暖通與空調(diào)制冷水處理現(xiàn)狀及對策

暖通與空調(diào)制冷水處理現(xiàn)狀及對策
一．暖通與制冷空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)水處理現(xiàn)狀
　　1．熱水供暖系統(tǒng)、空調(diào)（制冷）冷水或熱水（以下簡稱冷熱水系統(tǒng)）的水處理，以前曾采用鈉離子交換器對自來水（或深井水）進(jìn)行軟化處理的方法，現(xiàn)今也有用此方法的。制冷（或空壓、空分）冷卻水（以下簡稱冷卻水系統(tǒng)），以前沒有采取任何水處理方法，而現(xiàn)今仍有不做任何水處理的。
　　2．冷熱水系統(tǒng)采用鈉離子交換器對自來水（或深井水）進(jìn)行軟化處理，而冷卻水系統(tǒng)則采用電子水處理儀、磁水器等物理方法進(jìn)行水處理。
　　3．冷熱水系統(tǒng)雖然裝有加藥罐，但運(yùn)行中并未堅(jiān)持使用，而冷卻水系統(tǒng)則采用電子水處理儀、磁水器等物理方法進(jìn)行水處理。
　　4．冷熱水系統(tǒng)及冷卻水系統(tǒng)均采用電子水處理儀、磁水器等物理方法進(jìn)行水處理。
　　5．冷熱水系統(tǒng)采用人工或自動加藥設(shè)備對系統(tǒng)實(shí)行加藥的化學(xué)水處理，而冷卻水系統(tǒng)則采用電子水處理儀、磁水器等物理方法進(jìn)行水處理。
　　6．冷熱水系統(tǒng)及冷卻水系統(tǒng)二套系統(tǒng)，均采用人工或自動加藥設(shè)備對系統(tǒng)實(shí)行化學(xué)水處理。
　　二．暖通與制冷空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)特點(diǎn)
　　1．冷熱水系統(tǒng)一般為閉式循環(huán)水系統(tǒng)，但也有開式循環(huán)水系統(tǒng)（比如棉紡織廠的噴淋式空氣處理室等組成的系統(tǒng)等）。其運(yùn)行、調(diào)試前的**充水及運(yùn)行期間的補(bǔ)充水一般為城市自來水（但也有用深井水的）。運(yùn)行期間的補(bǔ)充水量，開式循環(huán)水系統(tǒng)比閉式循環(huán)水系統(tǒng)要大得多，并且對循環(huán)水水質(zhì)要求也比較高。如水的**含量，水是否有毒性，水是否符合國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)等。
　　2．冷熱水系統(tǒng)，其循環(huán)水的溫度夏季多在7－12℃；冬季50－65℃之間，而中央空調(diào)末端設(shè)備冬季供水溫度一般多在60℃及其以下。
　　3．除蒸汽鍋爐以外的系統(tǒng)，熱水供暖系統(tǒng)循環(huán)水的溫度多在100℃以下，但也有高溫水供暖系統(tǒng)，比如110～70℃、130～70℃、150～90℃等。
　　4．閉式循環(huán)水系統(tǒng)的水不受周圍環(huán)境影響，并且沒有濃縮水中原有各種離子的問題，其質(zhì)量濃度不變；開式循環(huán)水系統(tǒng)的水受周圍環(huán)境影響，如車間生產(chǎn)設(shè)備散發(fā)粉塵、新風(fēng)采集及處理等都對循環(huán)水產(chǎn)生污染。
　　5．表冷器加噴淋的空調(diào)機(jī)或噴淋式空調(diào)機(jī)（室）的水箱內(nèi)很容易滋生大量**，水箱底部存有大量粘泥，衛(wèi)生條件很差。現(xiàn)已引起同行們的高度重視。
　　6．冷卻水系統(tǒng)一般為開式循環(huán)水系統(tǒng)，但也有閉式循環(huán)水系統(tǒng)。其**充水及運(yùn)行期間的補(bǔ)充水亦為城市自來水或深井水。冷卻水溫度一般為38－32℃，或低于該溫度。冷卻水受影響比較大，如塵埃（空氣中的懸浮物）、**、空氣中的氧氣、二氧化硫、氮氧化合物、酸雨等。這些物質(zhì)一旦進(jìn)入冷卻水系統(tǒng)，則將嚴(yán)重污染冷卻水，加上由于冷卻水不斷蒸發(fā)，水中的Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-及溶解固形物、懸浮物的濃度不斷增加，造成對冷卻水系統(tǒng)的腐蝕、結(jié)垢、**藻類繁殖，嚴(yán)重時(shí)會產(chǎn)生粘泥并堵塞管道或設(shè)備。
