杭州桂冠環(huán)??萍加邢薰?/p>
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杭州桂冠環(huán)??萍加邢薰?/p>
主營產(chǎn)品: 水處理設(shè)備
杭桂HGEST閉式冷卻塔循環(huán)水系統(tǒng)除垢滅藻專用設(shè)備電解水除垢器
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中央空調(diào)系統(tǒng)通過冷凍水循環(huán)、制冷劑循環(huán)和 冷卻水循環(huán),不斷將建筑物內(nèi)的熱量傳遞到自然界 中,而獲得舒適的空間環(huán)境(圖 1)。冷卻水 x 系統(tǒng) 多為開放式系統(tǒng),冷卻水通過在冷卻塔中蒸發(fā)飄逸 到大氣中而將熱量散發(fā)到周圍環(huán)境中。
中央空調(diào)水系統(tǒng)的用水通常分為兩類,即未經(jīng) 過任何處理的自來水和軟化水。由于冷卻水用水量 大,一般都補(bǔ)充自來水。水中對(duì)設(shè)備產(chǎn)生影響的主 要因素為硬度、堿度、微生物、pH 值、Cl- 、氧含 量等。自來水因地區(qū)不同而水質(zhì)變化較大,在水的 循環(huán)過程中,硬度和堿度不斷被濃縮,是造成結(jié)垢 的主要因素,而 Cl- 、低 pH、溶解氧、生物粘泥是 造成腐蝕的罪魁禍?zhǔn)住?/span>
按照我國有關(guān)規(guī)范,冷凍水要求補(bǔ)充軟化水。 而對(duì)于軟化水而言,失去了結(jié)垢性離子 Ca2+、Mg2+ 等,沒有結(jié)垢問題,同樣設(shè)備也失去了保護(hù)性結(jié)垢 層,其腐蝕性增強(qiáng),從而加重了腐蝕穿孔現(xiàn)象。這 個(gè)規(guī)范要求是否合理,有關(guān)部門正在論證。
同時(shí)冷卻塔又是微生物和藻類滋生的場所,合 適的溫度、充分的氧氣和養(yǎng)分、充足的日照,過度 滋生的微生物進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng),造成系統(tǒng)堵塞和腐 蝕,不僅增加了額外的運(yùn)行費(fèi)用,同時(shí)也縮短了設(shè) 備的使用壽命。
1 冷卻循環(huán)水系統(tǒng)中存在的問題及危害
1.1 水垢問題 懸浮物和生物膜及水垢混合在一起,在熱交換 器列管表面形成沉積物,從而降低了冷凝器的熱交換效率。研究表面,1mm 水垢就能造成空調(diào)機(jī)組效 率下降 45%。
熱交換器上 0.25mm 厚的污垢或者結(jié)垢層,將 降低熱交換效率,增加能耗 10%。下式可以用來計(jì) 算一個(gè)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)一年的能耗成本:
冷卻系統(tǒng)噸位×噸水電耗×負(fù)載系數(shù)×每年 工作時(shí)間×每度電成本=每年能耗成本
例如,400 冷噸×0.65kw/冷噸×0.7 負(fù)載系數(shù) ×2500 小時(shí)/年×0.6 元/kwh=27.3 萬元/年
如果熱交換器上的污垢厚度為 0.25mm,運(yùn)行 一年的電費(fèi)將增加 2.73 萬元。
而且,冷卻系統(tǒng)本身產(chǎn)生顆粒物,例如腐蝕產(chǎn) 物、無機(jī)物沉淀(鐵的氧化物、硬度鹽類等等)、 微生物宿主、有機(jī)化合物的聚集體和其它的物質(zhì), 會(huì)加速腐蝕和腐蝕物的形成。
