暖通空調(diào)系統(tǒng)中的水處理技術(shù)簡述

摘#8195;要 本文簡要介紹了空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行水處理的重要性，并對水處理技術(shù)、污垢處理技術(shù)等相關(guān)問題進(jìn)行分析與闡述。

關(guān)鍵詞 暖通空調(diào)；水處理；除垢；防腐；技術(shù)

中圖分類號 TU 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)012-0195-01

水處理是暖通空調(diào)的重要組成部分，也是空調(diào)設(shè)計的內(nèi)容之一，在設(shè)計初期就應(yīng)有所考慮。以下對水處理的相關(guān)問題進(jìn)行具體分析。

1 暖通空調(diào)水處理的重要性

經(jīng)國內(nèi)外的大量研究與實踐表明，如果不能及時處理暖通空調(diào)的用水，可能由于某種因素的獨立或者綜合作用，造成管路、設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生菌藻、腐蝕或者結(jié)垢現(xiàn)象，即水質(zhì)惡化或者水質(zhì)不穩(wěn)定問題。尤其是菌藻與結(jié)垢，常常影響換熱器的工作效率，減小管路過水?dāng)嗝妫龃笏髯枇?，加大局部腐蝕可能性。同時，菌藻的不斷繁殖，也不容忽視。腐蝕問題可包括微生物腐蝕與化學(xué)腐蝕兩大類型，進(jìn)一步加劇水質(zhì)惡化情況，嚴(yán)重影響系統(tǒng)運行。例如，如果暖通空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生結(jié)垢問題，將嚴(yán)重影響高能效比，對換熱器工作產(chǎn)生影響。而隨著污垢的不斷增厚，系統(tǒng)阻力越來越大，降低蒸發(fā)器、冷凝器的工作效率，加大制冷機(jī)、水泵耗能，嚴(yán)重情況甚至造成水路系統(tǒng)堵塞或者冷凝的壓力過高而造成停機(jī)故障?？梢姡幚砑夹g(shù)的應(yīng)用在暖通空調(diào)系統(tǒng)中具有重要意義，可有效降低空調(diào)系統(tǒng)的運行能源與損耗，確保系統(tǒng)運行穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性、延長使用壽命，具有較強(qiáng)的現(xiàn)實意義。

2 暖通空調(diào)系統(tǒng)的水處理技術(shù)

由于暖通空調(diào)系統(tǒng)的工況有所不同，其系統(tǒng)問題主要為結(jié)垢、腐蝕等。其中腐蝕是產(chǎn)生故障的重中之重。在空調(diào)用水中，氧含量、pH值、水堿度、水硬度以及CI-等，對空調(diào)設(shè)備、管網(wǎng)產(chǎn)生重要影響。由于地區(qū)差別、水源差別等，對水質(zhì)變化產(chǎn)生較大影響。一般認(rèn)為自來水應(yīng)該符合國家飲用水的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，實際上并非如此。在暖通空調(diào)系統(tǒng)的水循環(huán)過程中，其堿度、硬度、鐵銹、生物污泥等都會產(chǎn)生結(jié)垢問題，而水中的低pH值、溶解氧、水溫等也是產(chǎn)生腐蝕問題的主要原因?？傊Y(jié)垢與腐蝕是暖通空調(diào)系統(tǒng)的常見問題，由于工況、水質(zhì)等不同，危害程度也有所差別。實際上，結(jié)垢型離子是保護(hù)型離子，原水中含有的CaHCO3為陰離子緩蝕劑，當(dāng)自來水軟化后，提高了水中的pH值，隨著陽離子逐漸去除，水中的碳酸氫鈣也隨之消失，鈉離子交換器中的軟化水含鹽量有所提升，具體公式為：

△G=2.95HCA＋10.84Hmg

式中：△G代表軟化水中增加的含鹽量（mg/L）；HCA代表原水中的鈣硬度；Hmg代表原水中的鎂硬度。可見，單純采取軟化水的方式，僅能改善結(jié)垢現(xiàn)象，而很難解決腐蝕問題，甚至可能加重腐蝕。水處理的具體方式，可考慮從物理、化學(xué)兩方面進(jìn)行分析。

1）物理處理技術(shù)。在物理處理技術(shù)中，主要應(yīng)用磁處理器、電子水處理儀等設(shè)備。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，人們已經(jīng)認(rèn)識到水處理技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的重要性，尤其對于污垢、腐蝕等問題，已經(jīng)加大研究力度，主要以物理技術(shù)為主。以“SYS水醫(yī)生”系列的水處理設(shè)備為例，在傳統(tǒng)的電子水處理設(shè)備運行基礎(chǔ)上，應(yīng)用射頻物理技術(shù)，當(dāng)前已在暖通空調(diào)系統(tǒng)中順利運行，可全程防治腐蝕問題，具有較強(qiáng)的過濾功能，通過應(yīng)用傳感器，可實時監(jiān)控水質(zhì)現(xiàn)象，一旦發(fā)現(xiàn)問題及時報警、解決問題，改善了傳統(tǒng)電子式水處理設(shè)備只能防垢而難以控制腐蝕、提高水質(zhì)的弊端。在我國大力推廣低碳經(jīng)濟(jì)、循環(huán)發(fā)展、節(jié)能減排的大背景下，物理法水處理的應(yīng)用價值非常高。

