讓冷卻塔不再擾民

陳彥鴻

冷卻塔是用水作為循環(huán)冷卻劑，與空氣接觸產(chǎn)生熱交換，依靠水的“液態(tài)—?dú)鈶B(tài)”轉(zhuǎn)換過(guò)程中蒸發(fā)帶走熱量來(lái)達(dá)到降溫目的的設(shè)備，設(shè)備一般為塔狀，故名為冷卻塔。生活與工業(yè)中的很多設(shè)備系統(tǒng)，譬如公用建筑中的中央空調(diào)、冷庫(kù)，工業(yè)生產(chǎn)中的火力發(fā)電裝置、制藥生產(chǎn)設(shè)備等，都需要利用冷卻塔來(lái)進(jìn)行設(shè)備的散熱和冷卻。

隨著社會(huì)的進(jìn)步和物質(zhì)生活水平的提高，中央空調(diào)、冷庫(kù)、工業(yè)制冷等遍布大中小城市的各個(gè)角落，作為制冷系統(tǒng)必不可少的冷卻塔與居民參差雜處，冷卻塔所帶來(lái)的噪聲、廢水等問(wèn)題開始影響廣大城鎮(zhèn)居民，各種投訴與上訪事件頻頻發(fā)生，成為城市管理者急需解決的難題之一。

冷卻塔成擾民大問(wèn)題

位于廣州市天河路533號(hào)的華興銀行，原是廣州市天河區(qū)政府辦公大樓，該建筑9層樓頂安裝有5臺(tái)冷卻塔。華興銀行附近的中辰廣場(chǎng)B1棟商住樓為高層建筑，兩樓之接的間距不足10米，冷卻塔運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪聲及濕熱空氣等對(duì)中辰廣場(chǎng)B1棟商住樓9至11層的住戶帶來(lái)了非常大的影響。

受影響的居民對(duì)此進(jìn)行了多番投訴，天河區(qū)環(huán)保局敦促相關(guān)物業(yè)部門對(duì)冷卻塔進(jìn)行改造。物業(yè)部門在冷卻塔出風(fēng)口加裝簡(jiǎn)易導(dǎo)流裝置，將濕熱氣流引向偏離居民樓的方向，這次改造雖然起到一定的定向排氣作用，但是不具有降噪效果，更沒(méi)有做任何水處理措施。因此不僅沒(méi)有解決居民投訴問(wèn)題，反而使得居民投訴越來(lái)越激烈。天河區(qū)環(huán)保局此后通過(guò)引入專業(yè)環(huán)保公司對(duì)冷卻塔進(jìn)行了全面改造，才最終把這個(gè)問(wèn)題平息下來(lái)。

實(shí)際上，近年來(lái)類似的投訴并不少見。冷卻塔作為制冷配套設(shè)備，雖然解決了設(shè)備的冷卻問(wèn)題，但運(yùn)行時(shí)由于風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)、巨量氣流排出、巨量水流循環(huán)、布水和滴水等因素，極易造成環(huán)境污染，其中噪聲污染、振動(dòng)污染、水污染、大氣污染、細(xì)菌病毒污染等問(wèn)題越來(lái)越突出。

環(huán)保部噪聲與振動(dòng)控制專家邵斌指出，在工業(yè)和民用建筑的制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝過(guò)程中，很少有人會(huì)考慮到冷卻塔運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的環(huán)境影響，一般情況下冷卻塔的設(shè)計(jì)和使用是割裂開來(lái)的，只要能夠正常使用即可，至于后期可能產(chǎn)生的影響并不在考慮范疇。冷卻塔運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題被推向了社會(huì)，不僅嚴(yán)重影響了居民的身心健康，也為環(huán)保行政管理部門帶來(lái)了大量的工作負(fù)擔(dān)，有時(shí)還會(huì)釀成群體性事件。

隨著冷卻塔帶來(lái)的社會(huì)問(wèn)題不斷出現(xiàn)，人們?cè)诠I(yè)、民用制冷系統(tǒng)中，開始對(duì)冷卻塔的環(huán)保危害采用了一些應(yīng)對(duì)措施，但是在專業(yè)人士看來(lái)，這些基本上都屬于“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”的被動(dòng)式治理，治理效果有限，投資費(fèi)用大，且不能從根本上徹底消除環(huán)境危害。

“在制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，人們對(duì)冷卻塔可能產(chǎn)生的低頻振動(dòng)關(guān)注較少，有的要求安裝冷卻塔減振材料，卻很少考慮到冷卻塔運(yùn)行中的振動(dòng)頻率?！鄙郾蟊硎?，低頻振動(dòng)雖然沒(méi)有巨大的噪聲，但是其振動(dòng)往往會(huì)影響人們的睡眠等，給人們的生活帶來(lái)極大的不便。更有甚者，持續(xù)的低頻振動(dòng)從微觀上嚴(yán)重傷害建筑體結(jié)構(gòu)，縮短建筑物的壽命。

