空调冷却水水质标准DB31

空调冷却水水质标准DB31/T143-94项目单位指标化验方法PH冷却水热媒水冷媒水GB-57507.0-8.58.0-10.08.0-10.0GB-5750总硬度PPM800200200GB-5750TDSPPM300025002500GB-5750浊度度（NTU）502020GB-5750总铁PPM111GB-5750总铜PPM0.20.20.2GB-5750细菌总数个/ml1×1041×1031×103GB-5750工业冷却水水质规范GB50050-2007项目单位要求或使用条件许用值浊度NTU根据生产工艺要求确定≤20换热设备为板式、翘片管式、螺旋板式≤10PH6.8～9.5钙硬度+甲基橙碱度（以CaCO3计）mg/l碳酸钙稳定指数RSI≥3.3≤1100传热面水侧壁温大于70℃钙硬度200总铁mg/l≤1.0Cu2+mg/l≤0.1Cl-碳钢、不锈钢换热设备，水走管程≤1000不锈钢换热设备，水走壳程传热面水侧壁温不大于70℃冷却水出水温度小于45℃≤700SO42-+Cl-mg/l≤2500硅酸（以SiO2计）mg/l≤175Mg2+×SiO2(Mg2+以CaCO3计)mg/lPH≤8.5≤5000游离氯mg/l循环回水总管处0.2～1.0NH3-Nmg/l铜合金换热设备≤1≤10石油类mg/l非炼油企业≤5炼油企业≤10CODCrmg/l≤100中央空调冷却水中央空调冷却水处理中央空调系统通过冷冻水循环、制冷剂循环和冷却水循环。冷却水多为开放式系统，冷冻水与采暖水为封闭式。目前，高层建筑或封闭式厂房的冷冻水与采暖水多为同一系统，在夏季走冷冻水，在冬季走采暖水。图表1循环水流程图中央空调水系统的用水通常分为两类，即未经过任何处理的自来水和软化水。水中对设备主要产生影响的因素分别为硬度、碱度、微生物、pH值、Cl-、氧含量等。自来水因地区不同而水质变化较大，在水的循环过程中，硬度和碱度是造成结垢的主要因素，而Cl-、低pH、溶解氧、生物粘泥是造成腐蚀的罪魁祸首。冷却塔管理开放式冷却塔从空气吸入灰尘、泥土、烟灰、有机物碎片和其它各种各样的物质。进入冷却塔中的空气中的颗粒物会被冷却水洗涤下来，进入循环水中，并逐渐浓缩。冷却塔周围的空气环境严重影响冷却水的质量，比如土建、风向、空气污染程度等，因此,做好冷却塔的管理非常重要,做好定期的清扫工作。如果灰尘比较大，就需要循环水的旁滤处理，进行水质净化。小资料：每立方厘米中含有100,000个以上的颗粒物，在大城市附近是很正常的。CliveBroadbent在1992年ASHRAE（美国取暖、制冷和空调工程师协会）年会上报道，“一座200冷吨的冷却塔在一个季节，从空气和补加水中吸收的颗粒物在600磅以上”（ASHRAE手册，1996）。结垢控制---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Cl-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。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，难以管理能耗管理---硬垢降低了热交换效率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：冷却系统吨位×吨水电耗×负载系数×每年工作时间×每度电成本=每年能耗成本例如，400冷吨×0.65kw/冷吨×0.7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。垢厚度（mm）传热效率（BTE/ft/°K）传热损失制冷能力下降至增加电能消耗092.770-00.373.6821%92%11%0.661.1234%76%23%0.952.2044%72%32%1.245.6056%-41%1.639.5257%-52%资料来源：PhilipKotz咨询公司、美国标准局、美国伊利诺伊州立大学、中国技术服务社能源中心等。而且，冷却系统本身产生颗粒物，例如腐蚀产物、无机物沉淀（铁的氧化物、硬度盐类等等）、微生物宿主、有机化合物的聚集体和其它的物质，会加速腐蚀和腐蚀物的形成。图表2药剂处理不佳的换热器生物粘泥导致的热交换损失是碳酸钙垢的5倍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殖的适宜温度，水中含有细菌繁殖所需要的营养物，比如P、N、S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，最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（冷却塔技术研究所）的报告显示，生物膜（粘泥）的热传导率只有碳酸钙垢的1/5。沉积物类型传热效率（w/m/°K）碳酸钙2.93生物膜（粘泥）0.63硫化钙2.31磷酸钙2.60磷酸镁2.16磁性氧化铁2.88资料来源：N.Zelvar,W.G.Characklis和F.L.Roe,CTIPaperNo.TP239A腐蚀问题腐蚀有全面腐蚀、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，危害最严重的是局部腐蚀。