冷凍水機中的冷卻水質處理

深圳市川本製冷機械設備有限公司是一家專業研發、生產、銷售工業製冷機及溫濕度（dù）控設備的廠商。如（rú）水製冷機、工業空調、冰水機、冷凍水機中的冷卻水質處理（lǐ）、恒溫恒濕空（kōng）調（循環冷卻水/油/風恒溫機）的生產研發、安裝維修的專業方案解決廠商。

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，冷凍水機中的冷卻水質處理。在標準機型上川本又開發（fā）低溫型（鹽水0至負10度），超低溫型（乙二醇-10至-45℃）根據散熱方式不同又分為風冷式與水冷式。

二、常溫型水冷卻設備（如表冷器，冷卻水塔）溫控範圍25-40度。常（cháng）溫型水冷卻設備是通過自然空（kōng）氣散熱，將循環冷（lěng）卻水（shuǐ）溫的溫度控製在（zài）常溫。所以不能算恒溫（wēn）機，溫度無法控（kòng）製。

三、工（gōng）業（yè）空調又（yòu）稱為冷（lěng）風機，空調（diào）除（chú）濕機（jī）。此機標準型溫控範圍7-25℃。全新風相對濕度可以除濕至（zhì）40-60%.此機比家用空調溫度低，且具有很（hěn）強的除濕功能。我們可以（yǐ）定製百葉或管道出風，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（wēn）度零下15℃。

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

五、油（yóu）冷卻機是川本公司專門（mén）為控製各類機（jī）械設備液體（tǐ）溫度而開發生產的，廣泛適用於對液體溫度敏感和發熱量較大的加工中（zhōng）心、液壓係統及電（diàn）加工設（shè）備和激光設備等工業裝備通過對液體溫度的（de）恒（héng）溫控製，使工業設備的工作精（jīng）度穩定性、可靠性（xìng）大大提高，從而延長設備的使用壽命，降低加工成本，提高企業的效率。專業生產（chǎn）循環油（yóu）溫度控製機。此機分為單冷型和冷熱一體恒溫型。

六、川本同時（shí）開發（fā）節能環保產品：如空氣（qì）源熱泵、水源熱泵、熱回收機組等（děng）。熱泵型機組比普通電加熱節能50%以上；熱回收機組不僅製冷同時回收熱量，其能耗又節省一半。

在經過川本研發人員的（de）鑽研，以及縮合了（le）調查資料等（děng）各方麵信息資源後，把川本係列產品如潮水湧向工業市場，其中（zhōng）包括激光（guāng）技術、焊接、塑料成型、注塑、擠塑、機械切削加工、鑄（zhù）造、表麵處理、電鍍、氧化、電泳、醫療設備、電子行業（yè）、電路板生產、電子蕊片製造、化工、造紙、製藥業、食品（pǐn）加工業、鋁（lǚ）型材、鋁合（hé）金（jīn）、鋼（gāng）化玻璃（lí）、鍍膜（mó）玻（bō）璃生產、超（chāo）聲波清冼、首飾（shì）加工、皮（pí）草加工、油（yóu）墨生產、印（yìn）刷等（děng）產業。範圍覆蓋整個（gè）工業的生（shēng）產，且經過川本研發人員有針對性的對各行業進測（cè）試，其效果可以和國外引進的相同設備媲美。

貴公司（sī）需選用何種類型、功（gōng）率的溫濕度控製機，川本可以為您開發非標溫濕度控製機。

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（yòng）水來冷卻工藝介質的（de）係統，我們稱作冷卻（què）水係統，通常可分為以下兩種類型：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（fàn）地應用於各行各業之（zhī）中（zhōng），比如，石油化工、電力、冶金、醫藥（yào）、紡織（zhī）、機械、電子等等傳（chuán）統（tǒng）工業企業中的工（gōng）藝用循環（huán）冷卻水係統，及各樓（lóu）宇的（de）中央空調用循環冷卻（què）水係（xì）統。

zui早使用的是直流冷卻水係統（tǒng），冷卻水僅僅通（tōng）過換熱設備一次（cì），用過後水就被排放掉。這種係統雖然投資少、操作簡便，但它的用水量卻很大，冷卻水的操作費用也大，不符合節約使用水資源（yuán）的要求，目前基本都改成了循環冷卻水係統（除了海水中還在（zài）使（shǐ）用的直流冷卻水係統（tǒng）），即冷卻水用過後不立即排（pái）放掉，而是收回（huí）循環再用。從直流水係統到循環水係統，水資源的節約非常可觀，例如：一（yī）個年產30萬噸的合成氨工廠，如采用直流水係統，每小時用水量約25000T，而改成循環水係統，並以3倍的濃縮倍數運行，則（zé）每小時耗水量隻需約550T。

