水处理技术在空调水系统中的应用--杭州桂冠环保科技有限公司

1 水处理方式简介水处理方式共分两大类，一类是化学处理法，如使用软化水、使用分化剂等；一类是物理处理法。物理水处理设备按其发展历程可分为四类：第一是磁处理器，包括永磁、电磁等；第二为静电水处理仪，包括离子棒等；第三为电子水处理仪——高频电磁场；第四为射频水处理设备。对水处理产品在中央空调冷却水的应用中应该注意的问题介绍如下。 2 设计理论分析 2.1 冷却循环水系统中有关标准的规定冷却循环水系统往往是一个与空气充分接触的敞开式循环系统,受周围环境影响比较严重。为了保证系统能正常运行，我国现行标准《工业循环冷却水处理设计规范》（G B 50050-95）中对冷却水系统中的微生物控制指标、系统腐蚀的速率、系统污垢热阻、系统中的黏泥量做了如下规定： 1）冷却循环水系统中的微生物控制指标异养菌<5&10 个/mL 2 次/7d 真菌<10 个/mL 1 次/7d 硫酸盐还原菌<50 个/mL 1 次/7d 铁细菌<100 个/mL 1 次/7d 2）冷却循环水系统腐蚀的速率碳钢换热器管壁的腐蚀速度小于0.125mm/a 铜合金和不锈钢的腐蚀速度小于0.005mm/a 3）冷却循环水系统污垢热阻敞开式：水侧管壁的年污垢热阻为2.326&10-4%4.652&10-4m 2’/W 密闭式：水侧管壁的年污垢热阻为1.163&10-4m 2’/W 4）冷却循环水系统中的黏泥量<4mL/m 3（生物过滤网法），1 次/d 5)《工业循环冷却水处理设计规范》循环冷却水中悬浮物不宜大于20mg/L 。当换热器的型式为板式、翅片式和螺旋板式时，不宜大于10mg/L 。 2.2 冷却循环水浓缩倍数与补水量的关系提高浓缩倍数，可以大大降低补充水量，从而大幅度减少运行费用和排污水的处理量。一般情况下浓缩倍数应控制在3 倍%4 倍，而从节水的角度来看, 浓缩倍数宜为5 倍%6倍。举例如下：某循环水系统循环水量为4546L/h，温差为7’，运行时间为24h/d（假设没有风吹损失）（见表1）表1 冷却循环水浓缩倍数与补水量的关系浓缩倍数补充水量(L/h) 1.0 4546 1.5 2728 2.0 1818 2.5 1514 3.0 1364 5.0 1137 6.0 1091 7.0 1059 8.0 1041 9.0 1023