而在噪聲方面，幾乎所有冷卻塔生產(chǎn)廠家都聲稱自己的產(chǎn)品在噪聲控制上是達(dá)標(biāo)的，但他們說(shuō)的標(biāo)準(zhǔn)只是一種“工業(yè)機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)”，而不是“環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)”。此外，冷卻塔中冷卻水的長(zhǎng)期使用，細(xì)菌、藻類、金屬離子、鹽分礦物質(zhì)等濃度越來(lái)越高，細(xì)菌病毒繁殖、蚊蠅滋生，對(duì)居民健康帶來(lái)潛在威脅。加上冷卻塔冷卻時(shí)產(chǎn)生大量濕熱空氣，也讓居民大為反感，這導(dǎo)致很多投訴者堅(jiān)決要求“拆除冷卻塔以絕后患”。

一體化技術(shù)全方位性解決問(wèn)題

針對(duì)冷卻塔帶來(lái)的一系列問(wèn)題，廣東太昌環(huán)?？萍加邢薰緦ｉT成立廣東太昌冷卻塔環(huán)保技術(shù)研究所，聘請(qǐng)國(guó)內(nèi)多所高校（如清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、華南理工大學(xué)等）噪聲與振動(dòng)方面的教授對(duì)冷卻塔環(huán)保問(wèn)題開展專門研究，該研究所也是國(guó)內(nèi)唯一一家專門研究冷卻塔環(huán)保技術(shù)的科研機(jī)構(gòu)。通過(guò)多年的研究，“城市綠塔”正式面世，為冷卻塔問(wèn)題開辟了解決之道。

“城市綠塔”對(duì)噪聲治理、濕熱空氣導(dǎo)流、冷卻循環(huán)水除垢、抑垢、殺菌等環(huán)保節(jié)能治理技術(shù)進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合，使各項(xiàng)技術(shù)相輔相承而創(chuàng)造出一套全方位的環(huán)保節(jié)能冷卻系統(tǒng)成套設(shè)備，可以有效應(yīng)用于傳統(tǒng)冷卻塔節(jié)能環(huán)保改造。

“城市綠塔”的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)是針對(duì)冷卻塔噪聲特性，在消聲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和消聲材料配比、組合方面做加強(qiáng)處理，在不影響包圍式結(jié)構(gòu)整體外觀的情況下，對(duì)中、低頻噪聲進(jìn)行了卓有成效的處理。

低頻噪音與高頻噪音不同，高頻噪音隨著距離越遠(yuǎn)或遭遇障礙物，能迅速衰減。而低頻噪音卻遞減得很慢，聲波又較長(zhǎng)，能輕易穿越障礙物，長(zhǎng)距離奔襲和穿墻透壁直入人耳。低頻噪音的治理是噪聲治理領(lǐng)域的公認(rèn)難題之一。

針對(duì)低頻噪聲的特點(diǎn)，“城市綠塔”采用復(fù)合式降噪技術(shù)，以鋼結(jié)構(gòu)為主體，將隔聲阻尼材料以及吸聲材料有機(jī)組合連接為一體，對(duì)聲能量進(jìn)行吸收、消除和隔斷，從而將噪聲鎖定在特定的空間范圍內(nèi)，達(dá)到鎖聲效果。這款技術(shù)還可以根據(jù)不同的頻帶特性，按照實(shí)際需要進(jìn)行模塊的組合，滿足各等級(jí)的隔聲量要求，徹底解決中低頻噪聲擾民問(wèn)題。

冷卻水在循環(huán)系統(tǒng)中不斷循環(huán)使用，由于水的蒸發(fā)以及外界灰塵大量進(jìn)入水中，造成各種無(wú)機(jī)離子和有機(jī)物質(zhì)的富集，從而為細(xì)菌及微生物的生長(zhǎng)提供了豐富的“養(yǎng)料”，而循環(huán)冷卻水的溫度及濕度又特別適于細(xì)菌及微生物的生長(zhǎng)，微生物的代謝產(chǎn)物會(huì)造成嚴(yán)重的沉積物的附著、設(shè)備腐蝕和菌藻微生物的大量滋生，以及由此形成的粘泥污垢堵塞填料內(nèi)風(fēng)路等問(wèn)題。同時(shí)會(huì)滋生幾十種細(xì)菌、病毒，特別是嗜肺軍團(tuán)菌等致命微生物，這些細(xì)菌會(huì)隨空氣四處飄散，對(duì)空氣造成嚴(yán)重的生物污染，威脅人的生命健康。

