冷凍水機中的冷卻水質處理

深圳市川本製冷機（jī）械設（shè）備有限公司是一家專業研發、生產、銷售工業製冷（lěng）機（jī）及溫（wēn）濕度（dù）控設備的廠商。如水製冷機（jī）、工業空調、冰水機、冷凍水機中的冷卻水（shuǐ）質處理、恒（héng）溫恒濕空調（循環（huán）冷卻水（shuǐ）/油/風恒溫機）的生產研發、安裝維修的專業方案解決廠商（shāng）。

一、冷卻水循環機，標準型是（shì）恒溫範圍5-25度。此機又稱為冷水機，循環水製冷機，冷凍水機（jī）中的冷卻水質處理。在標準機型上川本又開發低溫型（鹽水0至負10度），超低溫型（乙（yǐ）二醇（chún）-10至-45℃）根（gēn）據散熱（rè）方式不（bú）同又（yòu）分為風冷式（shì）與（yǔ）水冷式。

二、常溫型水冷卻設備（如（rú）表冷器，冷卻（què）水塔）溫控（kòng）範圍25-40度。常溫型水冷（lěng）卻設（shè）備（bèi）是通過自然空氣散熱（rè），將循環冷卻水溫的溫度控製在常溫。所以不能算恒溫機，溫度（dù）無法控製。

三、工業空調又稱為冷風機，空調（diào）除濕機。此機標（biāo）準型溫控範圍7-25℃。全新風相對濕度可以除濕至40-60%.此機比（bǐ）家用空（kōng）調溫度低，且具有很強的除濕功能。我們（men）可以定製（zhì）百葉（yè）或管道出風，特種行業的全密閉負壓狀態的循環氣體製冷。川本同時推出低溫空氣製冷機出風溫度零下15℃。

四、川本根據客戶對空氣溫度和濕度同時控製需求，又（yòu）開發出恒溫恒濕空調機，此機具有製冷，加熱，除濕，加濕四個功能。滿足精密設備的生產環（huán）境空間的空氣恒溫恒濕。此機出風溫度15-25℃，相對（duì）濕度（dù）40%-80%。且溫度（dù）濕度可以同時控製。對於淨化車（chē）間可以加裝初中校過濾段（此機稱為（wéi）組合式空調機組）。

五、油冷卻機是川（chuān）本公司專門為控製各類機械設備液體溫度（dù）而開發生產的，廣泛適用於對液體溫度敏感和發熱（rè）量較大的加工（gōng）中心、液壓係統及電加工（gōng）設備和激（jī）光設（shè）備等工業裝備通過對液體溫度的恒溫控製，使工業設備的工作精度穩定性、可靠性大大提（tí）高，從而延長設備的使用壽（shòu）命，降低加工（gōng）成本，提高企業的效率。專業生產循環油溫度（dù）控製機。此機分為單冷型和冷熱一（yī）體恒溫型。

六、川本同時開發節能環（huán）保產品：如空（kōng）氣（qì）源熱泵、水源（yuán）熱（rè）泵、熱回收機組等。熱泵型機組比普通電加熱節能50%以（yǐ）上；熱回收機組（zǔ）不僅製（zhì）冷同時回（huí）收（shōu）熱量，其能（néng）耗又（yòu）節省一半。

在經過川本研發（fā）人員的鑽研，以及縮合了調（diào）查資料等各方麵信（xìn）息資源後，把川本係列產品如潮水湧向工業市場，其中（zhōng）包括激光技（jì）術、焊接、塑料成型、注塑、擠（jǐ）塑、機械切削加工、鑄造、表麵處理、電（diàn）鍍（dù）、氧化、電泳、醫（yī）療設備（bèi）、電子（zǐ）行業、電路板（bǎn）生產、電子蕊片製造、化工、造紙、製藥業、食品加工業、鋁型材、鋁合金、鋼化玻璃、鍍膜玻璃生產、超（chāo）聲波清冼、首飾加工、皮（pí）草（cǎo）加工、油墨生產、印刷等產業。範圍覆蓋（gài）整個工（gōng）業的（de）生產，且經（jīng）過川本研發人員有針對性的對各行（háng）業進測試，其（qí）效果可以和（hé）國外引進的（de）相同設備（bèi）媲美。

