工業(yè)循環(huán)水設(shè)備中央空調(diào)

 

殺菌、滅藻、防腐、阻垢技術(shù)說明

 

BF--319腐垢停C型（生物導(dǎo)彈）

 

前 　言

在工業(yè)循環(huán)水中，由于水流、空氣、生產(chǎn)中物料等因素，一般都含有無機(jī)物、有機(jī)物。特別是敞開式工業(yè)循環(huán)冷卻水中有充足的溶解氧、有機(jī)物、無機(jī)物、塵埃，水溫的溫度在２５℃—４０℃之間，這些因素的存在給微生物的生長繁殖提供了適宜的條件。這些微生物的滋生會使水系統(tǒng)的金屬壁上，產(chǎn)生生物垢—黏泥。有些細(xì)菌也可直接導(dǎo)致金屬的腐蝕破壞，造成物料泄漏，甚至停產(chǎn)，增加維修費(fèi)用，減少了設(shè)備的使用壽命。微生物黏泥的存在，會使換熱器設(shè)備效率下降，嚴(yán)重時會使設(shè)備的管路堵塞，直接影響生產(chǎn)效率。

有些設(shè)備使用者為了達(dá)到設(shè)備的使用溫度，采用直流水冷卻，浪費(fèi)了大量的淡水資源，這與打造節(jié)能、節(jié)水型社會是極不協(xié)調(diào)的體現(xiàn)。

目前，市售的水處理劑絕大部分是“磷”系水處理劑。特別是我國水處理技術(shù)局限在“磷”系配方上。“磷”元素的存在，又是微生物生長的重要營養(yǎng)成份，更利于水棲菌藻的大量滋生和繁殖。“磷”的排放給水體造成污染，使水體富營養(yǎng)化。這也是工業(yè)循環(huán)水給環(huán)保上造成的“黑洞”之一。

為了環(huán)保，限制工業(yè)的發(fā)展，這有些太牽強(qiáng)。開發(fā)新一代水處理劑，已成為社會和科研工作者的當(dāng)務(wù)之急。BF--319腐垢停的開發(fā)，解決了磷排放問題，彌補(bǔ)了“磷”系水處理劑的不足。對循環(huán)水殺菌、滅藻、設(shè)備的防腐、防垢一次性完成可以說是當(dāng)今水處理劑的尖端產(chǎn)品。

 

循 環(huán)水 設(shè) 備 的 結(jié) 垢

   在循環(huán)水設(shè)備、中央空調(diào)中，存在著冷卻水和冷凍水。水是一種良好的冷卻介質(zhì)，比較廉價，但即使經(jīng)過自來水廠處理過的水仍有不同程度地含有溶解固體、氣體及各種懸浮物。如果采用地表水、地下水、有些物質(zhì)的含量會更高。這些溶解固體、氣體及懸浮物等會引起諸如沉積物、腐蝕、微生物（藻類、菌泥）繁殖等問題，而這些問題的存在，          會給冷卻水設(shè)備及中央空

空調(diào)的安全運(yùn)行帶來危害。

水系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，會有各種物質(zhì)沉積在換熱器的傳熱面上，這些物質(zhì)統(tǒng)稱為沉積物。它們主要由水垢、淤泥、腐蝕產(chǎn)物和生物沉積構(gòu)成的。統(tǒng)稱為污垢。

一、水垢

有些循環(huán)水設(shè)備、中央空調(diào)的冷卻水系統(tǒng)是開放式的循環(huán)系統(tǒng)，隨著水份的蒸發(fā)和風(fēng)干，水中溶解的鹽類（如重碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物、硅酸鹽等）的濃度增高，一些鹽因過飽和而析出，而某些鹽則通過換熱器傳熱表面時會受熱分解：

Ca（HCO₃）₂=====CaCO₃↓+H₂O+CO₂↑

冷卻水通過冷卻塔相當(dāng)于一個暴氣過程，溶解在水中的CO₂會逸出。因此，水的PH值會升高。此時重碳酸鹽在堿性的條件下也會發(fā)生如下反應(yīng)：