1.2 生物粘泥 今天每一個(gè)冷卻塔系統(tǒng)都會(huì)考慮不斷增長的 生物粘泥問題。ASHRAE 導(dǎo)則 12-2000 中說道,冷 卻塔系統(tǒng)最基本的處理建議是控制和防治生物粘 泥,而且指出控制生物粘泥的最簡單的成功方法是 保持系統(tǒng)清潔。ASHRAE2000 年 9 月號(hào)(44-49 頁) 中這樣寫道,“生物粘泥增長加劇的適宜條件包括 溫度 77-108 華氏度,結(jié)垢問題存在,有沉淀物和生 物膜…通常情況下,在多種復(fù)雜的微生物群落中滋 生猖獗,因?yàn)樗麄冃枰獜闹車h(huán)境中獲得養(yǎng)分和保 護(hù)?!憋@而易見,維持低含量的懸浮顆粒濃度,就 減少了生物粘泥生長的空間和養(yǎng)分。同時(shí)需要合適 的殺生程序提高生物粘泥的控制效率。
生物粘泥導(dǎo)致的熱交換損失甚至大于無機(jī)水 垢造成的熱交換損失。美國 CTI(冷卻塔技術(shù)研究 所)的報(bào)告顯示,生物膜(粘泥)的熱傳導(dǎo)率只有 碳酸鈣垢的 1/5。
在反應(yīng)室內(nèi)壁(陰極)附近發(fā)生的主要化學(xué)反 應(yīng)有:
2H2O (l) + 2e- → H2 (氣) + 2OH- (aq)
堿性溶液中發(fā)生的反應(yīng)(陰極附近)
CO2(aq)+ OH- (aq) → HCO3 - (aq)
HCO3 - (aq) + OH- (aq) → CO3 2-(aq) + H20(液)
Ca2+(aq) 鈣離子可能形成
氫氧化鈣: Ca(OH)2(垢)
碳酸鈣: CaCO3(垢)
陽極附近發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有:
生成氧氣
4HO- → O2(g) + 2H20 + 4e-
游離氯 Cl- – e- → Cl0
氯氣 2Cl-(aq) → Cl2(g) + 2e-
臭氧 O2 + 2HO- – 2e- → O3(g) + H2O
自由基 OH- – e- → OH0
過氧化氫 2H2O – 2 e- → H2O2 + 2H+
氧自由基2H2O – 2e- → O0 + 2 H+
EST把部分水垢以固體形式在EST內(nèi)部預(yù)先析 出排出冷卻系統(tǒng)之外,冷卻水的濃縮倍率可以做的 更高,從而節(jié)約大量的新鮮補(bǔ)充水。而且在整個(gè)電 解水處理過程中,無須添加任何化學(xué)藥劑,EST 刮 垢和清洗的排放水除了水垢和固體雜質(zhì)之外,沒有 任何危害成分,因此簡單沉淀后可以用于景觀綠化 或者清洗用水。當(dāng)然也就不會(huì)向水體排放任何污染 物了,節(jié)省大量的化學(xué)藥劑。因此,EST 技術(shù)成為 以色列環(huán)保部推薦的冷卻水和高硬度水處理的綠 色水處理技術(shù)。
3.3 EST 工作過程
EST 周期性自動(dòng)刮垢和排污。清洗周期和清洗 時(shí)間取決于每天要去除的礦物質(zhì)以及從冷卻塔中 排掉的水量,以維持冷卻塔中水系統(tǒng)的化學(xué)和微生 物平衡。礦物質(zhì)平衡通過分析監(jiān)測冷卻水的化學(xué)性 質(zhì)來決定,從而在 PLC 上可以設(shè)置每天需要清洗的 次數(shù)。
清洗的第一步,進(jìn)、出口閥門關(guān)閉,EST 底部 的排污閥門打開。刮刀在活塞的推動(dòng)下在反應(yīng)室內(nèi) 自上而下運(yùn)動(dòng),刮掉內(nèi)壁軟的預(yù)先沉淀出來的水 垢,并和沖洗水一起從底部排出。排污的時(shí)候,進(jìn) 水閥門打開,以便沖洗排放區(qū)域。大約 90-120 秒鐘 后,排污閥門關(guān)閉,刮刀回到反應(yīng)室的頂部,出水 閥門打開,EST 重新工作。
