑能均勻分散于整個循環水系統中，在金屬表面形成致密的聚合高分子保護膜，以起防蝕作用。其后可以直接轉入日常水質穩定處理，無須再排污。這種預膜方式主要在密閉式的冷凍水系統中較為廣泛應用，這其實也就是冷凍水系統水質日常維護中投加緩蝕劑。

　　循環水系統清洗過程完成后，就進入了日常水質維護階段，即通過加入水質穩定劑，降低金屬材質生銹速率，抑制水中菌藻滋生，防止鈣、鎂鹽結垢、沉淀，限度的保持設備和管道的金屬表面清潔。這樣就可減少空調清洗次數，延長設備的使用壽命。



三、水質穩定處理



　　空調循環水系統水質穩定處理

　　空調循環水系統的日常水質穩定處理是相當重要的，不僅可延長管線和設備的使用壽命，即水處理的效果是使管線和設備達到設計的使用壽命；而且能節約大量的電能及水資源；還可防止空調水系統結垢、腐蝕，菌藻附著，保證系統設備經濟而安全運行。當然還能改善風機盤管系統運行狀況，創造穩定的舒適工作和生活環境。

　　目前，采用化學加藥處理方法是循環水質穩定處理中為有效且經濟的技術措施，即根據循環冷卻水和冷凍水系統的水質和材質特點，采用合適的水質穩定劑以控制系統結垢、腐蝕、細菌藻類滋生等。

　　空調循環水的化學處理，要根據使用當地水源水質條件，使用的溫度，設備的材質確定相應的水質穩定劑，并且藥劑使用濃度也要依據具體水質情況，由分析監控決定投加量，以維持和修補系統內金屬表面形成的保護膜，以阻止和分散各種成垢離子結垢，控制菌藻的生成，達到防腐、防垢和控制微生物生長的目的。

　　加藥處理后的循環水質要求符合GB50050-95《工業循環冷卻水處理設計規范》，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；異養細菌總數≤5*10個/mL。

　　一般來說，用