貴公司需選用何種類型、功率的溫濕度控製機，川本可（kě）以為（wéi）您開發（fā）非標溫濕度控製機（jī）。

冷凍水機中的冷卻水質處理的使用及水處理的（de）重要性

用水來（lái）冷卻工藝（yì）介質的係統（tǒng），我（wǒ）們稱作冷卻水係統，通常可（kě）分為以下兩種類型：直流冷卻水係統和循環冷卻水係統。其中，循環冷卻水係統目前已被廣泛地應用於各（gè）行各業之中，比如，石油化工、電力（lì）、冶金、醫藥、紡織、機械、電子等等傳統工業企業中的工藝（yì）用循（xún）環冷卻水係統，及各樓宇的中央空調用循環（huán）冷卻水係統（tǒng）。

zui早使用的是直流冷卻水係統，冷卻水僅僅通過換熱設備一次，用過後水就被排放掉。這種係（xì）統雖然投資少、操作簡便（biàn），但它的用（yòng）水量卻很大，冷卻水的操作費用也大，不符合節約使用（yòng）水資源的要求，目前基本都改成了循環冷卻水係（xì）統（除了海水（shuǐ）中還在使用的直流冷卻水係統），即冷卻水（shuǐ）用過後不立（lì）即（jí）排（pái）放掉，而是收回循環再用。從直流水（shuǐ）係（xì）統到循環水（shuǐ）係（xì）統（tǒng），水資源的節約非常可觀，例如（rú）：一個年產30萬噸的合成氨工廠，如采用直流水係統，每小（xiǎo）時用（yòng）水量約25000T，而改（gǎi）成循環水係（xì）統，並以3倍的濃縮（suō）倍數運行，則每小時耗水量隻需約550T。

冷卻水循環後遇到什麽問題？

腐蝕：冷卻水在循環使用中，水在冷卻塔（tǎ）內和空氣充分接觸，使水中（zhōng）的溶解氧得到補充,所以循（xún）環水中溶解氧總是（shì）飽和的,水中溶解氧是造成金屬電化（huà）學腐蝕的主（zhǔ）要原因,這是冷卻水（shuǐ）循環後（hòu）易帶來的（de）問題之一。

結垢:水在運（yùn）行中蒸發（尤其是在冷卻塔的環境中），使循環水中含鹽量（liàng）逐漸增加，加上水中二氧（yǎng）化碳在塔中解析逸散，使水中碳酸鈣或其它鹽類在傳熱麵上結垢析出的傾向增加，這（zhè）是問題（tí）之二。

生物汙垢（gòu）：冷卻（què）水和空氣接觸，吸收了空氣中大量的（de）灰塵（chén）、泥沙、微生物及（jí）其孢子，使係統的汙泥增加；冷卻塔內的光照、適宜的溫（wēn）度、充足的氧和養分都有利於細菌和藻類的生長，從而使係統粘泥增（zēng）加，在換熱器內沉積下來，造成了粘泥的危害，這是水循環使用後易帶來的問題之三。

冷卻水循環後，冷卻水補（bǔ）充水量可大幅（fú）度降低，節約了用水，這是我們所希望（wàng）的。但水循環（huán）後突出的腐蝕、結垢和生物汙垢等問題如不解決，生產裝置的長周期、滿負荷、安全（quán）穩定運行是難以保證的，那麽采用循（xún）環水後所期望的經（jīng）濟、技術效益不僅不能充分發揮，而且將給企業帶來許多危害——嚴重的沉積物的（de）附著、設備腐蝕和微生物的大量滋生，由（yóu）此形成的黏泥汙垢堵塞管道或各種材料及設備（bèi）嚴重受損等問題，會威脅和破壞工廠的安全生產；而由於各種沉積（jī）物使換熱設備（bèi）的水流阻力加大，水泵及相關設備的能耗大幅增加，傳熱效率降低，從（cóng）而降低產品品質（zhì）或生產效率，這一切都可能造成極大的經濟損失（shī），例如：電（diàn）廠出現此（cǐ）類問題，必然使凝汽器（qì）凝結水的溫度升高、真空度下降，嚴重影（yǐng）響汽輪機的出力和電廠（chǎng）的發電量，並且大（dà）幅增加能耗（有一個經驗數（shù）值：發電機組（zǔ）真空度每下降1%，多耗燃料原（yuán）油0.8%）。

