空調循環(huán)水水處理研究

1空調系統中設備腐蝕的原因

空調循環(huán)冷卻水系統是由冷卻水泵、管道、冷卻塔、制冷機的冷凝器、集水池等組成的敞開(kāi)式回路系統，該系統的一個(gè)顯著(zhù)特點(diǎn)是保有水量(即系統容水量)與循環(huán)水量之比非常小。因此，在短時(shí)間內，冷卻水的濃縮倍數就會(huì )迅速增高，故空調系統冷卻水除存在菌藻、腐蝕外，其突出的一條是極易結垢；而且．不論采用軟化水或自來(lái)水，通過(guò)冷卻塔后，水質(zhì)都要發(fā)生變化。冷卻水系統隨著(zhù)循環(huán)時(shí)間的延續，濃縮倍數的增大，水質(zhì)將變得越來(lái)越差，若不對其采取投藥控制手段，必將出現腐蝕結垢、微生物繁殖加快的惡性循環(huán)。水垢的產(chǎn)生將降低制冷效果，增大冷凝壓力，導致電機負荷增加，過(guò)多消耗電能。微生物藻類(lèi)大量繁殖藻類(lèi)、細茵和真菌快速繁殖，分泌出大量枯液，將水中不溶性雜質(zhì)枯結在一起，附著(zhù)于設備和管道的內表面，阻礙水的流動(dòng)和熱交換、多耗電能，造成高壓運行。

水中含有不同程度的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)概括起來(lái)有以下幾種：

1)不溶性雜質(zhì)：即懸浮雜質(zhì)。如泥砂、粘土、腐植質(zhì)、灰塵、草木垃圾等。

2)可溶性雜質(zhì)：即溶解性固體，又稱(chēng)含鹽量，它們是以離子或離子團的形式存在于水中的。如:Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、NO3-，CI-和SO4·2-等。

3)氣態(tài)雜質(zhì)：如氧氣、二氧化碳、氨氣、硫化氫等。

隨著(zhù)循環(huán)水的水溫變化和濃縮，水中各種離子濃度積超過(guò)其本身的濃度積時(shí)，就會(huì )生成沉淀，形成水垢，而水中溶解氧的存在和其它岡素的聯(lián)合作用又易引起設備的腐蝕，循環(huán)水中營(yíng)養物的不斷富集，又為藻類(lèi)和細菌的滋生提供了充足的養分，形成生物粘泥。

水中存在的離子：Na+、Ca2+、Mg2+、HCO1-、NO3-，CI-和SO42-等。

對管道的腐蝕方程式：

Fe=Fe2+ +2e

陰極區：H2O+2e=20H-

陽(yáng)極區：Fe2+ +20H=Fe(OH)2

Fe(OH)2+1/402+1/2H20=Fe(OH)3

2Fe(OH)3=3Fe203+3H20

總反應4Fe+302=2Fe20,

CO2、02的腐蝕：

H2O+C02=H2C03

2Fe(HC03)+1/202=Fe203+4C02+H20

Fe+2H2C03=Fe(HC03)+H2

Fe(HC03)+l/2O2=Fe304+6CO2+3H2O

2Fe(HC03)+1/202=Fe203+4C02+H20

所以，由上可知：中央空調系統在使用了一段時(shí)間后，冷卻水系統及冷凍水系統會(huì )產(chǎn)生污垢及銹蝕，如果不及時(shí)采取處理措施，就會(huì )引起壓縮機排氣溫度升高，制冷量不斷下降，嚴重影響空調設備的正常運行，甚至影響使用壽命。這就要求我們必須對循環(huán)水定期進(jìn)行處理。

2．2水處理方

首先對水質(zhì)和垢樣分析，然后確定清洗、預膜處理的藥劑配方及其工藝操作方案。

清洗是為了去除附著(zhù)于管壁、換熱器和冷卻塔等走水材料表面的污垢、銹層、油污、茵藻、污泥等污物，使傳熱阻力降低，走水管道暢通。

預膜處理亦稱(chēng)基礎處理，亦即在系統經(jīng)過(guò)清洗、活化處理后投加高濃度的預膜劑，使活化的金屬表面上迅速形成一層完整、致密的防護膜，使介質(zhì)難以腐蝕金屬．起到防腐、阻垢的作用。

日常處理。

日常處理包括日常加藥及分析監測工作。日常加藥是為了彌補因排污、飛濺等損失消耗的藥劑，保持系統一定的藥劑濃度，以保證護膜的完整性和致密性，日常加藥同時(shí)也是殺菌滅藻的有效途徑。

工藝流程：加水漂洗一緩蝕一清洗一循環(huán)漂洗一鈍化一循環(huán)漂洗一預膜一日常保養

2．3水處理常用的藥劑(目前常用有機多元磷酸鹽藥劑)

