空调循环水水质管理的现状、问题与先进技术应用

空调循环水水质管理的现状、问题与先进技术应用
 

空调系统作为现代建筑中不可或缺的一部分，其循环水的水质管理对于系统的运行效率和设备的寿命具有重要影响。然而，目前空调循环水水质管理仍存在一些问题，如水质监测不及时、加药不准确、结构和腐蚀导致的热效率低、能耗高、排污大等问题。为了解决这些问题，先进的水质在线管理和自动加药或电吸钙物理处理方法被广泛应用于空调行业循环水在线监测系统中。
 
空调循环水水质管理的现状
目前空调循环水水质监测主要依靠人工采样和实验室分析的方式，这种方式存在着时间延迟、成本高昂等问题，无法及时准确地监测水质状况，影响系统的正常运行，增加清洗的费用。
 
传统的处理原则是缓蚀阻垢、杀菌杀藻，加药方式主要依靠人工操作，容易出现加药量不准确、加药时间不及时等问题，导致水质管理效果不佳，甚至对设备造成腐蚀和损害。
 
 
务必先对系统循环冷却水水和补给水、冷媒水、热媒水举行水质分析。由于只有精确知道进水〔原水〕的水质各项指标，才有可能选择不同的方法、药剂举行水质稳定保养处理，确定专项水处理药剂配方，以达成*正确效果。
 
确定经过水质稳定保养处理后的循环水的水质各项指标。这些指标确定的上下可以明显看出水处理技术水平的上下，国家相关的模范，只是循环水处理后对水质的一个
 
 
我国目前没有相关标准对空调循环水水质管理的国家标准，中央空调水处理冷却水和冷冻水的国家水质标准 参照工业循环水(GB50050-1995)提出了一系列要求，包括水质监测频率、水质指标要求等，但传统的监测方式难以满足这些要求。
 
敞开式循环冷却水应符合如下水质要求：
. 总硬度（以CaCO3计）： ≤700mg/L；
总碱度（以碳酸盐硬度CaCO3计）：≤500mg/L；
电导率： <3000 μs/cm(20℃)；
悬浮物SS：≤20mg/L；
油： <5mg/L；
酸碱性： pH≥6.5（25℃）；
全铁Fe： ≤0.5mg/L；
异养菌： ≤5×104个/ml；
浓缩倍数： 4-8（根据补水水质、环境确定）
3.2 地方标准
广东省 《中央空调循环水及循环冷却水水质标准》DB44/T115-2000
上海市空调及水处理行业协会也制定了相应的行业标准 结垢控制一中央空调主机（蒸发器、冷凝器管理）管理
由于冷却塔水的蒸发，水不断浓缩，水质矿物质含量逐渐增多，结垢倾向加大，可能会造成空调主机热交换效率下降，日常表现为：主机开机后，在短时间内温度不能降低到适宜温度；主机的工作时间延长，开机台数增多：主机报警等故障，因此，需要对主机定期的清洗。
 
另外一个重要问题，就是换热器泄露，造成主机严重故障，如果主机换热器表面结垢，这就为水中微生物的附着创造了条件，一些厌氧菌会产生硫酸或盐酸，在氯离子CI-的作用下，在换热器的表面部位，由慢慢地腐蚀逐渐变为加速腐蚀，造成设备泄露，换热器报废，水中细菌、微生物含量以及水的浊度，是控制腐蚀的两项重要指标。
 
降低结垢风险的方法：1、水质软化：补软水，循环水除垢软化2、加阻垢剂、分散剂等3、定期排污，控制浓缩倍数
 
电化学技术就是采取循环水除垢的方法，进行水质软化，降低水中钙离子的含量，使得系统水质不结垢，逐步溶解管道结构和铁锈使换热器表面干净、清洁，没有垢层附着。
 
药剂对结垢控制的局限性：
1、加的阻垢剂有时效性，时间长容易失效
2、药剂可能增加新垢
3..高温时药剂分解
4、药剂使得碳酸钙的溶解度增大，但阻垢能力有限，浓缩倍数高于3倍结垢风险大大提高
5、药剂使得水质环境复杂，难以管理
 
