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中央空調水質管理

詳細描述

1、中央空調水系統面臨三大危害
     危害之一 --- 結垢
     中央空調中水垢是怎樣產生的?自然水(地表水)經城市自來水廠處理后,絕大部分的懸浮物、膠體性雜質基本被清出水體,而溶于水中的陽離子和氣體,仍存在于水中。這樣的水作為補充水加入中央空調循環冷卻水系統中,經熱交換器進行熱交換后,水溫提高,經冷卻塔散熱純水被蒸發出去使得循環水中離子濃度增大?;线^程為
     Ca2++2HCO3- ——CaCO3 +CO2 十H2O 
     而碳酸鹽在水中的溶解度隨著水溫的升高而降低,所以水中碳酸鹽會由水中析出沉積在換熱器水側表面時,這就形成了水垢。和水壺燒開水,時間久了結垢一樣原理。


     危害之二 -- 腐蝕
     前面在介紹自然界中的水中含有的陰離子屬于腐蝕性介質。另外,水中的溶解氧的存在,它在水側金屬表面形成氧的濃差,產生電化學腐蝕。如果水中還含有其它陰離子如氯離子、硫酸根離子都會造成金屬的腐蝕,水中存有高濃度的氯離子時將造成局部腐蝕,嚴重時可造成設備穿孔。腐蝕過程可表示為:
     Fe2O2 +2H2O——2Fe(OH)2 
     Fe2+ +2OH-——Fe(OH)2
     氫氧化亞鐵極易氧化成紅棕色的鐵銹,這就是冷凍水出現紅水的主要原因

     危害之三  ---  微生物菌藻
     冷卻塔的水溫一般在32-37℃之間,又有陽光,比較適合微生物藻類繁殖。藻類、細菌和真菌快速繁殖,會使冷卻水顏色變黑,發生惡臭,污染環境,嚴重時會危及人體健康。同時,這些微生物分泌出大量粘液,將水中不溶性雜質粘接在一起,附著于管道和設備的內壁,阻礙水的流動和熱交換,多耗電能,造成高壓運行。沉積在金屬表面的粘泥還會引起垢下腐蝕。此外,冷卻塔的配水槽和噴嘴上也常因藻類繁殖而堵塞孔口,影響配水的均勻性而使塔的冷卻效率下降。


2、水處理的必要性
     冷卻水系統中長期存在著結垢、腐蝕及滋長微生物粘泥三大障礙,會致使冷卻水系統腐蝕、冷凝溫度升高、冷凝壓力升高、壓縮機排氣溫度升高、制冷量下降,制冷效率降低,能耗增大,也對設備造成了不安全因素,所以對中央空調系統進行水處理是很有必要的。

3、水處理的目的
     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。
     節水節能:進行恰當的水處理,可以做到殺菌滅藻,可防止中央空調水系統結垢、腐蝕??梢允乖O備高效、經濟、安全的運行,節約大量能源及大量工業用水。保證中央空調系統經濟穩定正常運行,創造舒適的工作和生活環境。

中央空調水處理原理與過程

1、水處理原理
     在中央空調冷卻水系統和冷媒水系統投加各種中央空調水處理藥劑 ,如緩蝕阻垢劑、分散劑、殺菌劑,使水中的結垢性離子穩定在水中,其原理是通過螯合、絡合和吸附分散作用,使鈣鎂離子穩定地通過螯合物絡合溶于水中,并對氧化鐵、二氧化硅等膠體有良好的分散作用。由于緩蝕劑在金屬表面形成不溶于水或難溶于水的保護膜,阻礙金屬離子的水合反應或溶解氧反應,而抑制腐蝕反應。此方法是目前工業循環水處理、中央空調水處理使用最為普遍的一種方法,實踐證明了是有效又經濟的方法。


2、水處理過程
(1)水質分析
      由相關專業機構對服務單位機器水樣進行分析檢測,并根據要求出據相應檢測報告,如PH值、電導率、硬度、堿度、懸浮物、氯離子、總鐵等全面分析。

