空調(diào)循環(huán)水水質(zhì)管理的現(xiàn)狀、問(wèn)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(duì)于系統(tǒng)的運(yùn)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(wèn)題，如水質(zhì)監(jiān)測(cè)不及時(shí)、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(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題，先進(jìn)的水質(zhì)在線管理和自動(dòng)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(cè)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(cè)主要依靠人工采樣和實(shí)驗(yàn)室分析的方式，這種方式存在著時(shí)間延遲、成本高昂等問(wèn)題，無(wú)法及時(shí)準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)水質(zhì)狀況，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，增加清洗的費(fèi)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(shí)間不及時(shí)等問(wèn)題，導(dǎo)致水質(zhì)管理效果不佳，甚至對(duì)設(shè)備造成腐蝕和損害。
 
 
務(wù)必先對(duì)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(xiàng)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(xiàng)水處理藥劑配方，以達(dá)成*正確效果。
 
確定經(jīng)過(guò)水質(zhì)穩(wěn)定保養(yǎng)處理后的循環(huán)水的水質(zhì)各項(xiàng)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(guó)家相關(guān)的模范，只是循環(huán)水處理后對(duì)水質(zhì)的一個(gè)
 
 
我國(guó)目前沒(méi)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)空調(diào)循環(huán)水水質(zhì)管理的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，中央空調(diào)水處理冷卻水和冷凍水的國(guó)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(cè)頻率、水質(zhì)指標(biāo)要求等，但傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方式難以滿足這些要求。
 
敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水應(yīng)符合如下水質(zhì)要求：
. 總硬度（以CaCO3計(jì)）： ≤700mg/L；
總堿度（以碳酸鹽硬度CaCO3計(jì)）：≤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(gè)/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(huì)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(huì)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(kāi)機(jī)后，在短時(shí)間內(nèi)溫度不能降低到適宜溫度；主機(jī)的工作時(shí)間延長(zhǎng)，開(kāi)機(jī)臺(tái)數(shù)增多：主機(jī)報(bào)警等故障，因此，需要對(duì)主機(jī)定期的清洗。
 
另外一個(gè)重要問(wèn)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(huì)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�蝕，造成設(shè)備泄露，換熱器報(bào)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(xiàng)重要指標(biāo)。
 
降低結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)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(méi)有垢層附著。
 
藥劑對(duì)結(jié)垢控制的局限性：
1、加的阻垢劑有時(shí)效性，時(shí)間長(zhǎng)容易失效
2、藥劑可能增加新垢
3..高溫時(shí)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(xiǎn)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(lái)計(jì)算一個(gè)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(shí)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(shí)/年×0.6元/kwh=27.3萬(wàn)元年
如果熱交換器上的污垢厚度為0.25mm，運(yùn)行一年的電費(fèi)將增加2.73萬(wàn)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(yíng)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(huì)不斷生長(zhǎng)，故需要對(duì)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(jiǎn)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(wú)機(jī)水垢造成的熱交換損失，美國(guó)CTI（泠卻塔技術(shù)研究所）的報(bào)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(duì)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(chǔ)馨和輸水系中，有高活性的局部陽(yáng)報(bào)電位引起的。腐蝕是離子濃度不對(duì)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(diǎn)蝕是金屬損壞的*常見(jiàn)因素。 一個(gè)穿孔能夠毀掉一臺(tái)關(guān)鍵的熱交換器，從而能夠?qū)е抡麄�(gè)工廣停產(chǎn)。
 
厭氧菌會(huì)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(huì)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(guò)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(cè)系統(tǒng)通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)參數(shù)，將數(shù)據(jù)傳輸至中央控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，提高了監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和控制的及時(shí)性。
 
自動(dòng)加藥系統(tǒng)通過(guò)根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的水質(zhì)數(shù)據(jù)，自動(dòng)調(diào)節(jié)加藥設(shè)備的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)加藥量和加藥時(shí)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(chǎng)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(guò)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(yùn)行效率。
防治微生物的目的。
 
優(yōu)塾：（1）不用藥劑，沒(méi)有健康和環(huán)境危險(xiǎn)，沒(méi)有污水排放
（2）節(jié)省：節(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(xiǎn)降低，維修的頻率和成本大幅度降低。
（5）運(yùn)行成本低（150-400W/臺(tái))，可忽略不計(jì)
（6）全自動(dòng)化處理，無(wú)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(cè)設(shè)備聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守自動(dòng)化運(yùn)行
 
 
加強(qiáng)對(duì)水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和自動(dòng)加藥和自動(dòng)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(chǎng)景下的需求。
 
通過(guò)對(duì)空調(diào)循環(huán)水水質(zhì)管理的現(xiàn)狀、存在問(wèn)題、國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以及對(duì)先進(jìn)的水質(zhì)在線管理和自動(dòng)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(cè)系統(tǒng)的發(fā)展具有重要意義。通過(guò)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(cè)系統(tǒng)的發(fā)展，提高水質(zhì)管理的效果和設(shè)備的運(yùn)行效率。