所以，必須要（yào）選擇一（yī）種科學合（hé）理、全麵有效且經濟實用的循環（huán）冷卻水處理方案，使上述問題得到妥善解決或（huò）改善，水處理就是通過水質處（chù）理的辦法來解決以上問（wèn）題。如能真正做好水處理，不但能保證保質保量、安（ān）全生產，而且還能通過大幅降低能耗、節約材料、節約用水來降低生產成本，直接（jiē）創造可觀的經濟效益，例如在電廠，就可以提高汽輪機（jī）凝（níng）汽器的真空度，一般可提高7～8％，提高汽（qì）輪機的（de）功率，提高電負荷5～6％，增加（jiā）發電能力；如（rú）應（yīng）用在低壓鍋爐爐內處理，不但可將（jiāng）水處理（lǐ）運行費用從僅使用爐外處理方式時的0.5元/噸（dūn）降到0.3元/噸左右，而且（qiě）據統計，可使每台2t•h-1的鍋爐節煤約5%；現代工業一般水冷換熱器在未進行水處理時的壽命為2年左右，經水處理後的壽命可達（dá）7~8年，檢修費和檢修工作量可降低90%，一個小型化工廠（chǎng）由此節（jiē）約的檢修費即（jí）可達50萬元。

科學合（hé）理且（qiě）全麵完整的化學水處理方案

循環冷卻水的化學水處理（lǐ）就是通過在水中（zhōng）投加各種化學水處（chù）理藥劑而達（dá）到解（jiě）決或緩解沉積物附著、金屬設備腐蝕和微（wēi）生物（wù）滋生這（zhè）三個問題，完整的技術（shù）過程應是（shì）針對循環水係統的水質、設（shè）備材質、工況條件選擇緩蝕劑、阻垢劑、分散劑（jì）、殺生劑（jì）正確匹配組成水處理配方，並提出工藝控製條件、提（tí）供相應的清洗、預膜方案等，其中將緩蝕劑、阻垢劑、分散劑（jì）等組成配方、確定適宜的工藝控製條件（jiàn），指（zhǐ）導開車（chē），提供技（jì）術服務，這是冷卻水處理技術的主要內容。

循環水係統中的沉積（jī）物主要是水垢和汙垢（淤泥、腐蝕產物及生（shēng）物沉積物），天然水中溶解的各種鹽（yán）類因受熱等各種原因從水中析出，我們稱之為水垢，有如：碳酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、氯化物（wù）、矽酸鹽等（děng）等，以鈣鹽為多。在（zài）化學水（shuǐ）處理中使用阻垢劑（jì）時（shí），不同的（de）藥劑對不同的垢起的作用差異很大；而水源不同（江河湖水、地（dì）下水、市政供水等等），水質差別也會很大（同一水源（yuán），不同季節，水質也會有差異），所以，必須（xū）先通過全（quán）麵的分析（xī），確定水中鹽類的主要（yào）成（chéng）分，即主要成垢物（wù）質，再選用合適的阻垢劑。

水中金屬的腐蝕主要是有（yǒu）氧的電化學腐蝕，而（ér）化學水處理方法（fǎ）就是通過在水中（zhōng）投加緩蝕劑（以鈍化膜、沉澱膜及吸附膜等等形式）覆蓋於金屬表（biǎo）麵，起到減緩腐蝕的作用。所（suǒ）以，我們就得先了解係（xì）統中金屬的種類，結（jié）合水質條件及運行參數，選擇（zé）緩蝕劑（jì），並確定處理方案。

在冷卻水中會（huì）引起故障的微生物主要是細菌、真菌（jun1）及藻類，如鐵細菌（jun1）、硫酸鹽還（hái）原菌、硝化細菌及（jí）硫杆菌等（děng）等，它們有的會直接腐蝕各種金屬或非金屬，有的則（zé）會粘（zhān）附（fù）其它雜質沉積附著（zhe），危害極大。得先確定係統中主要存在的微生物的種類及數量（liàng），結合水質的情況和運行（háng）的狀況（kuàng），選擇針對性的殺菌滅藻劑，製定有效的（de）殺菌滅藻實施方案。