　　三．暖通與制冷空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的基本問題
　　閉式循環(huán)冷熱水系統(tǒng)的主要問題是腐蝕，而敞開式冷卻水系統(tǒng)的主要問題則是結(jié)垢和腐蝕。
　　1．天津地區(qū)，閉式循環(huán)水系統(tǒng)的主要問題是普遍存在著腐蝕現(xiàn)象，而不是人們所想像的結(jié)垢。在天津市河西區(qū)某道路改造時(shí)將跨道路的架空供熱管道拆除時(shí)，發(fā)現(xiàn)管內(nèi)壁并沒有結(jié)垢而是出現(xiàn)全表面腐蝕并伴有點(diǎn)蝕現(xiàn)象；*近天津某大學(xué)在拆除供熱管道時(shí)也同樣出現(xiàn)上述腐蝕問題，通過側(cè)面了解，得知他們的系統(tǒng)沒有采用化學(xué)藥劑方法進(jìn)行水處理。所以閉式循環(huán)水系統(tǒng)，在工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先考慮如何防止系統(tǒng)腐蝕，與此同時(shí)當(dāng)然還要考慮如何防止系統(tǒng)結(jié)垢等問題。針對上述問題應(yīng)該轉(zhuǎn)變思想觀念，將如何防止系統(tǒng)腐蝕放在首位，其次是防止結(jié)垢等問題。為什么要這樣講呢？這主要是由于暖通與制冷空調(diào)的閉式循環(huán)水系統(tǒng)循環(huán)水量大、水溫低，且設(shè)備換熱表面溫度亦低；因而不像蒸汽鍋爐爐水那樣，會產(chǎn)生濃縮循環(huán)水中原有各種離子的問題。加之暖通與制冷空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)充水量雖然比較少，但是含有一定量的溶解氧及含鹽量，故腐蝕問題已成為首要問題。
　　2．冷卻水系統(tǒng)是一個(gè)*不利的系統(tǒng)，更應(yīng)搞好水處理工作。去年我們到現(xiàn)場參加一臺冷卻塔的清洗工作，這個(gè)冷卻水系統(tǒng)設(shè)有一臺500T/h的橫流式冷卻塔，并設(shè)有多臺電子水處理儀。經(jīng)過一個(gè)夏季的運(yùn)行后，發(fā)現(xiàn)冷卻塔的填料上結(jié)有大量碳酸鹽水垢，其厚度約為20um左右；進(jìn)出水管道的內(nèi)壁產(chǎn)生了很明顯的氧化鐵皮。將清理出的水垢和氧化鐵皮收裝起來足有6小麻袋。如果不及時(shí)清洗的話，將這些水垢、氧化鐵皮帶進(jìn)設(shè)備，很容易堵塞冷凝器，造成事故停車。后來該單位接受建議，采用自動加藥水處理設(shè)備，對系統(tǒng)實(shí)行化學(xué)水處理。
　　四．暖通與制冷空調(diào)水處理的有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范
　　1．應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行水處理的兩個(gè)技術(shù)法規(guī) 國家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的2001年版中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)“工業(yè)鍋爐水質(zhì)”（GB1576—2001）、1995年版中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)“工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范”（GB50050—95）及“工業(yè)循環(huán)水冷卻設(shè)計(jì)規(guī)范”（GB/T50102－2003）是本行業(yè)水處理的技術(shù)法規(guī)，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真貫徹執(zhí)行。