1)緩燭劑

◆鉻酸鹽緩蝕劑。常見(jiàn)的鉻酸鹽是鉻酸鈉，它是一種氧化性緩蝕劑。鉻酸鹽能使鋼鐵表面生成一層連續而致密的含有v--Fqq~[1Cr2q鈍化膜。

◆鉑酸鹽鉑酸鹽與鉻酸鹽一樣，也是陽(yáng)極型或氧化膜型緩蝕劑，它在鐵陽(yáng)極上生成一層具有保護膜作

◆鋅鹽。最常用的鋅鹽是硫酸鋅。鋅鹽是一種陰極性緩蝕劑。

◆磷酸鹽。磷酸鹽是一種陽(yáng)極緩蝕劑，沒(méi)有毒性，價(jià)格侄宜。

◆聚磷酸鹽。聚磷酸鹽是目前使用最廣泛、最經(jīng)濟的緩蝕劑之一。最常用的有三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉。

◆有機多元磷酸

◆MBT(琉基苯并唾陛)和BTA(苯并三陛)

2)阻垢劑

原理：磷酸鹽加入水中，破壞了碳酸鈣等晶體的正常生長(cháng)過(guò)程，從而阻止了碳酸鈣水垢的形成在水處理中常用的阻垢劑有聚磷酸鹽、有機磷酸、磷經(jīng)酸、有機磷酸酯、聚經(jīng)酸等。

3)殺生劑。殺生劑是用來(lái)控制中央空調循環(huán)水系統中微生物的主要方法。

4)復臺水處理劑。與單一水處理藥劑相比，復合水處理藥劑具有很多優(yōu)點(diǎn)：其中的緩蝕劑與緩蝕劑、緩蝕劑與阻垢劑之間往往存在協(xié)同增效作}{j；可以同時(shí)控制

◆鉻系水處理藥劑配方

◆磷系水處理藥劑配方

◆有機腮系水處理藥劑配方

◆鉑系配方

2．4前景與展望

中央空調進(jìn)行清洗水處理后的效果明顯。1．保護設備、延長(cháng)使用壽命�？梢猿�銹防銹，避免設備腐蝕損壞，特別是經(jīng)預處理后，使設備使用壽命延長(cháng)。2．減少事故發(fā)生。改善制冷效果�？蓺⒕鷾缭�、去除污泥，使管道暢通、水質(zhì)清澈，同時(shí)防垢，提高冷凝器、蒸發(fā)器的熱交換效率，從而避免高壓行超壓停機現象，提高冷凍水的流量，改善制冷效果，使系統安全高效運行。3．節約用電、用水、燃料：除去水垢和阻止水垢的形成，提高熱交換效率從而減少電能、燃料消耗，而且水處理還可減少排污。4．為用戶(hù)節約大量維修費：未經(jīng)處理的中央空調會(huì )出現管道堵塞、結垢、腐蝕、超壓停機直至發(fā)生事故，如主機因腐蝕泄漏、溶液污染，須更換銅管更換溶液、維修主機。而經(jīng)過(guò)處理后，既可減少維修費用，又可延長(cháng)使用壽命，為用戶(hù)減少了損失。5．符合國家環(huán)保要求：經(jīng)過(guò)技術(shù)處理后的循環(huán)水其水質(zhì)達到國家環(huán)保要求的排放標準，可直接向外排放。這樣既可為用戶(hù)節約費用，又可保護生態(tài)環(huán)境，同時(shí)空調系統所供應的冷暖氣清新、優(yōu)質(zhì)，有利于使用者的身體健康。

國外循環(huán)冷卻水化學(xué)處理技術(shù)的發(fā)展己走過(guò)了五十多個(gè)年頭，我國只用了不到三十年的時(shí)間，在水處理技術(shù)方面與國外已沒(méi)什么差距。水處理藥劑品種和性能方面已形成了一套具有我國特色、原材料立足國內、物美價(jià)廉的系列產(chǎn)品。這些藥劑己在我國大型工業(yè)上應用得心應手，在這樣的基礎上，在制冷、中央空調領(lǐng)域應用應該是勢在必行的事情。解除顧慮、增加水處理知識，接受“新”事物在制冷空調界應該是不難解決的問(wèn)題。

化學(xué)水處理技術(shù)在制冷空調領(lǐng)域的使用會(huì )在節水、節能、提高制冷效果、確保設備使用壽命等方面必將獲得良好的經(jīng)濟、環(huán)境和社會(huì )效益。環(huán)保與節能漸漸被人們所重視的今天，水處理技術(shù)將被廣泛采用，必將有很好的發(fā)展!