空調循環冷卻水水質及水處理
隨著空調的普遍使用，空調冷卻水水質的好壞越來越引起人們的重視，冷卻水水質直接影響冷凝器內部的傳熱性能，在蒸發溫度和其他條件一定的情況下，冷凝溫度越低，制冷系數就越大，耗電量就越少，機組運行就越經濟。據資料測算，冷凝溫度每降低1℃，單位制冷量的耗功率約減少3%~4%。因此，保證循環冷卻水水質在一定的范圍內，是防止制冷機組制冷效率衰減的主要措施之一。
1 循環冷卻水水質指標
1.1 冷卻水循環過程中水質變化分析
空調冷卻水系統一般分為敞開式和密閉式兩種循環系統，而敞開式循環冷卻水系統以效果好、造價低而廣泛應用于工程中。但在敞開式系統實際運行過程中，循環冷卻水經逐漸蒸發冷卻后濃縮，水中Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-溶解性固體、懸浮物逐漸增加，另經風吹和日光照射，空氣中的粉塵、雜物、可溶性氣體污染使水質產生很大的變化，致使系統結垢、腐蝕和微生物大量繁殖生長，造成系統熱阻增大熱交換率降低，設備腐蝕及壽命縮短，故應重視冷卻水循環過程中的水處理。
1.2 循環冷卻水水質指標
空調冷卻水在循環過程中可歸納為產生懸浮物、結垢、腐蝕和產生藻類幾方面，要使制冷機組能在一定的冷卻水水質條件下正常運行，需要通過水處理去除懸浮物，控制泥垢及結垢，控制腐蝕微生物繁殖生長，要達到上述目的，日本冷凍空調工業協會對一般空調用冷卻水循環水的水質作了規定(JRAGL-02-1994)，詳見表1。
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根據我國的國情，參照《給水排水設計手冊》的有關規定，筆者建議空調循環冷卻水水質宜達到如下指標，詳見表2。
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2 常用的幾種水處理方式及特點
2.1 大型冷卻水處理系統
冷卻水水處理方法可分為化學法和物理法，就目前來講，大型冷卻水系統多采用化學方法，它包括水處理系統、加藥系統、清洗系統和反洗系統。系統補充水經離子交換除去硬度和鹽類結合循環水中加入阻垢劑、緩蝕劑和殺菌滅藻劑，并定期對系統進行清洗及反洗，形成全套的水處理技術。這種方法效果好，設備多，投資大，但延長設備壽命，運行效率高，節約能源，被國內外大公司所關注，大型空調冷卻水處理系統逐漸被采用，具有較廣闊的前景。
常用的阻垢緩蝕劑有六偏磷酸鈉、氨基三甲叉膦酸鹽、硫酸鋅、鉬酸鈉、磷酸脂、聚丙酸、聚馬來酸、共聚物等，這些物品都能在水中較快地溶解起到對設備和系統阻垢緩蝕作用，但它們的應用特點、適用溫度、投加濃度、PH值控制范圍以及在水中的生成物有較大差異，因此應根據當地的水質條件及運行情況合理選用。殺菌劑有多種，如次氯酸鈉、次氯酸鈣、氯、1227、臭氧、潔而滅等，但最常用的是殺菌效果好，能與阻垢、緩蝕劑配合使用價格低廉的氯，為保證氯最佳殺生效果，應注意：
(1)對于敞開式冷卻水系統，加氯管道應通入冷卻塔水池水面下200mm以下，嚴禁在回水管加氯。
(2)對于大型系統應采用連續加氯方式，對于中小型系統宜采用間歇式加氯方式，每次加氯間隔為2~3h。
(3)加氯時，循環水的PH值宜為7~8。
(4)含油量大的循環水不宜用氯，并應避免與銅緩蝕劑同時加入。
(5)冷卻塔水池中的污泥要及時排除。
2.2 硅酸鹽被膜水處理器
復方硅酸鹽被膜水處理器，是一種常用的冷卻水處理裝置，它由加藥器和除污器兩部分組成，在運行過程中，其一能使金屬表面上生成一層微薄而堅韌的分子膜，有效地防止金屬表面水與陽離子及溶解氧接觸，避免了氯化腐蝕和電化學腐蝕;其二藥劑溶于水后形成的膠態負離子可吸附水中的懸浮物及鈣鎂離子，形成絮狀沉淀，因而防止了結垢。但使用時應注意：
(1)循環水中的含鹽量不宜太高，過高會使硅酸鹽快速形成不均勻絮狀沉淀，降低藥效。
(2)循環水中SiO2濃度要控制。SiO2濃度太低會加深腐蝕，SiO2濃度過大就易產生硅酸鹽沉淀，因此SiO2濃度宜控制在100~150mg/l范圍內。
(3)循環水中Mg2+濃度>250mg/l時，不應采用硅酸鹽作緩蝕劑。
2.3 電子水處理器
電子水處理器具有安裝操作簡單、防垢除垢明顯、殺菌滅藻、不污染環境、運行費用低廉的特點，因而廣泛地應用于中、小型空調冷卻水系統，選用時應注意：
(1)水總硬度應<700mg/l(以CaCO3計)且適用產生碳酸、鹽垢類的水質，對水中的主要成分是硅酸鹽垢者不宜使用。
(2)電子水處理器必須采用垂直安裝，進水口在下，出水口在上，其高頻發生器的安裝位置與大于20kW電器設備距離至少5m以上，若因場地所限無法滿足該距離，應設屏蔽罩和良好的接地裝置。
(3)使用過程中需定期排污，每年清洗電極2~4次，使用5年后表面必須重新噴涂保護膜才能使用。
(4)電子水處理器沒有防腐蝕功能，循環水中應附加防腐劑。
3 結束語
目前，我國尚沒有針對空調循環冷卻水的水質標準，這使工程設計人員無章可循，各工程所選取的水質指標也差異很大，筆者所建議的水質指標雖查閱了一些資料，但提出的水質指標屬一家之言，僅供參考。關于空調冷卻水循環過程中的水處理采用何種方式，需依據實際工程的水質情況而確定。
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