冷卻水循環後遇到什麽（me）問題？

腐蝕：冷卻水在（zài）循環使用中，水在冷卻塔內和空氣（qì）充分接觸（chù），使水中（zhōng）的（de）溶解氧（yǎng）得到補充,所以循環水中溶解氧總是飽和的,水（shuǐ）中溶解（jiě）氧是造成金屬電化學腐蝕的主要原因,這是冷卻水（shuǐ）循環後易帶（dài）來的問題之一。

結垢:水在運行中蒸發（尤其是在冷卻塔（tǎ）的環（huán）境（jìng）中），使循環水中含（hán）鹽量逐漸增加，加上水中二氧化碳在（zài）塔中解析逸散，使水（shuǐ）中碳酸鈣或其它鹽類（lèi）在傳熱麵上結垢析出的傾向增加，這是問題之二。

生物汙垢：冷（lěng）卻水和空氣接觸，吸收了空氣中大量（liàng）的灰塵、泥沙、微生物及其孢子，使係統的汙泥增加；冷卻塔內的光照、適宜（yí）的溫度、充足的氧和養分都有利於細菌和（hé）藻類的生長，從而使係統粘泥增加，在換熱器內沉積下來（lái），造成了粘泥的危害（hài），這是水循環使（shǐ）用（yòng）後易帶來的問（wèn）題之三。

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

所以，必（bì）須要選擇一（yī）種科（kē）學合理（lǐ）、全麵有效且經（jīng）濟實用的循環（huán）冷（lěng）卻水處理（lǐ）方案，使上述問題得（dé）到妥善解決或改善（shàn），水處（chù）理就是通過水質處理的辦（bàn）法來解決以上問題。如能真正做好水處理，不但能保證保質保量、安全生產，而且（qiě）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，直接創造可觀的經濟效益，例如在（zài）電廠，就可（kě）以提高（gāo）汽輪機凝汽器的真空度，一般可提高7～8％，提高汽輪機的功率，提高（gāo）電負荷5～6％，增（zēng）加發電能力；如應用在（zài）低壓鍋爐爐內處理，不但（dàn）可將水處理運行費用從僅使用爐外處理方式時（shí）的（de）0.5元/噸降到0.3元/噸左右，而且（qiě）據統計（jì），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（zài）未進行水處理時的壽命為2年左右，經水處理後的（de）壽命可達7~8年，檢修費和檢（jiǎn）修工作量可降低90%，一個小型化（huà）工廠由此節約的檢修費（fèi）即可達50萬元。

科（kē）學合理且全麵完整的化學（xué）水處理方案

循環（huán）冷卻水的化學水處理就是通過在水中投加各種化（huà）學水處理藥劑而達到解決或緩解沉積（jī）物附著、金屬（shǔ）設備腐蝕和微生物滋生這三個問題，完整的技術過程應是針對循環水係統的水質、設備材質、工況條件選擇緩蝕劑、阻垢劑、分散劑、殺生劑正確匹配組成水（shuǐ）處理配方，並提出工藝控製條（tiáo）件、提供相應的清洗、預膜方案等，其中將緩蝕劑、阻垢劑、分散（sàn）劑等組成配方、確定適宜的工藝控製條件，指導開（kāi）車，提（tí）供技術服務（wù），這是冷卻水處理技術的主（zhǔ）要內（nèi）容。