悬浮物和生物膜及水垢混合在一起，在热交换器列管表面形成沉积物，从而降低了冷凝器的热交换效率。研究表面，1mm 水垢就能造成空调机组效率下降45%。热交换器上0.25mm厚的污垢或者结垢层，将降低热交换效率，增加能耗10%。下式可以用来计算一个冷却循环水系统一年的能耗成本；
 
冷却系统蝇位×吨水电耗×负载系数×每年工作时间x每度电成本=每年能耗成本
例如，400冷吨x0.65kw/冷吨xO.7负载系数×2500小时/年×0.6元/kwh=27.3万元年
如果热交换器上的污垢厚度为0.25mm，运行一年的电费将增加2.73万元。
 
循环水的环境是细菌、微生物适宜的生存环境，造成生物黏泥。冷却塔和空气不断交换，空气的营养物和细菌微生物进入系统，水温也是细菌容易繁箱的适官温度，水中含有细菌繁殖所需要的密养物.比如磷、氮、硫等，这样细菌、微生物在系统中就会不断生长，故需要对细菌，微生物进行杀灭。
 
《水处理规范》中强调，控制和防治生物粘泥的关键，是控制水质细菌含量，*简单的成功方法是保持系统清洁。
 
生物粘泥导致的热交换损失甚至大于无机水垢造成的热交换损失，美国CTI（泠却塔技术研究所）的报告显示，生物膜（粘泥）的热传导率只有碳酸钙垢的1/5。
 
腐蚀有全面腐蚀、局部腐蚀两种。局部腐蚀和微生物控制密切相关。全面腐蚀采用镀膜，对换热设备和管道进行保护，危害*严重的是局部腐蚀、局部的腐蚀，通常发生在储馨和输水系中，有高活性的局部阳报电位引起的。腐蚀是离子浓度不对等或者氧浓度差异所致。 经常发现在高温区（热水的出水端）、品格缺陷处、切削部位、表面划察或裂纹处。点蚀是金属损坏的*常见因素。 一个穿孔能够毁掉一台关键的热交换器，从而能够导致整个工广停产。
 
厌氧菌会在生物膜深处氧稀缺的地方繁殖。一些细菌能够够代谢不锈钢中的碳：一些细菌能够生成硝酸、硫酸或者有机酸，从而加速腐蚀。细南菌群下面潮湿的表面氧的消耗，会导致形成“微分通风电池”，从而引起电流腐蚀。水系统中超过70%的腐蚀是由微生物加速或者导致的、微生物，象细海.
 
先进的水质在线管理技术在空调行业的应用
水质在线监测系统通过传感器实时监测水质参数，将数据传输至中央控制系统，实现对水质的实时监测和控制，提高了监测的准确性和控制的及时性。
 
自动加药系统通过根据实时监测的水质数据，自动调节加药设备的运行，实现对加药量和加药时间的精确控制，提高了加药的准确性和效率。
 
电化学量子场物理处理方法
电吸钙物理处理方法利用电化学原理，通过电解水中的钙离子，减少水垢的生成，提高水质的稳定性和循环系统的运行效率。
防治微生物的目的。
 
优塾：（1）不用药剂，没有健康和环境危险，没有污水排放
（2）节省：节水 40-60%：节电 5-15%： 节省劳力10-50%
（3）除垢能力强大，杀菌能力是药剂的100倍，减少黏泥滋生，提高热交换器效率
（4）结垢，细菌控制得力，换热器不堵塞，设备穿孔泄漏风险降低，维修的频率和成本大幅度降低。
（5）运行成本低（150-400W/台)，可忽略不计
（6）全自动化处理，无需人工服务，水处理纳入设备管理
（7）与在线水质监测设备联动，实现无人值守自动化运行
 
 
加强对水质在线监测系统和自动加药和自动吸钙杀菌系统等技术的研发和创新，提高其性能和可靠性，满足不同场景下的需求。
 
通过对空调循环水水质管理的现状、存在问题、国家或行业标准，以及对先进的水质在线管理和自动加药或电吸钙物理处理方法的应用的分析，可以看出，空调行业循环水在线监测系统的发展具有重要意义。通过加强技术研发和创新、完善相关标准和政策、提高行业从业人员的技术水平等措施，可以快速推进空调行业循环水在线监测系统的发展，提高水质管理的效果和设备的运行效率。