①PH值:也稱氫離子濃度指數,是溶液中氫離子活度的一種標度,也就是通常意義上溶液酸堿程度的衡量標準。
             在標準溫度(25℃)和壓力下,pH=7的水溶液(如:純水)為中性,這是因為水在標準溫度和壓力下自然電離出的氫離子和氫氧根離子濃度的乘積(水的離子積常數)始終是1×10^(-14),且兩種離子的濃度都是1×10^(-7)mol/L。pH值小說明H+的濃度大于OH-(氫氧根離子)的濃度,故溶液酸性強,而pH值增大則說明H+的濃度小于OH-的濃度,故溶液堿性強。所以pH值愈小,溶液的酸性愈強;pH愈大,溶液的堿性也就愈強。

②電導率:
A、單位:us/cm,S是電導的單位,記作“西門”,S=1/Ω,uS/cm記作“微西門每厘米” 。
B、說明:水溶液的電導率是指通過離子運動運載電流的能力,電導率歲溫度的升高而升高。電導率也受溶液自身所含離子的形狀數量以及粘度影響。
C、對水質影響:電導率是物質傳送電流的能力,是電阻率的倒數。在液體中常以電阻的倒數——電導來衡量其導電能力的大小。水的電導是衡量水質的一個很重要的指標。它能反映出水中存在的電解質的程度。根據水溶液中電解質的濃度不同,則溶液導電的程度也不同。通過測定溶液的導電度來分析電解質在溶解中的溶解度。

      溶液的電導率與離子的種類有關。同樣濃度電解質,它們的電導率也不一樣。通常是強酸的電導率最大,強堿和它與強酸生成的鹽類次之,而弱酸和弱堿的電導率最小。因此,通過對水的電導的測定,對水質的概況就有了初步的了解。
      在水質檢測中,一般通過對溶液電導的測量可掌握水中所溶解的總無機鹽類的濃度指標。

D、檢測方法:使用電導率儀測量,國家水處理規范標準規定含量為:≤2000--3000us/cm。

③硬度:
A、單位:mg/L 記作毫克/升。
B、說明:水的硬度是指水中的碳酸氫鈣、碳酸氫鎂的含量,這些物質含量高的水叫硬水,會生成碳酸鈣和氫氧化鎂,俗稱水垢。
     鈣鎂離子的總合相當于10毫克氯化鈣稱之為1“度”。
C、對水質的影響:當水垢或其他沉積物覆蓋在換熱器的換熱表面時,就會大大降低換熱器的換熱效率 ;當水垢或其他沉積物覆蓋在換熱器的換熱表面時,就會大大降低換熱器的換熱效率 ;沉積物和微生物的產生,促使了濃差腐蝕電池的形成及垢下腐蝕的產生,從而使金屬的腐蝕速度加劇。
D、檢測方法:使用硬度檢測儀測量。國家水處理規范標準規定含量為:200-300mg/L。

④堿度:
A、單位:mg/L 記作毫克/升。
B、說明:水的堿度是指水中含有能接受包氫子的物質的量,例如氫氧根、碳酸鹽、重碳酸鹽、磷酸鹽、磷酸氫鹽、硅酸鹽、硅酸氫鹽、亞硫酸鹽、腐植酸鹽和氨等,都是水中常見的堿性物質,它們都能與酸進行反應。因此,選用適宜的指示劑,以酸的標準溶液對它們進行滴定,便可測出水中堿度的含量。 
C、對水質的影響:循環水總堿度過低,會造成設備嚴重腐蝕,總堿度過高結垢量會增加。
D、檢測方法:使用PH檢測儀或PH試紙測量。國家水處理規范標準規定含量為:≤1100 mg/L。

⑤懸浮物(濁度):
A、單位:NTU—— Nephelometric Turbidity Units   N — 用散射法測定(福爾馬肼作標準)T — 濁度  U —單位,連貫起來就是散射濁度單位,是一個當量單位。
B、說明:濁度代表了水中懸浮物的多少,是水質的一個重要指標。一般是采用光學方法測量濁度,濁度的意義是指懸浮物所引起的光散射使透過的光束變暗。由于水中含有懸浮及膠體狀態的微粒,使得原來無色透明的水產生渾濁現象,其渾濁的程度稱為渾濁度。渾濁度的單位是用“度”來表示的,就是相當于1L的水中含有1mg.的SiO2(二氧化硅)時,所產生的渾濁程度為1度,或稱杰克遜。
C、對水質的影響:渾濁度是一種光學效應,是光線透過水層時受到阻礙的程度表示水層對于光線散射和吸收的能力。它不僅與懸浮物的含量有關,而且還與水中雜質的成分、顆粒大小、形狀及其表面的反射性能有關??刂茰啙岫仁枪I水處理的一個重要內容,也是一項重要的水質指標。 
D、檢測方法:濁度檢測儀 。國家水處理規范標準規定含量為:循環冷卻水系統設有旁濾池時,補充水濁度可控制在5NTU以內,循環冷卻水的濁度可以控制在10-20NTU。