局部的腐蚀，通常发生在储罐和输水系统中，有高活性的局部阳极电位引起的。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）、晶格缺陷处、切削部位、表面划痕或裂纹处。点蚀是金属损坏的最常见因素。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厂停产。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。细菌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，象细菌，在所有腐蚀方面比以前认为的作用更大。点蚀的深度和大阴极区域与小活性阳极区域的比例成正比。石油、化工厂常出现设备泄漏，水中出现油污、物料等，水的浊度长时间降低不了，这样的情况往往意味着设备穿孔，局部腐蚀发生。这样的事故，在设备运转时是不太容易发现的。而且这样的细小的空洞，往往覆盖在垢层的下面，不太容易发现，即使进行设备检修时，导致在设备穿孔前不太容易发现，而认为水处理还“可以”，直到出现了设备泄漏，为时已晚。军团菌问题军团菌的危害还不为一般人所认知，因此对它的危害不会引起足够的重视。但是，由于中央空调环境的封闭性，工作区域内的人员每天要在这样的空气环境中待8个小说，长期在军团菌环境中待的人，很容易患上“空调病”，出现呼吸、疲劳、咳嗽、胸闷等症状，而误认为是感冒了，其实，极有可能是感染了军团菌。控制冷却塔内细菌成为关键。冷却塔内的军团菌随风进入空气，由新风机组吸入，而进入送风系统，到达工作区域。军团菌普遍存在于有水的环境中，军团苗本身存活能力不强，冷冻与加热均能杀死该菌。它的存活、繁殖温度条件为20－58℃（最佳35－46℃）。为了防治冷却塔传播军团菌，许多国际或以疾病防治中心名义，或以冷却水协会的名义发布了“冷却塔防治军团菌守则（或指南）”他们的共同点就是要消除军团菌赖以生长的污垢、沉渣与粘泥，要求每年（每季节）清洗填料，系统用化学杀菌。对于疑有军团病发生的情况，则要求加强清洗杀菌工作。由于清洗冷却塔及循环系统十分繁琐，费时费工。检测军团菌的方法还不够灵敏、精确，所以至今没有一个国家对冷却塔作出强制性操作规范。但地区性、州县、行业性的规范已经被推行多年。冷却塔与空调系统是否有利于预防军团菌与设备设计关系密切，一些不宜于机械清洗填料的冷却塔应予以改造或更换。适宜于冷却塔杀菌的季铵盐、唑啉酮类杀菌对于杀灭军团菌已被证实无效。清理军团菌滋生的场所是防治军团菌的关键。电化学杀菌技术，使得军团菌不复存活。药剂杀菌的不足：1、需氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂交替使用，否则细菌能死而复生，细菌具有耐药性2、杀菌剂投加时间不好控制3、投加量或多、或少都不利于杀死细菌4、投加过量，直接导致腐蚀5、循环水中细菌微生物的尸体只能通过排污和旁虑降低，水质浊度一般较高，腐蚀加剧电化学杀菌技术：1、不需要药剂杀菌，细菌不会产生耐药性2、产生大量的杀菌物质羟基自由OH.、臭氧O3、双氧水H2O2，能彻底杀死细菌3、水质浊度低，水质清澈结论：理论和实践证明，电化学技术杀菌比药剂杀菌能力强100倍，水中细菌含量极低。EST处理的系统，黏泥不容易滋生，垢下腐蚀、穿孔腐蚀难以发生。换热器维修频率大大降低，维修成本降低，物料泄漏事故难以发生，工厂开工率大大提高。传统的化学方法优势与缺点常用的一些药剂名称：*Biocides/杀生剂*ScaleInhibitors/阻垢剂*CorrosionInhibitors/缓蚀剂*Bio-Dispersants/生物分散剂*Disinfectants/消毒剂*CleaningAgents/洗涤剂*AcidDescalers/酸性剥离剂*Chlorinating&DechlorinatingAgents/加氯&除氯剂优势：（1）化学药剂见效快（2）适用于大多数系统缺点：（1）多数化学药剂都是非环境友好型的，某些化学药剂会生成危险的三卤甲烷（致癌物）和卤代乙酸。（2）需要封闭监控、储存和自动加药设备。（3）水处理服务环节多，工作繁琐，管理复杂，容易导致水处理失败（4）不能彻底、持久杀灭细菌:细菌具有耐药性，容易造成软垢、黏泥，导致垢下腐蚀，设备泄漏（5）某些化学药剂导致和加速腐蚀。（6）化学药剂在较高的水温中会分解，失效。（7）即使到现在，药剂仍然无法实现水处理的程序化、自动化管理，药剂仍然需要采取外包的模式，药剂水处理的管理仍然面临非专业管理的现状。电化学技术EST---世界发明专利EST是利用水及水中矿物质的电化学特性，通过电解来调节水中矿物质的平衡，而实现阻垢、防腐和防治微生物的目的。优势：（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）具有专利的技术（8）超过10年的应用经验，以及超过2000个用户。（9）EST系统排出来的水没有污染，可以用来浇灌和清洗使用。（10）设备牢靠，几乎不需要维修。中央空调冷冻水、采暖水中央空调系统通过冷冻水循环、制冷剂循环和冷却水循环，不断将建筑物内的热量传递到自然界中，而获得舒适的空间环境。冷却水多为开放式