[实用新型]一种冷却水处理设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及水处理，具体涉及一种冷却水处理设备。

背景技术

空调冷却水系统的循环水处理一直是人们争论和探讨的问题。目前国内现状:①不进行处理或采取简单地排污来控制结垢或腐蚀；②对补充的水进行软化来控制冷却水水质；③冷却水系统增设静电水处理器来防垢、除垢、杀菌和灭藻；④在冷却水系统中投加药剂(阻垢、缓蚀、杀菌、灭藻)来控制结垢、腐蚀和微生物的繁殖。

据统计,由于冷却水水质不合格而造成制冷系统性能下降甚至停机也不鲜见。国外的研究早已发现,中央空调冷却水中含有大量的军团病菌,且容易以水雾、水珠的方式通过空气传播,危害不可忽视。另外,中国南北地域跨度广泛,南方、北方水质也不一样,有必要针对不同的地域环境采用不同的水处理方式,寻找一种更合适的、更经济的冷却水处理和控制方案。

1.冷却水水质标准

中央空调系统的冷却水系统由冷凝器、冷却塔、冷却泵、冷却水管路以及过滤器等组成。开式冷却水系统的水质标准应根据冷却塔的结构形式、材质、工况、污垢热阻值、腐蚀率及所采用的水处理配方等因素综合确定。为改善冷却水水质,必须在管路上设置有效的水质控制和处理装置。开式冷却水处理水质必须符合《工业循环冷却水处理设计规范》(GB500050)及有关规范对水质的要求[3]。由于开式冷却水系统会发生一定量的蒸发和飘逸的流失,所以定期或自动补水(补水量一般为1.2％～1.6％)。冷却水补水的水质要求,一般要比冷却水水质的要求还高(见表1)。

表1中央空调冷却水和补给水的水质标准

从表1可以看到,冷却水水质的几项指标比地下水水质标准(GB/T14848293)的Ⅱ类标准还要高,而补给水的水质标准甚至达到了Ⅰ类标准,说明冷却水质要求是比较高的。如果直接用地下水作为冷却水,地下水水温由于较低且稳定,因此尽管能节能,但冷却水的高硬度将使冷凝器的污垢系数增大,在冷却量不变的情况下,冷却塔处理的水量反而会增大。

2.冷却水系统存在的问题

2.1结垢

冷却水补水一般采用自来水,有的机组为了节能采用深井水,不管是自来水还是井水,都有一定的硬度。如果是井水,硬度会更高一些。另外,南方地区的水源普遍来源于或经过石灰岩岩层,所以水的硬度会比北方更高。冷却水系统产生结垢的另外一个原因是水温是动态变化的,特别是在负荷波动比较大的情况下,水温的变化会加速水垢的形成。硬度很高的冷却水运行一段时间后,会在冷凝器换热铜管中或水管中产生大量水垢,这主要是水中的重碳酸钙发生如下反应所致。

为了防止冷却水系统结垢,目前多采用电子处理方法(包括静电处理、电磁极化、高频电场磁化等)。但是,如果对磁水器的安装数量及安装位置设计的不合理,会对水系统产生严重腐蚀,这种负面作用远远大于正面作用,对空调设备及水系统造成严重的危害。如上海30层高的交大申通广场的全进口中央空调,设计部门在水系统中设计并安装了约10多台电磁水处理器,运行中没有再采取其他水处理方法。设备仅运行了一年半就产生了严重腐蚀。经化验水样,水中Cu2+离子浓度高达50mg/L,Fe2+高达200mg/L。

2.2腐蚀

冷却水系统发生的腐蚀多属于电化学腐蚀,影响冷凝器或管道内壁腐蚀的因素有水的溶解氧、pH值、各离子含量等。

阴阳两极反应所生成的Fe(OH)3就是通常所生成的铁锈,而一般肉眼看见的的铁锈是Fe2O3·nH2O,也叫含水氧化铁。如果冷却水系统中的冷凝器是铜管,当水中存在有Cu2+时,即使其在水中的浓度很低,但它是阴极反应的去极化剂,因而对腐蚀有明显的促进作用。

随着Cu2+浓度的增加,腐蚀反应加剧,最终使铜管腐蚀穿孔。一般情况下,如果加入缓蚀剂(钝化剂),或通过电磁处理,是可以解决腐蚀的问题的,即腐蚀的问题也不是很严重。

2.3污泥和藻类