循環水係統中的沉積（jī）物主要是水垢（gòu）和汙垢（淤泥、腐蝕產物及生物沉積（jī）物（wù）），天然水中溶解的各種鹽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（suān）鹽、磷酸鹽、氯化物（wù）、矽酸鹽等等，以鈣鹽為多。在化學水處理（lǐ）中使用阻垢劑時，不同的藥劑對不同的垢起的作用差異很大；而水源不同（江河湖水、地下（xià）水、市政供水等等），水質（zhì）差別也會很大（同一水源，不同季節（jiē），水質也會有差異），所以，必須先通過（guò）全麵的分（fèn）析，確定水中鹽類的主要成分（fèn），即主要成垢物質，再選用合適的阻（zǔ）垢劑。

水中金屬的腐蝕主要是（shì）有氧的（de）電化學腐蝕，而化學水處理方法就是通過在水中投加緩蝕劑（以鈍化膜、沉澱膜及吸附膜等等形式（shì））覆蓋於（yú）金屬表麵，起到減緩腐蝕的作用。所以，我們就得先了解係統（tǒng）中金屬的種類，結合水質條件及運行參數，選擇緩蝕劑，並（bìng）確定處理（lǐ）方案。

在冷卻水中會引（yǐn）起故障的微生物主（zhǔ）要是細菌、真菌及藻類，如鐵細菌（jun1）、硫酸鹽還原菌（jun1）、硝化細菌及硫杆菌等等，它們有的會直（zhí）接（jiē）腐蝕（shí）各種金屬或非金屬，有的則會粘附其它雜質沉積附著，危害極大。得先確定係統中主要存在的微生物（wù）的種類及數（shù）量，結合水質的情況和運行的狀況，選擇針對性（xìng）的殺菌滅藻劑，製定有效的殺菌滅藻實施方案。

總而言之（zhī），水處理在（zài）進入具體實施之（zhī）前，先得通過（guò）各項分析，全麵了解係統及水（shuǐ）質（zhì）的情況（kuàng），有（yǒu）時對補充水可以用穩定指數、飽和指數等作腐蝕型或結垢型水質的預判，再通過實驗，針對性地選擇合適的（de）緩蝕劑、阻垢劑及殺菌滅藻劑，並（bìng）正（zhèng）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、阻垢及殺菌需要作（zuò）整（zhěng）體考慮，而往往緩（huǎn）蝕及阻垢劑也是複配使用的，有（yǒu）時，是一種水處理藥劑兼具緩蝕及阻垢的功能，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（kǎo）慮兼容性，突出“協同效（xiào）應”，需要考（kǎo）慮以下的一些因素（sù）：

1)        是否適用於該冷卻水係（xì）統（tǒng）運行的pH值範圍；

2)        能否使冷卻水的濃（nóng）縮倍數達到設計要求（qiú）；

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

4)        複合水處理劑或其中各組成藥劑的（de）供應來源；

5)        操作管理是否方便；

6)        當（dāng）地環保部門的規定和（hé）對周圍環境的汙染；

7)        工藝生產發生事故時（shí），泄漏的物料對水處理（lǐ）劑作用的幹擾；

8)        水處理劑中（zhōng）的緩蝕劑、阻垢劑和配用的殺生劑的相容（róng）性；

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

日常（cháng）運行中，還得考慮（lǜ）根據各種變化作相應的調整。

水（shuǐ）處（chù）理的具體實施應按如下步驟進行：

如果需要（yào），應該首*行冷卻用水的預處理；其次，是對係統的表麵處理（清洗、預（yù）膜）；zui後，再進行日常（cháng）的緩蝕、阻垢及殺菌（jun1）處（chù）理。

1．補充水的預處理

由於地表天然水中（zhōng）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、過濾等方法（fǎ）去除（離子交換也是預（yù）處理的一類）；有些地區的地下水含鐵量或水中的硬、堿度過高，也需要通過預處理手段先降下來一部分，否則，冷卻水使用過程中正常的水處（chù）理藥劑將達不到理想的效果。

2．係統的表麵（miàn）處（chù）理

在（zài）進行（háng）日常緩蝕、阻垢（gòu）及殺菌處理之前，先得對係統作表麵（miàn）處理，目的是清除金（jīn）屬表麵（miàn）的沉（chén）積物，預膜保護（hù）後，再（zài）投加日常水處理藥劑。表麵處理過程需（xū）注意幾點：