Ca（ HCO₃）₂=====CaCO₃↓+2H₂O+CO₃^2-↑

當(dāng)水中溶有氯化鈣時，會產(chǎn)生下列置換反應(yīng)：

CaCI₂+CO₃^2-=====CaCO₃↓+2CI^-

如水中有適量的磷酸鹽時，磷酸根將與鈣離子生成磷鈣：

2PO₄^3-+3Ca²⁺=====Ca₃（PO₄）₂↓

上述一系列反應(yīng)生成的CaCO₃和Ca₃（PO₄）₂，均屬微溶性鹽，它們的溶解度比CaCI₂和Ca（HCO₃）₂要小得多，此外，CaCO₃和Ca₃（PO₄）₂的溶解度是隨著溫度的升高而降低。因此，在冷凝器的傳熱面上，這些微溶鹽很容易達(dá)到過飽和狀態(tài)而從水中結(jié)晶析出。當(dāng)水流速度比較小或傳熱面比較粗糙時，這些結(jié)晶沉積物就容易沉積在傳熱面上，形成水垢。

這些水垢都由無機(jī)鹽組成，結(jié)晶致密，比較堅硬，故又稱無機(jī)物垢硬垢。它們通常牢固地附在換熱器的表面或管道壁上，不易被水沖掉。

大多數(shù)情況下，中央空調(diào)水系統(tǒng)中形成的水垢是以碳酸鈣為主的，這是因為硫酸鈣的溶解度遠(yuǎn)大于碳酸鈣。例如在O℃時，硫酸鈣的溶解度是1800㎎/L，比碳酸鈣大90倍。同時天然水中含磷酸鹽較少，除向水中投加“磷”系藥劑，否則磷酸鈣水垢將較少出現(xiàn)。

中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)一般為封閉式。冷凍水在封閉系統(tǒng)中循環(huán)，水分不蒸發(fā)，不濃縮，不存在溶解鹽過飽和問題，水溫也很低，因此，冷凍水系統(tǒng)的水垢是很少的。

 

二、污垢

污垢一般是由棵粒細(xì)小的泥沙、塵土、不溶性鹽類的泥狀物、膠狀氫氧化物、雜質(zhì)碎屑、腐蝕產(chǎn)物、油污、菌藻的尸體及粘性分泌物等組成。這些物質(zhì)本質(zhì)不會形成硬垢的，但它們在冷卻水中起到了CaCO₃微結(jié)晶的晶核作用，這就加速了Ca CO₃的結(jié)晶析出過程，當(dāng)存在有這些物質(zhì)的水質(zhì)流經(jīng)換熱器的表面時，容易形成污垢沉積物，特別是流速較慢的部分污垢沉積物更多。這種沉積物一般都體積較大、質(zhì)地疏松較軟，故又稱軟垢。它們是垢下腐蝕的主要原因，也是某種細(xì)菌生存和繁殖的溫床。

當(dāng)防腐蝕措施不當(dāng)時，換熱器的換熱表面經(jīng)常會有銹瘤附著，其外殼堅硬，但內(nèi)疏松多孔，而且分布不均。它們常與水垢，微生物粘泥等一起沉積在傳熱表面。這種銹瘤狀腐蝕產(chǎn)物形成的沉積物，除了影響傳熱外，更嚴(yán)重的是助長某些細(xì)菌繁殖，最終導(dǎo)致?lián)Q熱器腐蝕而穿孔。

循環(huán)水設(shè)備的腐蝕

 

在中央空調(diào)和循環(huán)水設(shè)備中，大多數(shù)的設(shè)備是由金屬制造的。對于碳鋼、銅、鋁、不銹鋼、鍍鋅管等設(shè)備，在不同的水質(zhì)或采用不同的藥劑，長期使用冷凍水或冷卻水，都會發(fā)生腐蝕穿孔。其腐蝕的原因是各種因素造成的。