2）化學(xué)處理技術(shù)。應(yīng)用化學(xué)處理技術(shù)，可在暖通空調(diào)系統(tǒng)用水中加入水質(zhì)穩(wěn)定劑，其中包括殺菌劑、分散劑、緩蝕劑、阻垢劑等。通過化學(xué)處理技術(shù)，可在水中穩(wěn)定結(jié)構(gòu)型例子，也就是通過吸附、分散、絡(luò)合等作用，將鈣離子、鎂離子溶于水中，并對二氧化硅、氧化鐵等促成分散作用，這就是化學(xué)處理的原理所在。當(dāng)前，化學(xué)處理技術(shù)基本成熟并廣泛運用，但是由于其運行具有一定繁瑣性，成本較高，再加上化學(xué)物質(zhì)可能對環(huán)境產(chǎn)生的污染作用，應(yīng)主要以物理應(yīng)用技術(shù)為主。

3 循環(huán)水的除垢與防腐策略

1）除垢處理。在暖通空調(diào)系統(tǒng)的用水中，可能產(chǎn)生較多的鹽垢，主要成分為碳酸鈣，產(chǎn)生較強(qiáng)危害，具體防治技術(shù)為：①在個別工業(yè)循環(huán)水中，采取在補(bǔ)充水中加酸的辦法，將碳鹽的硬度改變成溶解度較強(qiáng)的非碳酸鹽硬度，降低其硬度。一般加酸處理的pH值控制在7.2-7.8之間；②在補(bǔ)充水的硬度較高的情況下，可考慮采取軟化法除去致垢鹽成分或者轉(zhuǎn)變成非致垢鹽成分。將除垢問題與排污問題相結(jié)合，盡量降低碳酸鹽的濃度，限制循環(huán)水的濃縮，確保碳酸鹽的濃度低于極限碳酸鹽的硬度，以此避免結(jié)垢問題；③采取電子除垢方式，利用電子儀器設(shè)備發(fā)送高頻電信號，促使鈣、鎂等鹽類分子的結(jié)構(gòu)變化，并且不會重新組織產(chǎn)生，可達(dá)到良好的除垢效果；④在暖通空調(diào)系統(tǒng)的用水過程中添加阻垢分散劑，這是當(dāng)前避免循環(huán)水結(jié)垢的最直接方式之一。如磷酸鹽、聚磷酸鹽、聚馬來酸、聚丙烯酸等。這種方法具有較強(qiáng)的適用性，針對水溫、pH值等不同要素，合理選擇，增強(qiáng)除垢效率。

2）抗腐蝕處理。在暖通空調(diào)系統(tǒng)的循環(huán)水中，影響腐蝕的主要因素包括：水中的溶解固體與懸浮物、pH值、氯離子、二氧化碳、硫化氫、溶解氧以及水流速度、水溫、微生物等。將兩種完全不同的金屬相連接，形成電位差，就是造成腐蝕的主要原因之一，可通過陰極保護(hù)法、陽極保護(hù)法、藥劑法或者表面涂抹耐蝕層等方式避免。

當(dāng)前，我國空調(diào)系統(tǒng)中的水處理主要以藥劑法為主，常用藥為硅酸鹽、鈣酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、聚磷酸鹽、鋅等。這些藥物分別適用于不同的工況，在使用時應(yīng)注重對癥下藥。

有關(guān)循環(huán)水中的微生物問題，結(jié)合陽光、水溫及pH值等因素，尤其是由于循環(huán)濃度而產(chǎn)生的各種營養(yǎng)物，都加快微生物的繁殖速度，進(jìn)而對水質(zhì)產(chǎn)生影響，可考慮以下幾種控制方式：使用抑制微生物滋生的殺蟲劑，如臭氧、二氧化氯等；進(jìn)行旁流水的過濾；避免日光直接照射。有關(guān)旁流水過濾處理問題，在符合濃縮條件的前提下，經(jīng)濟(jì)、有效地確保循環(huán)水的水質(zhì)，減少污水排放量。通過旁流水過濾，可有效去除循環(huán)水中的堿度、懸浮物、油污、生物粘泥等。

總之，各種阻垢劑、緩蝕分散劑等都具有一定針對性，在使用過程中，多采取復(fù)合配方，具體特征分析如下：①可在含堿條件中使用；②可同時具備緩蝕、阻垢、分散等綜合作用；③便于操作與管理；④減少環(huán)境污染。

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