1)        根據（jù）沉（chén）積物質的成（chéng）份選擇合適的清洗藥劑，保證安全、高效；

2)        嚴格按技術（shù）要求完成整個操（cāo）作流程，根據技術參數確定清洗終（zhōng）點（如：鐵離子含量曲線、濁度曲線、電導率曲線等等），保證有效、經濟；

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

4)        循（xún）環水係統的（de）預膜是為了提（tí）高（gāo）緩蝕劑的成膜效果，常在循環水開車初期投加較（jiào）高的緩（huǎn）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。這種預膜處理，其目的是希（xī）望在金屬表麵上能很快地形成一（yī）層保護膜，提高緩蝕（shí）劑抑製腐蝕的效果（guǒ）。實踐（jiàn）也證明在同一個係統中，經過預膜（mó）和未經預（yù）膜的設備，在用同樣（yàng）的緩蝕劑情（qíng）況下，其緩蝕效果卻（què）相差很大。循環水係（xì）統除（chú）了在開車時必須要進行預膜外，在發生以下情況時也需進行（háng）重新預膜：

 年度大檢修，係統停水後
 係統進行酸洗之後

 停（tíng）水40 h或換熱（rè）設備暴露在空氣中12h
 循環水係統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（de）補充用水，在對係統進（jìn）行了表麵處理（lǐ）後（hòu），則依據通過全麵分析及實驗篩選出的緩蝕、阻垢及殺菌處理的方案投加藥劑，進入了（le）對水質的日常控製處理（lǐ）階段。

係統在（zài）日常的運行（háng）中，補充水的水質（zhì）可能會隨季節有所變化，係統的運行參數也有可能會有調整（zhěng），則需要隨時監控水質和處理效果，並根據運行參數、補（bǔ）充水質的變化作水處理方案的相應調整，以（yǐ）確保（bǎo）穩定的*化效果（guǒ），調（diào）整方向包括，藥劑種類、投加濃度、組成配方的比例及投加方式等等。

而在（zài）監控水處（chù）理效果的方法中，水質分析一般隻（zhī）作為調整處理方案的依據，水（shuǐ）處理（lǐ）的（de）績（jì）效的檢測應（yīng）采用更直觀、更準確的（de）方法——腐蝕及熱交換效率的測試（shì），即以掛片法或用在線腐蝕（shí）測試儀（yí）測定循環（huán）水係統中各金（jīn）屬的腐蝕速率或瞬間（jiān）腐蝕速度；用（yòng）汙垢熱阻在線測試儀測定熱交換效率和監測換熱器等等。

國標或部標（biāo）都相應對冷卻水係統中（zhōng）抑（yì）製材料腐蝕及沉積物附著有明確的規定，對作為（wéi）間接反映係統運行狀態的水質中各項數據也有明確的標（biāo）準，如附1所示。

綜上所述，科（kē）學、合理和*性價比的水處理工（gōng）藝程序是（shì）根據您（nín）目（mù）標係統的（de）運行參（cān）數（shù）、設備材質、工（gōng）況條件、水質（zhì）條件，通過（guò）分析及實驗來選擇zui合適的水處理單體及（jí）確定（dìng）單（dān）體間的（de）配比組成配（pèi）方，並采取正確的操作流程和確定適宜的工藝控製條件。運（yùn）行過程中（zhōng）還須隨時通過分析及實驗，調整藥劑單體、配方比例及投加劑量，以適應由於氣候、環境（jìng）介質、補充水水（shuǐ）質（zhì）及運行參數等各方麵因素的變化引起的（de）循環水質的變化（huà），達到處理效果的*化，如附2圖

水處理綜述暨對水處（chù）理未來發展的展望

前麵討論了用化學水處理方式綜合解決循環水係統中沉積物附著、設備腐蝕及微（wēi）生物滋長等運行（háng）障（zhàng）礙的方案。在理論（lùn）上和實踐過程（chéng）中，除了化學水處理（lǐ）方式外，還可以運用其它的一些方法去抑製沉積物的析出、緩解金屬的腐蝕及控製微生物引起的（de）腐蝕、黏（nián）泥及其生長，例舉如下：