　　2．新標(biāo)準(zhǔn)放寬了給水硬度指標(biāo) 新標(biāo)準(zhǔn)“工業(yè)鍋爐水質(zhì)”（GB1576－2001）中，對熱水鍋爐給水采用化學(xué)藥劑處理水的工藝放寬了給水的硬度。原標(biāo)準(zhǔn)GB1576—1991中規(guī)定給水硬度≤4mmol/L，新標(biāo)準(zhǔn)GB1576－2001中規(guī)定給水硬度≤6mmol/L。而我國大部分地區(qū)的自來水的硬度均為6mmol/L左右（天津?yàn)春铀挠捕燃s3.4mmo1/L，pH=7，溶解氧10mg/L）。這對以水為載體的供暖、空調(diào)制冷循環(huán)水系統(tǒng)，為采用化學(xué)藥劑水處理方法創(chuàng)造了十分有利的條件。也就是說，中國大部分地區(qū)的熱水供暖系統(tǒng)、空調(diào)冷熱水系統(tǒng)完全可以采用化學(xué)藥劑處理水。因?yàn)檫@樣就可減少以去除水的硬度為主要目的而采取鈉離子交換方法，致使每年產(chǎn)生大量的、數(shù)以萬噸的廢鹽液污染地下水的可能。
　　五．暖通與制冷空調(diào)水處理設(shè)計(jì)要點(diǎn)
　　1．收集有關(guān)水質(zhì)資料 在進(jìn)行水處理設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)首先收集系統(tǒng)用水的水質(zhì)資料，如：硬度、PH值、溶解氧、氯離子濃度、溶解固形物（或含鹽量）、懸浮物等。以便為工程設(shè)計(jì)中設(shè)法解決循環(huán)水系統(tǒng)普遍存在的腐蝕或結(jié)垢現(xiàn)象提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　2．了解系統(tǒng)中設(shè)備與材料的材質(zhì) 應(yīng)確定或了解系統(tǒng)中設(shè)備、管道、閥門、水泵等所用材質(zhì)，以適應(yīng)設(shè)計(jì)工作對水質(zhì)的要求及確定水處理方案，以防止系統(tǒng)腐蝕及結(jié)垢。
　　3．冷熱水系統(tǒng)的水處理工藝 天津地區(qū)，熱水供暖系統(tǒng)、空調(diào)冷熱水系統(tǒng)的水處理方案，首先應(yīng)采用先進(jìn)技術(shù)及行之有效的方法一水處理自動加藥設(shè)備對系統(tǒng)實(shí)行自動加藥的化學(xué)水處理方法。單一采用鈉離子交換器制取的軟化水只防止系統(tǒng)結(jié)垢，但不防止系統(tǒng)腐蝕，其腐蝕性大于自來水。為什么呢？這主要是由于，自來水中含有天然的碳酸氫鈣，它是一種陰極性緩蝕劑。當(dāng)自來水軟化后，雖然提高了水的PH值，但是隨著硬度成分的去除，水中原有的天然緩蝕劑—碳酸氫鈣也被除去了；加之鈉離子交換器的軟化水比原水含鹽量有所增加，其計(jì)算式為：△G=2.95Hca+10.84HMg
式中 △G一軟化水含鹽量的增加量，mg/L
　　　HCa－原水中Ca硬度，mmol/L
　　　HMg一原水中Mg硬度,mmol/L
　　因此，單一采用鈉離子交換器制取的軟化水，還應(yīng)投加化學(xué)藥劑以阻止系統(tǒng)的腐蝕。這種方法既會使鈉離子交換器產(chǎn)生大量再生廢鹽液而污染地下水，又會使設(shè)備一次總投資比采用化學(xué)復(fù)合藥劑方法的水處理設(shè)備大得多。不僅如此，采用與循環(huán)冷、熱水系統(tǒng)特點(diǎn)相對應(yīng)的化學(xué)藥劑進(jìn)行水處理，其運(yùn)行費(fèi)用也較低。它還是一種無污染的綠色環(huán)保產(chǎn)品，應(yīng)大力推廣。