一、         水中的溶解氧、二氧化碳引起的腐蝕 

    冷卻水和冷凍水都溶解了一定濃度的O₂和CO₂，并且在冷卻水系統(tǒng)中，水與空氣能充分的接觸，因此水中氧能達(dá)到飽和狀態(tài)。當(dāng)碳鋼與溶解氧的水接觸時，由金屬的表面不均勻性和水的導(dǎo)電性，在碳鋼的表面會形成許多腐蝕微電池，微電池的陰極區(qū)和陽極區(qū)分別產(chǎn)生下列的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)：

_二、      陽極區(qū)：Fe—— Fe²⁺+2e

陰極區(qū) ½O₂+H₂0+2e —— 2OH^-

在水中：Fe²⁺+2HO^- —— Fe（OH）₂

_三、              Fe（OH）₂+¼O₂+½H₂O— Fe（OH）₃

_四、              2Fe(OH)₃——Fe₂O₃+3H₂0

_五、      產(chǎn)生的Fe₂O₃結(jié)垢疏松，無保護(hù)作用，這些反應(yīng)，會使微電池的陽極區(qū)的金屬不斷溶解而被腐蝕。

_六、      水中CO₂的腐蝕主要是下列反應(yīng)進(jìn)行：

_七、              3Fe（HCO₃）₂+½O₂——Fe₃0₄+6CO₂↑+3H₂O

二、腐蝕產(chǎn)物引起的腐蝕

鐵銹和氧一樣，可作為腐蝕反應(yīng)的去極化劑，總反應(yīng)如下：

Fe+Fe₂O₃·nH₂O+½O₂——F₃O₄+nH₂O

 

三、有害離子引起的腐蝕

循環(huán)系統(tǒng)有碳鋼管、銅管、鍍鋅管等。當(dāng)水中存在Cu²⁺時，既使其在水中的濃度很低，但它是陽極反應(yīng)的去極化劑，因此，對腐蝕過程有明顯的影響，其腐蝕反應(yīng)如下：

陽極：Fe——Fe²⁺+2e

               Zn——Zn²⁺+2e

陰極：2Cu²⁺+4e——2Cu

隨著Cu²⁺濃度的增加，由于Fe和Zn的活性遠(yuǎn)大于Cu 就會在鋼管和鍍鋅管上出現(xiàn)鍍銅現(xiàn)象，在銅管上產(chǎn)生點(diǎn)蝕。

另外，在冷卻水的濃縮過程中，除重碳酸鹽濃度隨濃縮倍數(shù)增加外，其它的鹽類如氯化物，硫酸鹽等濃度也會增加，當(dāng)CI^-和SO₄^3-離子濃度增高時，會加速碳鋼的腐蝕。CI^-和SO₄^3-會使金屬上的保護(hù)膜的保護(hù)性能降低，尤其是CI^-的半徑小，穿透性強(qiáng)，容易穿過膜層，置換氧原子，形成氯化物，加速陽極過程的進(jìn)行，使腐蝕加速，所以，氯離子是引起點(diǎn)蝕的原因之一，對于不銹鋼設(shè)備CI^-是引起應(yīng)力腐蝕的主要作用。

 

微生物引起的腐蝕

 

在冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中，含有微生物的補(bǔ)充水不斷進(jìn)入，與此同時，冷卻塔中從上面噴淋下來的水又從相遇的空氣中捕集了大量的微生物進(jìn)入冷卻水系統(tǒng)。冷卻水系統(tǒng)中充沛的氧為這些進(jìn)入的微生物的生長提供了可靠的保障。冷卻水的水溫范圍又特別適用某些微生物的生長。一些水質(zhì)處理藥劑及水中的鹽類為微生物提供了營養(yǎng)源及所需能量的來源。冷卻水在冷卻塔內(nèi)的噴淋過程中溶入了大量的氧氣，為好氧性微生物提供了必要的條件，而一些污垢等沉積物又為厭氧性細(xì)菌提供了屁護(hù)所，在冷凍水循環(huán)系統(tǒng)中，也存在著大量的微生物。