4 美國科羅拉多紀(jì)念醫(yī)院中央空調(diào)冷 卻循環(huán)水 EST 應(yīng)用案例
4.1 采用 EST 后醫(yī)院的冷卻水管理目標(biāo)
醫(yī)院冷卻水管理的最基本的目標(biāo)是自身空調(diào) 系統(tǒng)的可靠性,在腐蝕的情況下維持熱交換器 表面清潔,并且設(shè)備運(yùn)行效率高,使用壽命長。
操作工人的安全性也是一個(gè)重要的因素,EST 讓工人們避免了處理或 暴露在危險(xiǎn)化學(xué)品中的風(fēng) 險(xiǎn)。在控制軍團(tuán)菌方面,EST 的控制能力被證 明非常有效。
環(huán)境督察是另外一個(gè)重要的區(qū)域管理目標(biāo)。降 低水消耗已經(jīng)成為工業(yè)和商業(yè)用戶的一個(gè)關(guān)鍵目 標(biāo)。因?yàn)?EST 除掉了一大部分水中的結(jié)垢礦物質(zhì), 真正浪費(fèi)的濃水排放水量大大減少。與此同時(shí),醫(yī) 院管理部門也實(shí)現(xiàn)了盡可能節(jié)約每一加侖自來水 的目標(biāo)。節(jié)約用水和清潔控制之間的平衡是正在尋 求的目標(biāo),特別是在補(bǔ)給水水質(zhì)經(jīng)常變動(dòng)的情況 下。
4.2 冷凝器列管檢查
EST 安裝運(yùn)行 15 個(gè)月后,2005 年 4 月醫(yī)院組織 了專家評(píng)估 EST 的使用效果。參與檢查的專家一致 同意在近年來打開檢查的凝結(jié)器中,這個(gè)采用 EST 處理、不用化學(xué)藥劑處理的冷凝器列管,比以往用 化學(xué)藥劑處理的冷凝器狀態(tài)差不多,甚至更好。到 場的每個(gè)人都同意這個(gè)凝結(jié)器列管的表面沒有水 垢,腐蝕和微生物得到了和化學(xué)藥劑一樣好的控制。
這兩張照片是冷凝器的管板和列管的照片攝 于 05 年 4 月 4 日。這個(gè)使用了 8 年的熱交換器的 銅管非常清潔,沒有軟的或者硬的垢。同時(shí)用光學(xué) 顯微鏡檢查了管子的內(nèi)表面,發(fā)現(xiàn)熱交換器幾英尺 深處也很清潔。銅管上沒有腐蝕的跡象。一些管板和列管末端發(fā)現(xiàn)了節(jié)結(jié)(腐蝕斑),但是和用化學(xué) 藥劑的結(jié)果比較,滲透深度是的。
雖然在第一次通過的列管內(nèi)壁存在極少數(shù)的 可見的粘滑的污染物,但是第二次通過的列管和端 板上沒有任何生物膜污染。而且,沖洗管子排出的 水是非常干凈的,而且其中沒有任何可能存在于管 子內(nèi)壁的明顯的碎片、水垢或者粘土。
在與良好化學(xué)藥劑維護(hù)實(shí)現(xiàn)的防腐、阻垢和微 生物控制相當(dāng)或者超出原有結(jié)果的同時(shí),紀(jì)念醫(yī)院 運(yùn)用 EST 技術(shù)之后獲得了下述收益:(1)冷卻塔濃 水排放量每年減少 740,000 加侖(2,800m3/年);(2) 在此 15 個(gè)月期間,絕對(duì)沒有購買任何水處理化學(xué) 藥劑, 操作工沒有處置和暴露于化學(xué)品中,不用 添加藥劑、控制添加量、濃水排放或者回收藥劑以 免影響環(huán)境;(3)無需退還裝載化學(xué)的儲(chǔ)罐了;(4) 無需保留冷卻水使用的化學(xué)品的“材料安全數(shù)據(jù) 表”(MSDS)了;(5)測試化學(xué)殘留量的次數(shù)大大 減少了。