ORP平衡裝置做為冷卻循環(huán)水處理系統(tǒng)是“城市綠塔”的另一項(xiàng)核心技術(shù)。該系統(tǒng)改變了以往采用投放化學(xué)藥物消毒的原理，選用O3對(duì)循環(huán)水進(jìn)行處理。系統(tǒng)主機(jī)將經(jīng)過(guò)加壓干燥處理的O2送進(jìn)臭氧發(fā)生器反應(yīng)室發(fā)生反應(yīng)生成O3，O3通過(guò)混合泵與經(jīng)過(guò)濾處理的冷卻塔水混合進(jìn)行消毒。另外，ORP監(jiān)測(cè)傳感裝置在此過(guò)程中通過(guò)對(duì)冷卻水的ORP值（水溶液氧化還原能力的測(cè)量指標(biāo)）進(jìn)行監(jiān)測(cè)，由配電控制系統(tǒng)及時(shí)調(diào)整臭氧發(fā)生器功率，從而確保臭氧產(chǎn)量足夠維持水體氧化性能，保證臭氧的殺菌、緩蝕性能達(dá)到最大效果。

與傳統(tǒng)處理技術(shù)相比，ORP平衡裝置通過(guò)殺菌消毒、抑垢、解垢等消除生物粘泥，使填料內(nèi)的通風(fēng)空間免受生物粘泥的阻塞，同時(shí)減低風(fēng)速，降低整機(jī)的低頻噪聲還能夠提升熱交換效率。實(shí)踐證明，采用ORP平衡系統(tǒng)臭氧處理冷卻塔循環(huán)水，冷卻塔污水排放量減少50%以上；不需要化學(xué)藥劑，可完全滿足環(huán)保要求；可以有效的殺滅細(xì)菌及病毒，包括軍團(tuán)菌，去除生物粘泥、藻類、霉菌等。

廣州市光華制藥廠的實(shí)踐表明，使用該平衡系統(tǒng)對(duì)冷卻塔進(jìn)行改造，中央空調(diào)冷卻系統(tǒng)平均每月節(jié)省電耗超過(guò)5%，年總節(jié)約（含節(jié)電、節(jié)費(fèi)、節(jié)水等）超過(guò)10%。

推廣前景可期

實(shí)踐表明，“城市綠塔”是兼具環(huán)境效益和社會(huì)效益的有效裝置。

裝置根據(jù)冷卻塔噪聲情況進(jìn)行量化設(shè)計(jì)，可以使環(huán)境噪聲滿足GB12348-2008《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》Ⅱ類聲環(huán)境功能區(qū)晝間噪聲限值的要求，徹底解決傳統(tǒng)冷卻塔煩人的噪聲。

裝置還能滅殺水體中的細(xì)菌、病毒，防止細(xì)菌、病毒隨水體蒸發(fā)飄散至大氣中，造成空氣生物性污染。ORP平衡系統(tǒng)具有除垢抑垢功能，提高了系統(tǒng)整體工作效率，減少水資源的使用量，同時(shí)降低污水排放量。

裝置中的ORP平衡系統(tǒng)能軟化水垢使其脫落排除并抑制水垢的生成，使冷卻系統(tǒng)維持在優(yōu)異的換熱狀態(tài)下，降低電能消耗，減少電費(fèi)支出。據(jù)測(cè)算，ORP平衡系統(tǒng)平均可為冷卻塔節(jié)能5%。正常運(yùn)行時(shí)啟動(dòng)2臺(tái)120冷噸的空調(diào)機(jī)組運(yùn)行，每臺(tái)機(jī)組功耗約為86千瓦，每天運(yùn)行10小時(shí)，按節(jié)電5%計(jì)算，每天節(jié)電86度，每月節(jié)電為2580度，每度電按1元計(jì)算，每年可節(jié)約30960元。

ORP平衡系統(tǒng)具有殺菌滅藻功能，不需投加藥劑進(jìn)行水處理，大大節(jié)省加藥費(fèi)用；冷卻塔循環(huán)水達(dá)到一定濃度就必須排除，采用ORP平衡系統(tǒng)后，由于良好的處理效果，可大大減少污水排放量，大幅降低用水費(fèi)用。

“城市綠塔”還可以降低冷卻塔設(shè)備、管道、填料等腐蝕速率50%以上，延長(zhǎng)設(shè)備、管道及填料使用壽命，其中冷卻塔填料的使用壽命延長(zhǎng)10倍以上，管路的使用壽命延長(zhǎng)3～5倍，中央空調(diào)主機(jī)換熱裝置使用壽命減少3～5倍，大大降低設(shè)備折舊費(fèi)。

在現(xiàn)代建筑中，寫字樓、商場(chǎng)、餐廳、劇場(chǎng)等商業(yè)和辦公區(qū)，都離不開大型通風(fēng)冷卻塔。為了使水體、噪聲、大氣方面滿足環(huán)保要求，幾乎每臺(tái)冷卻塔都需要采用降噪措施、隔振措施、水治理措施等進(jìn)行處理。隨著國(guó)家環(huán)保要求越來(lái)越嚴(yán)格，人們的環(huán)保意識(shí)也越來(lái)越強(qiáng)，冷卻塔綜合治理技術(shù)的市場(chǎng)需求也將越來(lái)越大。