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

1)        使用（yòng）離子交（jiāo）換樹脂法或石灰軟化法等從冷卻水中除去成垢的鈣離子（zǐ）的方法；

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

3)        使（shǐ）用靜電阻垢儀器（qì）或電子阻垢儀器。

  2．汙垢的控製，除了投加分（fèn）散劑外，還有以（yǐ）下幾種方法（fǎ）：

1)        通過預處理，降低補（bǔ）充水（shuǐ）的濁度（dù）；

2)        增加旁濾設備。

 3．金屬腐（fǔ）蝕的控製方法，除了添加緩蝕劑外，還有以（yǐ）下三種：

1)        提（tí）高（gāo）冷（lěng）卻水的pH值；

2)        選用耐蝕材料；

3)        用防腐阻垢塗料塗覆。

4．微生物引起的腐蝕、黏泥（ní）及其生長的控製方法，除了投加（jiā）殺生劑外，主要（yào）還有以下一些方法：

1)        選用耐（nài）細菌腐蝕的材料；

2)        控製冷卻水中的氧含量、pH值、懸浮物和微生物的養料；

3)        采（cǎi）用殺生塗料；

4)        采用犧牲陽極（jí）的（de）陰極保護；

5)        清洗；

6)        防止陽（yáng）光照射；

7)        旁流過濾；

8)        混凝沉澱；

9)        噬菌體法。

實踐證明，以上的各種方法作為（wéi）輔助手段，都能在（zài）防腐、阻垢或殺菌的某一方麵起一定程度的作用，但比較化學水處理方式，它們（men）或者還不全麵（miàn），或（huò）者單一（yī）方式的處理效率還達不到要求，或者是不夠經濟。一個良好的（de）水處理控製方案往往是以化學水處理方法（fǎ）為主，根據（jù）係統（tǒng）的特定情況，結合（hé）以上的一些輔助手段聯合使用。

雖然（rán）目前化（huà）學處理方式是zui行（háng）之有效的水處理方案，但隨著對環境保護的重視，對一些毒性較大，或本身雖屬於無毒或低毒，但會造成水體的富營養化而被（bèi）列為第二類汙染物的一些化學水處理藥（yào）劑的使用或排放已有很嚴格的（de）要求，如鉻酸鹽及其複合冷卻水緩蝕劑、磷酸鹽類的緩蝕劑和水處理劑等等，這就要求我們需要開發無毒或低毒（dú）、低磷和非磷的水處理劑；而操作簡便、管理方便（biàn）及對環境沒（méi）有汙染的物理水處理方法及水處理在線檢測、監控技（jì）術也是今後大力發展的方向。

冷卻水處理是一門涉及許（xǔ）多學科的‘邊緣’科學，它需要專門的知識和經（jīng）驗（yàn）。冷卻水處理方麵的專家不多，而且（qiě）作為新興行業，很（hěn）多單位的技術人員在冷卻水處理發生問題時由於自身缺乏經驗，希望能及（jí）時得到全麵的專家意（yì）見，所以，一種（zhǒng）基於知識的計算機程序係統，能模擬專家領域（yù）的專家求（qiú）解問題的能力，對麵臨的複雜問題（tí），能做出專（zhuān）家水平的結論的冷卻水處理谘詢（xún）用的計算機專家係統也將是今後大力發展的方（fāng）向。

我國（guó）是一個（gè）人均淡水資源緊缺的國家，現階段能源也（yě）存在較大（dà）的缺口。而（ér）隨著我們國家現代（dài）化建設的高速發展，循環水裝置越來越廣泛地（dì）被應用於工業及民用（yòng）的各個領域，水處理的重要性（xìng）也就日益凸現。我們（men）希望從（cóng）業者能（néng）遵循正確的水處理應用理念，規範行業標準，共同提高我國工業（yè）循環水（shuǐ）處理的技術水平，可以為我國現代化建設在節約水資源（yuán）、節約能源及保證安全（quán）生產等各方麵做出突出的貢獻。

附（fù）1

<<冷凍水（shuǐ）機（jī）中的冷卻水質處理設計規範>>

對循環冷卻水係統中腐蝕速（sù）度、汙垢熱阻及（jí）水質的要求

Ø         腐蝕速度：

l           碳鋼（gāng）小於0.125 mm/a

l           銅、銅合金及不鏽（xiù）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           密閉式冷卻水水側管壁 小於（yú）0.86×104m 2K/W