總而言之，水處理在（zài）進（jìn）入具體實施之前，先得通（tōng）過各項分析，全麵了（le）解係統（tǒng）及水質（zhì）的情況，有時對補充水可以用穩定指數、飽和指數等作腐蝕型或結垢（gòu）型水質的預判，再通過實驗，針對性（xìng）地選擇合適的緩蝕劑、阻垢劑及殺菌滅藻劑，並正確匹配組成高效的水處理配方。

在具體的水處理應用過程中，對於緩蝕、阻垢（gòu）及殺菌需要作整體（tǐ）考慮（lǜ），而往往緩蝕及阻垢（gòu）劑也是複配使用的，有時，是一種水處理藥劑兼具緩蝕及（jí）阻垢（gòu）的功能，選擇複合緩蝕、阻垢劑及殺菌劑組成配方並製定處理方案時，要全麵考慮兼容性，突出“協同效應”，需（xū）要考慮以下的一些因素：

1)        是否適用於該冷卻（què）水係統運行的pH值範圍；

2)        能否使冷卻水的濃縮倍數達到設計要求；

3)        運行的費用和用戶的經濟條件，這裏不僅要考慮水處理劑的費用，而且還要考慮原水預（yù）處理和（hé）排汙處理的費用以及對工藝生產帶來的影響；

4)        複合水（shuǐ）處理劑（jì）或其中各組成藥（yào）劑的供應來源；

5)        操作管理是否方便；

6)        當地環（huán）保部門的規定和對周圍環境的汙染；

7)        工藝生產發（fā）生事故時，泄漏的物（wù）料對（duì）水處（chù）理劑作用的幹擾；

8)        水（shuǐ）處理劑中的（de）緩蝕劑、阻垢劑和（hé）配（pèi）用的殺生劑的（de）相容性；

9)        使用的換熱設備的結構（gòu）、材質以及預膜、塗料的處理情況。

日常運行中，還得考慮根據各種（zhǒng）變化作相應的（de）調（diào）整。

水處理的具體實施應（yīng）按（àn）如下步驟進行：

如果需要，應該首*行冷卻用水的預處理；其次，是對係統的表麵處理（清（qīng）洗（xǐ）、預膜）；zui後，再（zài）進行日常的緩蝕、阻（zǔ）垢及殺菌（jun1）處理。

1．補充（chōng）水的（de）預處理

由於地表天（tiān）然水中混入的懸浮物、膠體物構成水的濁度，濁度太高（gāo）則不能直接供冷卻水使用。通常用混凝沉降、過濾等（děng）方法去除（離子交換也是預處理的一類）；有些地區的地下水含鐵量或水（shuǐ）中的硬、堿度（dù）過高，也需（xū）要通（tōng）過預處理手段先降下來一部分，否則（zé），冷卻（què）水使用過（guò）程中正常的水處理藥劑將達不到理想的效果。

2．係統的表麵處理

在進行日（rì）常緩（huǎn）蝕、阻垢及殺（shā）菌處理（lǐ）之前，先得對係統作表麵處（chù）理，目的（de）是清除金屬表麵的沉積物，預膜（mó）保護後，再投加日常水處理藥（yào）劑。表麵處理過程需（xū）注意幾點：

1)        根據沉（chén）積物質的成（chéng）份（fèn）選擇（zé）合適的清洗藥劑，保證安全、高效；

2)        嚴（yán）格按技術要求完成整（zhěng）個（gè）操作流程，根據（jù）技術參數確定（dìng）清洗終點（如：鐵離子含量曲線、濁度曲線、電導（dǎo）率曲線等等），保證有效、經濟；

3)        新係統投（tóu）用之前（qián），也需進行表麵處理。對於（yú）新係統而言，正常投用（yòng）前的衝洗隻能清除安裝過程中遺留在（zài）係統內的碎屑、雜物和塵土，但清除不了設備和管道在生產及安裝中生成的表麵氧化皮和油汙，而這些會影響（xiǎng）預膜處理（lǐ）的效果，所以，要采取更為*的表麵處理。