⑥氯離子:
A、單位:mg/L   記作毫克/升。
B、說明:氯離子是天然水中普遍存在的腐蝕陰離子。氯離子-有極高的極性促進腐蝕反應,又有很強的穿透性,容易穿透金屬表面的保護膜,造成縫隙腐蝕和孔蝕,特別是對奧氏體不銹鋼造成腐蝕開裂,危害很大,能使水冷器在短期內報廢。 
     針對循環冷卻水的腐蝕(包括氯離子腐蝕)防護,目前國內常用的有兩種方法,一種是藥劑處理法,即在循環冷卻水中投加阻垢緩蝕藥劑,控制腐蝕,另一種則是材料防腐,選擇抗腐蝕材料制作換熱器,前一種方法是目前廣泛采用的,后一種僅在電力行業較為普遍。

⑦總鐵:
A、單位:mg/L   記作毫克/升。
B、說明:鐵離子為天然水中的微量離子,錳離子含量更少,約為鐵離子的十分之一。一般二者共存,不易分離,故常以鐵含量來代表鐵和錳離子總量。
C、對水質的影響:水中的總鐵含量包括膠態鐵和亞鐵離子兩部分。膠態鐵為三價鐵,通常以氫氧化鐵或鐵氧化物的水合物呈膠體狀態懸浮于水中。在循環水系統中,會沉積在水冷器表面上,形成黏著性強、難清除的污垢,并能導致垢下腐蝕。亞鐵離子為溶解性離子,在循環水系統中,能促進碳酸鈣結晶并沉積,在采用磷系水穩劑時,有可能生成黏結性很強的磷酸亞鐵污垢,還是鐵細菌繁殖的營養源。 
D、檢測方法:原子吸收法,或用鄰二氮菲比色法。國家水處理規范標準規定含量為:<0.5mg/L。

(3)冷凍水系統清洗
第一步:
      外接水泵從回水管加藥處投加殺菌滅藻劑,開泵循環16-24小時,作全系統的殺菌滅藻剝生活污泥處理。
第二步:
      外接水泵從回水管加藥處投加清洗劑,開泵循環24小時,將系統內的浮銹、油污滲透剝落。
第三步:
      排放冷凍水,將清洗出的銹渣、污泥排出冷凍系統之外。拆冷凍系統機房主管道過濾器,清除濾網雜物,再封好過濾器,向系統注水排氣至冷凍水滿。開冷凍泵循環半至1小時,停泵全系統排水,排凈后再注入,如此反復沖洗至水呈清澈透明。
第四步:
      外接水泵從回水管加藥口處投加預膜液, 系統在進行清洗以后,其金屬表面處于十分活躍的活性狀態,很容易被二次氧化,所以應對系統進行預膜,以防止金屬表面被腐蝕。加入預膜劑,控制PH值在5.5—6.5之間,運行24小時后排放。
第五步:
      排放2/3冷凍水, 外接水泵從回水管加藥口投加緩蝕劑,開泵循環2小時,使藥物均勻分布在系統中。測試PH值,PH正常值在8—10的情況下做浸片試驗。該藥劑在系統無泄漏的情況下,能保持一年的防銹效果。


3、驗收標準
(1)清洗冷卻塔驗收標準: 
       1、托盤無沉淀物,冷卻塔及布水器圍網無污垢。
       2、貯水池內無雜物。
       3、所有雜物清理出現場。
(2)清洗膨脹水箱驗收標準:
       1、水箱內壁無銹塊,底部無雜物。
       2、注入新水后清澈透明。
       3、做油漆的參照主機油漆標準。

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