4.3 EST 減少冷卻塔濃水排放
EST 從 2003 年 12 月 20 日投入運(yùn)行,從 04 年 1 月到 8 月是研究 EST 的化學(xué)性能,所以濃水排放 量和使用化學(xué)藥劑時(shí)一樣。從 04 年 9 月中旬開始, EST 沖洗(濃水排放通過沖洗的次數(shù)來控制)次數(shù) 從每天 12 次降到每天 4 次。與此同時(shí),從 9 月開 始日平均濃水排放量明顯下降。 2003 年的 10 個(gè)數(shù) 據(jù)平均結(jié)果,使用化學(xué)藥劑處理的日平均濃水排放 量為 2,580 加侖。而經(jīng)過優(yōu)化后的 EST 系統(tǒng),從 04 年 9 月到 05 年 3 月的日平均濃水排放量為 528 加 侖。
因此日平均濃水排放量減少了 2,052 加侖。這 就等于說一年節(jié)省的濃水排放水量為 749,000 加侖 (2,835m3/年)。 當(dāng)然這也是節(jié)約的新鮮補(bǔ)充水的 量 2,835m3/年。更為重要的是,安裝 EST 后排放的 水,經(jīng)過簡單沉淀后,我們用于綠化和清潔,也相 當(dāng)于每天另外節(jié)約 528 加侖的新鮮水。
紀(jì)念醫(yī)院冷卻塔日平均濃水排放量(GPD) 0 1000 2000 3000 4000 5000 Mar-03 May Jul Sep Nov Jan-04 Mar May Jul Sep Nov Jan-05 Mar 日平均排污量 EST 水處理減少的濃水排放量 圖表中給出的是兩年內(nèi)每個(gè)月的日平均濃水 排放量。前 10 個(gè)數(shù)據(jù)是 2003 年的,代表當(dāng)時(shí)用的 是化學(xué)水處理藥劑。中間缺失的三個(gè)數(shù)據(jù)是 2004 年早期安裝 EST 之后,新的流量計(jì)還沒有裝上。隨 后 2004 年和 2005 年的數(shù)據(jù)是 EST 運(yùn)行后的濃水排 放量。
2004 年 9 月開始減少 EST 的清洗次數(shù),排 放量大幅度下降。 冷卻塔日平均濃水排放量(gpd) 與補(bǔ)水電導(dǎo)率的關(guān)系 0 1000 2000 3000 4000 5000 Mar-03 May Jul Sep Nov Jan-04 Mar May Jul Sep Nov Jan-05 Mar 日平均排污量 補(bǔ)水平均電導(dǎo)率 X 10 自來水電導(dǎo)率對(duì)化學(xué)藥劑水處理濃水排放量的影響,而 EST 不受影響 180 本圖可以看出日平均濃水排放量(藍(lán)色)隨自 來水月平均電導(dǎo)率(紫色)變化的趨勢(shì)。
2003 年冷 卻塔采用的是化學(xué)藥劑處理。注意到濃水排放量是 隨電導(dǎo)率增加而增加的,雖然 2003 年 7 月和 8 月 兩個(gè)月例外,這期間熱交換器熱負(fù)荷非常高。注意 到后面的 7 個(gè)藍(lán)色的點(diǎn)(2004 年 9 月之后)和電導(dǎo) 率是相對(duì)一致的,這些點(diǎn)代表了優(yōu)化后的 EST 濃水 排放量。 安裝 EST 之前,采用的化學(xué)藥劑處理, 冷卻 塔的濃水排放量用電導(dǎo)率儀自動(dòng)控制。設(shè)定的排放 電導(dǎo)率為 1200-1500 uS。