4)        循環水（shuǐ）係統（tǒng）的預膜是為了提高緩蝕劑的成膜（mó）效果，常（cháng）在循環水開（kāi）車初期（qī）投（tóu）加較高的緩蝕劑量，待成膜後，再降低藥劑濃度維持補膜，即所謂的正常處理。這種（zhǒng）預膜處理，其目的是希望在金屬表麵上能很（hěn）快地形成一層保護膜，提高緩蝕劑抑製腐蝕的效果。實踐也證明在同一個係統中，經過（guò）預膜和未經預（yù）膜的設備，在用同樣的緩蝕（shí）劑情況下，其緩蝕效果卻相差很大。循環水（shuǐ）係統除了在（zài）開車時必須要進行預膜外，在發生以下情況時也需進（jìn）行重（chóng）新（xīn）預膜：

 年（nián）度大檢修，係統停水後
 係統進行酸洗（xǐ）之後

 停水40 h或換熱設備暴露在空氣中12h
 循環水（shuǐ）係統pH＜4達2h。

3．日常水質處理

經過預處理的水將直接作為冷卻水的補充用水，在對係統進行了表麵處理後，則依據（jù）通過全麵分析及實驗篩選出的緩蝕、阻垢及殺（shā）菌處理的方（fāng）案投加藥劑，進入了對水質的日常控製處理階段。

係統（tǒng）在日常的（de）運行中，補充水的水質可能（néng）會隨季節有所變化，係統的運行參數也（yě）有可能會有調整，則需要（yào）隨時監控水質（zhì）和處（chù）理效果，並根（gēn）據運行參數、補充水質的變化作（zuò）水處理方案的相應調整，以確保穩（wěn）定的*化效果，調整方向包括（kuò），藥（yào）劑種類、投加濃度、組成配方的比例及投加（jiā）方（fāng）式等等。

而在監控水處理效果的方法中，水質分析一般隻作為調整處理方案的依據，水處理的績效的檢測應采用更直觀、更準確的方法——腐蝕及熱交換效率的測試，即以掛片法或（huò）用在線腐蝕測試（shì）儀測定循環水係統中各金（jīn）屬的腐蝕速率或瞬間腐蝕速度；用汙垢熱阻在線（xiàn）測試儀測定熱交換效率和監測換熱（rè）器等等。

國標（biāo）或部標都相應（yīng）對冷卻（què）水係統中抑製材料腐蝕（shí）及沉積物附著有明確（què）的規（guī）定，對作為間接反映係統運行狀態的水質中各項數據也有明確的（de）標準，如附1所示。

綜上（shàng）所（suǒ）述，科（kē）學、合理和*性價比的水處理工藝程序是根據您目標係統的運行參數、設備材質、工況條件（jiàn）、水質條（tiáo）件，通過分析及（jí）實驗來選擇zui合適的水處理單體及確定單體間的配比組成配方，並采取正確的操作流程和確定適宜的工藝控製條件。運行過程中（zhōng）還須（xū）隨時通過分（fèn）析及實驗，調（diào）整（zhěng）藥劑單體、配方比例及投（tóu）加劑量，以適應由於氣候、環境介質、補充水水質及運行參數等（děng）各方麵因素的變化引起的循環水質的變化，達到處理效（xiào）果的*化，如附2圖

水處理綜述暨對水處理未來發展的展望

前麵討論了用化學水處（chù）理方式綜合解決循環水係統中沉積物附著、設備（bèi）腐蝕及微生物滋長（zhǎng）等運行障礙的方案。在理論（lùn）上和實踐過程中，除（chú）了化學水處理方式外，還可以運用其它的一些方法去抑製沉（chén）積物（wù）的析出、緩解金屬的腐蝕及（jí）控製微生物引起的腐蝕、黏泥及其生長，例舉（jǔ）如下：