微生物的滋生也會使金屬腐蝕。這是由于微生物排放的粘液與無機(jī)垢，泥沙雜物等形成的沉積物附著在金屬表面形成氧的濃差電池，促使金屬腐蝕，此外，在金屬表面與沉積物之間缺乏氧，因此一些厭氧菌（主要指磷酸鹽還原菌）得以繁殖。當(dāng)溫度為25℃——30℃時，繁殖更快，它分解水中的硫酸鹽，產(chǎn)生H₂S，引起碳鋼腐蝕，鐵細(xì)菌是鋼鐵銹瘤產(chǎn)生的主要原因，它能使 Fe²⁺氧化為Fe ³⁺ 釋放的能量供細(xì)菌生存之需要。

在循環(huán)水系統(tǒng)中，細(xì)菌，真菌和藻類等常引起故障。

a、細(xì)菌：在循環(huán)水系流中引起故障的細(xì)菌通常有產(chǎn)粘泥，細(xì)菌和鐵細(xì)菌、硫酸鹽還原菌。產(chǎn)粘泥細(xì)菌又稱粘液形成菌，粘液異氧菌等，是水中最大的一種有害細(xì)菌，它們能產(chǎn)生一種膠狀的，粘性的或粘泥狀的，附著力很強(qiáng)的沉積物，這種沉積物遮蓋在金屬表面上，降低了換熱效率，并引起垢下腐蝕。

 鐵細(xì)菌又稱鐵沉積細(xì)菌，它能把溶于水中的Fe²⁺轉(zhuǎn)化為不溶于水的Fe₂O₃的水合物，作為其代謝作用的一部分而在水中產(chǎn)生大量氫氧化鐵沉淀。鐵細(xì)菌還通過銹瘤建立氧濃差腐蝕電池，從而引起鋼鐵腐蝕。硫酸鹽還原菌又稱產(chǎn)硫化細(xì)菌，它能把水溶性的硫酸鹽還原成硫化氫，產(chǎn)生的硫化氫反一些金屬有腐蝕作用，另外，產(chǎn)生的硫化氫還可以和加入到水中的絡(luò)酸鹽和鋅鹽等反應(yīng)，使之從水中沉淀出來，生產(chǎn)的沉淀則沉積在金屬的表面而形成污垢。

產(chǎn)酸細(xì)菌，如硝化細(xì)菌和硫桿細(xì)菌。它們能將水中存在的氨或可溶性硫化物轉(zhuǎn)變成硝酸或硫酸，從而使金屬受到腐蝕。

b、真菌：真菌一般生長在冷卻塔的木質(zhì)結(jié)構(gòu)件上，水槽壁上或換熱器中，真菌生長所產(chǎn)生的粘泥沉積覆蓋在換熱器的換熱表面，降低了換熱效率，而且會在金屬表面建立差異腐蝕電池而引起金屬腐蝕。

C、藻類：中央空調(diào)的水循環(huán)系統(tǒng)的藻類主要有綠藻、藍(lán)藻和硅藻，它們常在水中引起金屬表面引起差異腐蝕電池的形成,從而導(dǎo)致沉積物不腐蝕。塊狀的還會堵塞換熱器中的管路。降低水流量，從而降低換熱效果。

 

循環(huán)水設(shè)備腐蝕、結(jié)垢、微生物的危害

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一，降低換熱效果：

多數(shù)換熱器用碳鋼制成，碳鋼的導(dǎo)熱系數(shù)為46.4～52 .2w/(m.k)但碳酸鹽水垢的導(dǎo)熱系數(shù)為0.464～0.697w/( m.k），只有碳鋼的1%左右，由此可見，水垢和其他沉積物的導(dǎo)熱系數(shù)比金屬低的多，因此，當(dāng)水垢和其他沉積物覆蓋在換熱器的換熱表面時，就會大大降低換熱器的換熱效率。