因此,當(dāng)自來水的電導(dǎo)率 增加時(shí),濃水排放量也會(huì)增加。通過水表的讀數(shù)計(jì) 算的濃縮倍率從 5(2003 年 3 月,電導(dǎo)率為 226uS) 到 16(2003 年 9 月份的平均電導(dǎo)率只有 103uS)。 和化學(xué)藥劑處理不同,EST 的濃水排放量由時(shí) 間控制,所以濃水排放量完全獨(dú)立于自來水的電導(dǎo) 率。因?yàn)槊看螞_洗用的水量基本上一樣(紀(jì)念醫(yī)院 的沖洗量約為 100 加侖),所以改變沖洗次數(shù)就改 變了濃水排放量。
計(jì)算濃縮倍率(濃縮倍率=蒸發(fā)量/排污量+1) 0 10 20 30 40 50 60 Mar-03May Jul Sep Nov Jan-04Mar May Jul Sep Nov Jan-05Mar 濃縮倍率 濃縮倍率 減少濃水排放量對(duì)濃縮倍率的影響 濃縮倍率顯示了自來水中的礦物質(zhì)經(jīng)過冷卻 塔蒸發(fā)(蒸發(fā)掉的只有水)之后被濃縮的程度。 像前面提到的,2003 年采用化學(xué)藥劑處理期間 的計(jì)算濃縮倍率相對(duì)比較低,只有 5~16 之間。2004 年 9 月中旬 EST 控制的濃水排放量減少之后,計(jì)算 濃縮倍率急劇增加。實(shí)際上,2004 年 9 月和 10 月 的計(jì)算 EST 濃縮倍率比 2003 年同期高出了 3 倍。 而且,在 04 年 9 月 16 日到 19 日期間基于硫酸根 分析得出冷卻塔的濃縮倍率為 54。這個(gè) 54 倍的濃 縮倍率與水表實(shí)際測量出來的同期月平均結(jié)果非 常接近。
因?yàn)槔鋮s塔補(bǔ)加水和濃水排放量都有水表測 量,而且醫(yī)院也提供了歷史數(shù)據(jù),所以這里的濃縮 倍率通過這個(gè)公式計(jì)算:濃縮倍率 = (蒸發(fā)量 / 濃 縮排放量) +1。這個(gè)簡化的公式?jīng)]有把風(fēng)吹飄灑損 失的量計(jì)算在內(nèi),但是目前新型高效率的冷卻塔飄 灑帶走的水量很少。 在過去,一個(gè)高負(fù)荷的冷卻塔的濃縮倍率無法 達(dá)到 20 倍的濃縮倍率,主要就因?yàn)轱h灑。然而, 現(xiàn)在,紀(jì)念醫(yī)院三座馬力(Marley)NC 系列的冷 卻塔的飄灑只有循環(huán)量的 0.02%。事實(shí)上,結(jié)合較 好地運(yùn)行冷卻塔,使其在低于額定的循環(huán)流量下運(yùn) 行,還能夠進(jìn)一步減少飄灑的量。另外,塔頂?shù)娘L(fēng) 扇不到高溫時(shí)候不開啟,通過人工到塔頂檢查 極少的飄灑脫離系統(tǒng)。
4.4 EST 對(duì)多種離子去除效果的影響
從化學(xué)的角度,對(duì)于任何選定的離子或者離子 集團(tuán),濃縮倍率都有下面的共識(shí)決定:冷卻塔冷卻 水濃度/補(bǔ)加水濃度。因此,如果冷卻水中的硫酸根 濃度為 600ppm,補(bǔ)加水中為 20ppm,濃縮倍率就 是 30。就正常情況來說,用化學(xué)藥劑處理的目標(biāo)是 讓所有的物質(zhì)都處于溶解狀態(tài),因此大多數(shù)離子的 濃縮倍率應(yīng)該相同。