1.         控製水垢析出的方法（fǎ），除了投加阻垢劑外，大致還有以下幾類：

1)        使用離（lí）子交換樹脂法或石灰軟（ruǎn）化法等從冷卻水中除去成垢的（de）鈣（gài）離子的（de）方法；

2)        加酸或通CO₂氣，降低（dī）pH值，穩定重碳酸鹽的方法；

3)        使用靜電阻垢儀器或電子阻垢儀（yí）器。

  2．汙垢的控製，除（chú）了投加分散劑外，還有以下（xià）幾種方法：

1)        通過預處理，降低補充水（shuǐ）的濁度；

2)        增（zēng）加旁濾設備。

 3．金屬腐（fǔ）蝕的控製方法（fǎ），除了（le）添加緩蝕劑外，還有以（yǐ）下三種：

1)        提（tí）高冷卻水的pH值；

2)        選（xuǎn）用耐蝕材料；

3)        用防（fáng）腐阻垢塗料塗覆。

4．微生物引起的腐蝕、黏泥及其生長（zhǎng）的控製方（fāng）法，除了投加殺生劑外，主要還有以（yǐ）下一（yī）些（xiē）方法：

1)        選用耐（nài）細菌腐蝕的材料（liào）；

2)        控製冷卻水（shuǐ）中的氧含量（liàng）、pH值、懸浮物和微生物的養料；

3)        采用殺生塗料；

4)        采用犧牲陽極的陰極保護；

5)        清洗（xǐ）；

6)        防止陽光照射；

7)        旁流過濾；

8)        混凝沉澱；

9)        噬菌體法。

實踐（jiàn）證（zhèng）明，以上的各種方法作為輔助手段，都能在防腐、阻垢或殺（shā）菌的某（mǒu）一方（fāng）麵起一定程度的作用，但比較化學水處理（lǐ）方（fāng）式，它（tā）們或（huò）者還不全麵，或者單一方（fāng）式的處理效率還達不到要求，或者（zhě）是不夠經濟。一個良好的水處理控製方案往往是以化學水處理方法為主（zhǔ），根據係統的特（tè）定情況，結合以上的一些（xiē）輔助手段聯合使用。

雖然目前化學處理（lǐ）方式是zui行（háng）之有效的水處理方案，但（dàn）隨著（zhe）對環境保（bǎo）護（hù）的重視，對一些毒性較（jiào）大，或本身雖屬（shǔ）於無毒或低毒（dú），但會造成水體的富營（yíng）養化而被列（liè）為第二類汙染物的一些化學水處理藥劑的（de）使用或排放已有很（hěn）嚴格（gé）的要求，如鉻酸鹽及其複合冷卻水緩蝕劑（jì）、磷酸鹽類（lèi）的緩蝕劑和水處理劑等（děng）等，這就要求我們需要開發無毒或低毒、低磷和非（fēi）磷的水處理劑；而（ér）操作簡便、管理方便及對環境沒有汙染的物理水處（chù）理方法及水處（chù）理在線檢測（cè）、監控技術也是（shì）今後大力發展的方（fāng）向（xiàng）。

冷（lěng）卻水（shuǐ）處理是一門涉及許多學科的‘邊緣’科學，它（tā）需要專門的知識（shí）和經驗。冷卻水處理方麵的專家不（bú）多，而且作為新興行業，很多單位（wèi）的技術人員在冷（lěng）卻水處理發生問題時由於自身缺乏經驗，希望能及時得到全麵的專家意見，所以，一種基於知識的計算機程序係統，能模擬專家領域的專家求解問題的能力，對麵臨的複雜問題，能做出專家水平的結論的冷卻水處理谘（zī）詢用的（de）計算機（jī）專家係統也將（jiāng）是今後大力發展的方向。

我（wǒ）國是一個人均淡水資源緊缺的國家，現階段能源也存在較大的（de）缺口。而隨著我們國（guó）家（jiā）現代（dài）化建設的高速發展，循環水裝置越來越廣泛地被（bèi）應用於工業（yè）及民（mín）用的各個領域，水處理的重要性也就日益凸現。我們希望（wàng）從業者能遵循正確的水（shuǐ）處理應用理念，規範行業標準，共同（tóng）提高我國工業循環水處（chù）理的技術水平，可以為我國現代化建設在節（jiē）約水資源、節（jiē）約能源及保證（zhèng）安（ān）全生產等各方麵做（zuò）出突出的貢獻。

附1

<<冷凍水機中的冷（lěng）卻水質處理設（shè）計規範>>

對循環冷卻水係（xì）統中腐蝕速（sù）度、汙垢熱阻及水質的（de）要求

Ø         腐蝕速度（dù）：

l           碳鋼小於0.125 mm/a

l           銅、銅合金及（jí）不鏽鋼小於0.005 mm/a

Ø         年汙垢熱阻：

l           敞開式冷卻水水側管壁 1.72~3.44×104m2K/W

l           密閉式冷（lěng）卻水水側管壁 小於0.86×104m 2K/W