　　以物理方法進(jìn)行水處理，如采用磁水器、電子水處理儀等裝置，在某種水質(zhì)的情況下有阻垢效果，但沒有防止腐蝕的作用，因而會使系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕。某商廈安裝2臺日立牌螺桿冷水機(jī)組，運(yùn)行幾年后發(fā)現(xiàn)設(shè)備、管道嚴(yán)重腐蝕，原物理水處理設(shè)備根本不起作用。2002年初將原有的“電子水處理儀”及所有腐蝕管道全部拆除，拆除過程中發(fā)現(xiàn)管道內(nèi)壁有大量銹瘤及氧化鐵。因此對螺桿冷水機(jī)組也作了化學(xué)清洗。后改用“化學(xué)藥劑方法”的水處理方案，采用自動加藥設(shè)備，對空調(diào)冷熱水系統(tǒng)及冷卻水系統(tǒng)，均進(jìn)行化學(xué)水處理，運(yùn)行一年來收到了良好的效果。
　　4．冷卻水系統(tǒng)的水處理工藝 為防止制冷（或空壓、空分）系統(tǒng)的冷卻水，受環(huán)境影響使冷卻水中含有大量的塵埃、**、空氣中的氧氣、二氧化硫、氮氧化合物、酸雨等的污染，以及為防止由于冷卻水不斷蒸發(fā)，水中原有的Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-及溶解固形物、懸浮物濃度不斷增加，造成對冷卻水系統(tǒng)的腐蝕、結(jié)垢和**藻類的繁殖，以致產(chǎn)生粘泥并堵塞管道或設(shè)備，在設(shè)計(jì)上應(yīng)優(yōu)選“化學(xué)藥劑方法”的水理方案。從目前現(xiàn)有技術(shù)來看，采用與冷卻水系統(tǒng)特點(diǎn)相對應(yīng)的化學(xué)藥劑進(jìn)行水處理，比其它任何一種方法更行之有效，符合現(xiàn)行國家技術(shù)監(jiān)督局與建設(shè)部發(fā)布的國家標(biāo)準(zhǔn)。該方法從國標(biāo)（GB50050-95）一“工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范”及“工業(yè)循環(huán)水冷卻設(shè)計(jì)規(guī)范”（GB/T50102-2003）考慮，優(yōu)于其它任何一種方法。
　　5．應(yīng)嚴(yán)格控制系統(tǒng)**充水及運(yùn)行期間的補(bǔ)水水質(zhì) 如果**充水或補(bǔ)水的水質(zhì)不符合要求，則會對系統(tǒng)設(shè)備、管道造成腐蝕。即使是不銹鋼設(shè)備（如SUS304、SUS316等材料），如Cl-離子濃度過大，也會產(chǎn)生設(shè)備腐蝕或造成穿孔。
　　六．暖通與制冷空調(diào)水處理技術(shù)展望
　　1．破除傳統(tǒng)觀念，采用水處理新技術(shù)，人人都從綠色環(huán)保的角度出發(fā)設(shè)計(jì)、建設(shè)、管理美好家園。
　　2．呼吁有關(guān)部門制定優(yōu)惠政策及相關(guān)法規(guī)，研制、生產(chǎn)更多廉價(jià)的綠色化學(xué)水處理藥劑，以適應(yīng)保護(hù)環(huán)境的需要。無磷（膦）、無毒性綠色化學(xué)水處理藥劑，經(jīng)在熱水供暖系統(tǒng)、空調(diào)冷熱水系統(tǒng)及冷卻水系統(tǒng)使用證明，具有對環(huán)境無污染、無破壞的良好效果，其運(yùn)行費(fèi)用與含有機(jī)膦酸鹽的阻垢、緩蝕藥劑相當(dāng)。特別一提的是運(yùn)行中的排污不會造成對環(huán)境的磷污染。
　　3．水處理自動加藥設(shè)備是一種可實(shí)現(xiàn)對循環(huán)水系統(tǒng)自動或定時(shí)加藥，以減少人員勞動強(qiáng)度的設(shè)備。該設(shè)備可根據(jù)補(bǔ)水量的多少，比例式的自動加藥或定時(shí)加藥，還可以根據(jù)水中的PH值及補(bǔ)水量定量加藥在線控制。我們要不斷開發(fā)技術(shù)先進(jìn)、操作簡便、性價(jià)比優(yōu)越的自動水處理加藥設(shè)備，以促進(jìn)我國暖通與制冷空調(diào)化學(xué)水處理的發(fā)展。