181 水質(zhì)分析顯示了對(duì)結(jié)垢離子的去除 例子 電導(dǎo)率 pH P-堿度 M-堿度 (CO3) 鈣離子 鎂離子 Silica SO4 Cl- 自來水 197 7.8 0 48 38 22 8 26 14 冷卻水 2422 8.6 36 320 273 299 73 622 300 倍率 13 7 7 14 10 24 23 上面分析的每一個(gè)數(shù)據(jù)都是 05 年 1 月 6 日到 05 年 3 月 17 日期間六組樣品的平均結(jié)果。測試結(jié) 果又分成 3 組,每組用不同的色系標(biāo)示。紅色代表 去除效率,橙色代表去除效率處于第二位,藍(lán) 色和綠色代表去除效率最低。 碳酸鈣(CaCO3)在 EST 陰極形成預(yù)沉淀效果最 明顯,重碳酸鹽和碳酸鹽堿度測試結(jié)果為總堿度, 用甲基橙堿度標(biāo)示;因?yàn)樵陉帢O附近的高 pH 環(huán)境 下這兩種物質(zhì)的溶解性最差,鈣和堿度濃度受影響 的程度最大。
像表中較低的濃縮倍率,是因?yàn)?EST 預(yù)沉淀和去除了很大一部分自來水中的鈣和堿度。 第二,象在冷石灰軟化工藝中一樣,鎂和硅在 陰極附近的堿性條件下也被預(yù)沉淀出來。盡管他們 的去除效率只有鈣的一半,但是降低的比例還是相 當(dāng)穩(wěn)定的。
電導(dǎo)率濃縮倍率降低原因在于總的離子 濃度的降低。這也和冷石灰軟化工藝中的化學(xué)反應(yīng) 情況類似。 電解去除離子的另外一種方式是將氯離子轉(zhuǎn) 變成氯氣,然后當(dāng)冷卻水流經(jīng)冷卻塔時(shí)飄散掉。這 種去除離子的形式比硬度預(yù)沉淀去除的效果要低 很多,但是,這種降低依然是顯而易見的。然而, 毋容置疑的,循環(huán)水中余氯的含量實(shí)際上一直為 0.05~0.1ppm。 如上表所示,離子分析測試的結(jié)果,硫酸根濃 縮倍率。這里沒有考慮水的溫度和其它因素。 因此,因?yàn)榱蛩岣鶞y試容易,所以用來實(shí)際檢測估 計(jì)濃縮倍率。
4.5 EST 對(duì)腐蝕的控制
雖然緩蝕劑可以和 EST 聯(lián)合使用,紀(jì)念醫(yī)院 也進(jìn)行了多項(xiàng)努力,來評(píng)估不加藥劑的結(jié)果。直至 報(bào)告之日,還沒有發(fā)現(xiàn)明顯的腐蝕現(xiàn)象。然而,如 果嚴(yán)格控制腐蝕是紀(jì)念醫(yī)院的一個(gè)目標(biāo),緩蝕劑也 可以使用。 和標(biāo)準(zhǔn)的堿性化學(xué)處理程序一樣,EST 制造的 含碳酸鈣的堿性冷卻循環(huán)水的腐蝕性很低。在 2005 年 1 月 6 日到 3 月 17 日期間的 LSI 計(jì)算結(jié)果平均 為+2.0,參見表格“水質(zhì)分析顯示了對(duì)結(jié)垢離子的 去除”。在 2004 年 10 月,LSI 達(dá)到了一個(gè)點(diǎn), +2.4,然而在 2005 年 2 月中旬又到達(dá)一個(gè)低谷, +1.6。下表列出了腐蝕率,結(jié)合相應(yīng)的平均 LSI 值, 可以看出低碳鋼在低 LSI 值情況下表現(xiàn)出比較高的 腐蝕傾向。 LSI 和腐蝕掛片分析 進(jìn)水/出水 暴露時(shí)間(天) 平均 LSI 低碳鋼 銅 鍍鋅管 11/9/04 至 12/9/04 30 +2.25 1.8 mpy 0.25 mpy 12/9/04 至 1/6/05 28 +1.85 2.3 mpy 0.23 mpy 1/6/05 至 3/17/05 70 +1.85 2.6 mpy 0.58 mpy 年平均腐蝕速率 2.2 mpy 0.24 mpy 0.58 mpy 和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的腐蝕速率比較(低碳鋼