二、使循環(huán)水量減少

沉積物或微生物粘泥覆蓋在換熱器中的換熱管壁甚致堵塞換熱管，使得循環(huán)水通道的截面積和通量變小，從而使熱效果進(jìn)一步降低。

三、藥劑使、降低了水處理用效果

沉積物以及微生物粘泥覆蓋在金屬的表面，阻止了水中的緩蝕劑，阻垢劑和殺菌劑等水處理藥劑到達(dá)金屬表面發(fā)生緩蝕、阻垢和殺菌作用，并且有些微生物還會和水處理劑發(fā)生反應(yīng)，從而破壞和降低了這些藥劑的使用效果。

四、加速了腐蝕

沉積物和微生物的產(chǎn)生，促使了濃差腐蝕電池的形成及垢下腐蝕的產(chǎn)生，從而使金屬的腐蝕加劇。

五、縮短了設(shè)備的使用壽命

沉積物和微生物粘泥等覆蓋了換熱器表面，阻止了設(shè)備的有效換熱，從而使換器表面的金屬長期處于高溫?zé)嶝?fù)荷狀態(tài)，導(dǎo)致金屬疲勞，另一方面，腐蝕的發(fā)生會導(dǎo)致設(shè)備如換熱器的換熱管管壁減薄，尤其是垢下腐蝕還會導(dǎo)致設(shè)備穿孔泄漏。這些情況的發(fā)生，使設(shè)備的使用壽命縮短。

六、增加了運(yùn)行成本

為使設(shè)備保持足夠的換熱率，必須采取諸如增加水量等措施，同時因除垢增加清洗費(fèi)用，因腐蝕增加了維修費(fèi)用，從而加大了設(shè)備的運(yùn)行成本。

專 家 點(diǎn) 評

對循環(huán)水設(shè)備必須做好殺菌、滅藻、緩蝕、防垢處理，方可確保設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，特別是中央空調(diào)更要嚴(yán)格殺菌、消毒，以免病毒、傳染源擴(kuò)散，危害人群，國家職能部門也要加大力度監(jiān)督，對已結(jié)垢的設(shè)備，有垢必除，沒有妥協(xié)的余地，但必須要有專業(yè)的清洗隊伍操作，對不同的設(shè)備材質(zhì)，不同的菌類進(jìn)行個性化處理，在除垢的同時不要腐蝕設(shè)備，這是關(guān)鍵所在。

防垢是讓設(shè)備有效運(yùn)行，減少除垢費(fèi)用，防腐是讓設(shè)備延長使用壽命，減少事故，減少維修量，菌、藻能產(chǎn)生菌泥垢，也能造成垢下腐蝕和直接腐蝕金屬，還能影響藥劑的使用效果，所以必須嚴(yán)加抑制。

 

 

BF--319腐垢停C型（生物導(dǎo)彈）簡介

 

該產(chǎn)品是本廠與日本三井株式會社、聯(lián)合開發(fā)的新一代生物水處理劑，打破了水處理行業(yè)，預(yù)膜、緩蝕、防垢、殺菌、滅菌等煩瑣的傳統(tǒng)膜式，和傳統(tǒng)做法的局限性。該產(chǎn)品性能廣泛，對水處理的要求一次完成，為冷卻水系統(tǒng)的水處理提出了新的理念，開辟了新的溪徑。在國內(nèi)屬領(lǐng)先水平的高科技產(chǎn)品，在國際可與發(fā)達(dá)的同類產(chǎn)品相媲美，該產(chǎn)品使我們與發(fā)達(dá)國家站到了同一起跑線上。

產(chǎn) 品 特 點(diǎn)