2.3 制冷机冷凝温度的变化对制冷效果的影响冷凝温度升高，使制冷效果明显下降： 35’升至40’，制冷量下降5.3% ; 35’升至45’，制冷量下降11.33% ; 35’升至50’，制冷量下降16% 。冷凝温度升高，使制冷机输入功率增加： 35’升至40’，制冷输入功率增加12.9% ； 35’升至45’，制冷输入功率增加24.9% ； 35’升至50’，制冷输入功率增加34.7% 。结论：制冷机的制冷量与冷却水进口温度、冷却水的出口温度即冷凝效率、蒸发效率相关。当冷却水进口温度上升，制冷量按一定比例下降；当冷冻水进口温度上升，制冷量按一定比例上升。由此可见，在系统使用过程中，水中的钙镁离子与氯根离子、硫酸根离子不断析出和增加，形成水垢；另外，空气中的灰尘、杂物、可溶性气体以及系统运行中发生的泄漏物等都会进入循环冷却水中，使设备和管道发生腐蚀、堵塞。在冷却塔填充料上产生的藻类、菌类等，也将影响冷却塔的降温效果。而当藻菌类进入制冷机组中的冷凝器时，还会堵塞冷凝器。因此，综合进行水处理是十分必要的。在冷却水循环系统中，我们应优先采用防垢、杀菌、灭藻、防腐、降低浊度、控制浓缩比的水处理设备，去除水中的悬浮物、杂质、部分微生物、腐殖质，降低水质浊度及C O D 、B O D ，使菌藻类繁殖的环境恶化，从而达到抑制其繁殖的目的（见图1）。图1 冷却水系统水处理示意图 2.4 冷图1 冷却水系统水处理示意图 2.4 冷冻水系统是与空气直接接触的封闭式系统在夏季运行时，由于冷冻水进出口温度只有7!" 12!，水温较低，结垢的可能性几乎不存在。但是管道中电化学腐蚀现象还是很严重的，也造成系统中的杂质不断增多，使水的色泽浊度不断提高，严重时将堵塞管道和设备，而这一切靠外部简单的过滤器是解决不了问题的。在冬季运行时，空调冷冻水系统进出口温度为40!"65!，水温偏高，仍然存在结垢的问题。因此，冷冻水系统水处理的主要任务是防垢、防腐、除锈。至于冷冻水系统中因含氧而产生的菌藻类的问题较轻，远不如冷却水系统那样严重，略加处理即可。中央空调冷冻水水质标准（建议值）：酸碱度pH（25!） 7.5"9.5 全硬度（以CaCO 计） 40mL/L 3 水处理技术在中央空调冷却循环水系统中的应用案例某中央空调系统选用日本大金单螺杆水冷式冷水机组，型号为：CWU240A5Y 两台，制冷量为76#104W =152#104W 。压缩机额定输出功率90#2=180kW 。经现场实际运行测试，该机启动电流为404A ，运转电流为300A ，输入功率为197kW ，消耗功率为169kW ，功率因数为86% ，选用制冷剂为F22。 3.1 系统存在的问题由于冷却循环水水质问题，造成冷凝器内部换热面上形成水垢，下部换热管形成沉积污垢，以及冷却水的浓缩比控制不好等问题。直接的后果是：冷凝器在天气较热的情况下，冷凝温度升高，冷凝压力从142.2#104Pa 上升到188Pa，冷凝温度从35!提高到45!。冷凝器外表温度很高，以至于频繁高压保护停机。 3.2 系统能源浪费损失统计因冷凝温度提高及相应的压力提高，对于以F22 为制冷剂的系统而言，其制冷机输入功率将增加24.9% ,制冷效率下降11.33% ，则该饭店制冷机输入功率将由197kW 增加至246kW ，二台制冷机将净增49#2=98kW ，则二台制冷机增加的消耗功率为98kW #86% =84kW 。该饭店在制冷季节平均每天工作12h，那么一个制冷季四个月，工作时间为12#30#4=1440h。全年能源浪费总计：1440#84#0.6=72576 元。全年制冷量浪费总计：1307.2#10#1440#11.33% =248#106W 。全年能源浪费合计：72576 元+33082.00 元=105658.00元。 3.3 设备投资回收期及节能效率设备投资回收期及节能效率 3.3 设备投资回收期及节能效率该饭店冷却循环水系统安装二台“电子除垢仪”D g150mm ，一台“全程综合水处理器”Dg 250mm 。循环水循环量为360t/h，平均每天补水量为30t/d。在安装设备后，将原设计控制浓缩比的排污口DN32 截止，改由“全程综合水处理器”浓缩排污。每天排污一次，排污量控制在2m 3/次，则全天的补水量由30t/d 降为8t/d，每天节约的水量为22t，全年（一个制冷季约4 个月）节水量为：22t/d#120d=2640t，按北京工业用水收费标准，折合费用为：3.25 元#2640=8580.00 元。 1)由于将能源浪费的费用用于水处理设备，则设备投资回收期为约4 个月； 2)节能效率为：24.9% (综合统计由制冷机厂家提供)； 3)节水效率为：22t/d$30t/d=70%（与原补水量相比的节水率）； 4)J 节约用水量为：2 640t（全年连续运行的工业冷却水节水可达8 030t）；5)节约水量折算费用：8 580.00 元（全年连续运行的工业冷却水节水费用可达26 098.00 元） 4 结语综上所述，为了让系统更好的运行使用，提高设备的使用寿命、使用效率，综合进行水处理是十分必要的。

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