4.6 EST 對(duì)微生物的控制
電解對(duì)水垢的影響已經(jīng)做了清楚的描述。與此 同時(shí),陰極和陽極的化學(xué)反應(yīng),配合特別的流量設(shè) 計(jì),反復(fù)地將暴露于破壞性的環(huán)境中(反應(yīng)室 內(nèi)陰極附近強(qiáng)堿性環(huán)境和陽極強(qiáng)氧化性環(huán)境),每 次流經(jīng)反應(yīng)室就會(huì)暴露在極高和極低的 pH、電擊、 和其它幾種氧化消毒環(huán)境之中。 ? 暴露 EST 環(huán)境 10 次/天 EST 以旁流的方式安裝,也就是說,大約 110gpm 的冷卻水取出來經(jīng)過 EST 處理后再回到系 統(tǒng)中去。旁流量設(shè)計(jì)時(shí)基于系統(tǒng)中所有的冷卻水每 天經(jīng)過 EST 系統(tǒng)至少 10 次。因此,同樣地,每個(gè) 來自空氣中或者水中懸浮物里的,都會(huì)在 24 小時(shí)之內(nèi)經(jīng)過苛刻的 EST 環(huán)境大約 10 次。 ? pH 微生物對(duì)多種突然的環(huán)境變化很敏感。其中一 個(gè)尤其敏感的參數(shù)是 pH 值(水的酸度或者堿度變 化)。實(shí)際上,水的 pH 值哪怕簡單地改變很少幾個(gè) 單位,就能夠事實(shí)上消除某些微生物的生長。
如前文討論的,陽極附近會(huì)形成高濃度的氫氧 根,從而在反應(yīng)室內(nèi)壁附近造成極高的堿性環(huán)境, pH 值達(dá)到 13。相反,在陽極附近,一直維持著低 pH 的酸性環(huán)境。 因此,寄生在冷卻水懸浮物上面的適應(yīng)了 輕微弱堿性環(huán)境,pH 值在 8.5 到 9.0 之間。這個(gè) pH 值是使用 EST 處理冷卻循環(huán)水時(shí)控制的范圍。于 是,因?yàn)槔鋮s水切向進(jìn)入和離開反應(yīng)室,不斷地循 環(huán)就會(huì)反復(fù)將置于低 pH 值區(qū)和高 pH 值區(qū)。 結(jié)果就是每次通過反應(yīng)室時(shí)都經(jīng)歷了多次變 化的 pH 值環(huán)境。 ? 暴露在電流中 EST 在反應(yīng)室中維持大約 7.5 安培 30 伏特的直 流電流。因此,每次經(jīng)過反應(yīng)室時(shí)都會(huì)暴露在 7.5 安培的電流中。
? 產(chǎn)生氯氣、臭氧和氧自由基 由于陰極發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),少量的氯離子轉(zhuǎn)化 成游離氯,因此循環(huán)水中余氯維持一個(gè)較小的濃 度,約 0.1ppm。這個(gè)余氯,就像向水中添加漂白粉 一樣,通過氧化作用殺死。同時(shí),在陰極還產(chǎn) 生了臭氧和氧自由基,這兩個(gè)氧化性物質(zhì),和氯類 似,具有殺生劑的作用。
4.7 軍團(tuán)菌檢測結(jié)果
在 05 年 3 月 8 日取水樣(經(jīng)過一夜)送到 Pittsburg, PA 的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行軍團(tuán)菌檢測。檢測 報(bào)告結(jié)果是所送樣品軍團(tuán)菌檢測結(jié)果顯陰性或者 樣品中沒有檢出軍團(tuán)菌。
4.8 EST 處理系統(tǒng)可靠性觀察