1、廣譜、高效、無毒，操作簡單，對黏泥有分散和剝離作用；

2、水循環(huán)系統(tǒng)的其它藥劑不發(fā)生干擾作用；

3、對系統(tǒng)的各種金屬無腐蝕作用，并有緩蝕功能；

4、系統(tǒng)水的PH值、溫度、漏料對藥劑的活性無明顯影響。

5、排放物易于降解；

6、使用操作方便，安全、經(jīng)濟(jì)、不需增加任何設(shè)備和改變原有的工藝路線。

產(chǎn) 品 功 能

1、對系統(tǒng)中的菌、藻有抑制作用，廣譜、防止變異功能；

2、有防止碳酸鹽水垢生長功能；

3、對菌泥垢有剝離作用，對碳酸鹽水垢有滲透作用，使垢龜裂，既使設(shè)備帶垢，也不會影響效果；

4、對各種金屬有緩蝕作用，因有滲透功能，對垢下金屬也起到了緩蝕作用；

5、如果與其它藥劑配合使用，不發(fā)生干擾；

6、對新投入運(yùn)行設(shè)備，可代替預(yù)膜劑，所形成的膜致密、堅固，在水質(zhì)不改變的前提下，不易脫落。

7、對結(jié)成的菌泥垢、硬垢有緩慢除垢功能。

 

 

使 用 方 法

1、溶劑藥劑初始投藥量按系統(tǒng)水和蓄水池總?cè)萘?st1:chmetcnv w:st="on" UnitName="g" SourceValue="50" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">50g/m³·水投藥，直接加入蓄水池既可，隨補(bǔ)水，隨補(bǔ)藥。

2、有條件的單位，可采用投藥箱用給水泵負(fù)壓帶入。

3、每隔15天沖擊式加藥一次，既以50g/m³·水投藥。

4、對蓄水池中有青苔死亡，要人工打撈，以免堵塞管道。

5、對小型蓄水池可采用固體藥劑，按每噸水1㎏投藥，隨補(bǔ)水，隨加藥。加藥后如有水溫升高和水體混濁，是因垢的脫落，正常現(xiàn)象將水全部放掉，重新加藥既可。

6、投藥期間，對水的穩(wěn)定指數(shù)和電導(dǎo)率、濁度要進(jìn)行監(jiān)測，是否藥劑調(diào)整和排放措施。

 

與傳統(tǒng)藥劑的比較

傳統(tǒng)的做法、品種功能單一，殺菌、滅藻、緩蝕、防垢都得分別進(jìn)行，非常煩瑣、浪費(fèi)人力、物力，不經(jīng)濟(jì)，該產(chǎn)品一次性完成、省時、省力、經(jīng)濟(jì)。

一般傳統(tǒng)的殺菌劑大部分采用氯系產(chǎn)品，氯不穩(wěn)定性和毒性問題、操作、運(yùn)輸、倉儲存在安全問題，氯對水PH值的要求較窄，PH值升高會降低殺生效果。如水中有氨和硫化氫、亞鐵離子都降低殺菌功能，如果水中有硫酸鹽還原菌的存在，氯是不起作用，有很多用戶采用氯殺菌后沒有效果，就是此故。氯對現(xiàn)市售的膦系水處理劑有消耗和抑制作用，要想達(dá)到理想的防腐、防垢效果，就要加大劑量，造成經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)。傳統(tǒng)的殺菌劑，是藥劑作用于菌體的特殊部位，使菌死亡，但尸體存在，多時尸體會堵塞管道，E型藥劑進(jìn)入菌體心臟，使菌體爆炸，不存在菌體堵塞問題。故稱生物導(dǎo)彈。采用洗必泰，價格昂貴，成本高，不經(jīng)濟(jì)，限制了使用。用膦系水處理劑防腐、防垢，膦系水處理劑對水質(zhì)的條件要求苛刻，水中的鐵、鋁離子的濃度高時影響藥劑的效果。很難監(jiān)測。所以，有些使用效果不佳。采用E型水處理劑、殺菌、滅藻、防垢、防腐一次性完成，操作簡單，經(jīng)濟(jì)、不會有死亡菌尸堵塞管道問題，對水的PH值要求寬，水中的離子不會影響藥劑效果。

市售的膦系藥劑，有效期短，倉儲困難，E型藥劑有效期長，易于倉儲。

 

循環(huán)水設(shè)備服務(wù)項目

1、新裝設(shè)備運(yùn)行前預(yù)膜劑；

2、殺菌、滅藻劑；

3、防腐、防垢劑；

4、設(shè)備停車清車清洗；

5、設(shè)備不停車清洗；

6、殺菌、滅菌、防腐、防垢合成一體藥劑；