類似 2005 年 4 月 6 日的情況,醫(yī)院冷卻塔系 統(tǒng)的運(yùn)行狀況比得上以前用化學(xué)水處理時(shí)的結(jié)果。 在正常的操作參數(shù)下,冷凝器的可實(shí)現(xiàn)溫度保持得 很好。 在安裝 EST 情況下,即使循環(huán)量比建議的低, 系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)看起來都很好。2005 年 1 月 18 日, EST 進(jìn)水管到上安裝了流量計(jì),那的流量只有 45gpm,可是建議的流量卻是~110gpm。2005 年 2 月 2 日,改造管道后,流量增加到 120gpm。從那 天起,冷卻塔填料一直很干凈,而且冷卻塔池滯流 區(qū)看起來更好了。
5 結(jié)論
中央空調(diào)冷卻循環(huán)水處理是維護(hù)中央空調(diào)系 統(tǒng)正常運(yùn)行的一項(xiàng)重要工作。合理的水處理技術(shù)不 僅能夠充分中央空調(diào)系統(tǒng)效率,同時(shí)也能節(jié)省 系統(tǒng)運(yùn)行成本,延長設(shè)備使用壽命。美國紀(jì)念醫(yī)院 的經(jīng)驗(yàn)證明,EST 是一項(xiàng)綠色的中央空調(diào)冷卻循環(huán) 水處理新技術(shù),在維護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提下,節(jié) 約新鮮水,降低微生物風(fēng)險(xiǎn),減少維護(hù)費(fèi)用等方面, 與傳統(tǒng)的化學(xué)藥劑處理比較來說,是冷卻水處理領(lǐng) 域的一項(xiàng)進(jìn)步。
EST控制允許的日平均排放量從化學(xué)藥劑處理 時(shí)的 2580gpd 降低到 582gpd。這相當(dāng)于每年節(jié)省科 羅拉多泉城自來水 740,000gpy。節(jié)省自來水消耗的 同時(shí),系統(tǒng)的效率沒有明顯的損失,冷卻器的列管 看起來很干凈,而且沒有水垢。節(jié)省水的同時(shí),實(shí) 現(xiàn)了不向環(huán)境中排放任何化學(xué)藥劑。減少濃水排放 的結(jié)果,濃縮倍率從使用化學(xué)藥劑時(shí)的 16 倍,增 加到使用 EST 時(shí)的 60 倍。而且濃縮倍率增加 沒有造成工作效率明顯的變化。自來水經(jīng)常性的電 導(dǎo)率波動(dòng),導(dǎo)致了化學(xué)藥劑處理時(shí)的不可忽略的水 量消耗。用 EST 控制之后,這種消耗得到了根除。
低碳鋼的腐蝕率測試結(jié)果,平均腐蝕率略微高 于 2 mpy。這里,這個(gè)腐蝕率是可以接受的,但是 如果必要的話,還能夠通過機(jī)械的或者化學(xué)的方法 加以改善。閑置期增加冷凝器循環(huán)水的流量,會(huì)使 得熱交換器的腐蝕節(jié)結(jié)降到。雖然銅質(zhì)掛片試 驗(yàn)分析結(jié)果顯示平均腐蝕率為 0.24 mpy,熱交換器 列管看起來非常好。如果需要進(jìn)一步控制腐蝕,可 以配合加極微量的緩蝕劑。 微生物得到很好的控制,基本沒有生物粘泥污 染的問題。同時(shí)軍團(tuán)菌檢測結(jié)果表明,軍團(tuán)菌在使 用 EST 之后,不用任何其它化學(xué)藥劑的情況下,也 得到了很好的控制。
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