空调水系统 化学水处理技术专案及报价
化学水处理技术专案及报价
基本情况:
办公区空调水质化学处理的水量主要为冷冻水系统循环水量为250m3/h。
1、方案摘要
华博凯机电设备公司针对空调水系统的具体情况制定水处理专案。为提高水处理管理水平,保证水系统长周期安全运行,本专案采用小试以筛选最合适的水处理药剂,确保循环水系统的水质管理处于国内最优秀行列。
2、水处理工作核心
水处理工作的核心是保持循环水系统优良的水质。所谓优良的水质就是对腐蚀、结垢、菌藻抑制好,保证循环水在长周期运行内对设备不会产生不良影响。
3、水力冲洗、化学清洗及镀膜方案
1) 水力冲洗
热水系统:用物理方法将风机盘管的污泥及颗粒状物质冲洗干净,将机组和热交换器进、出口阀门关闭,接通旁路,开启系统中的排空阀,从膨胀水箱中注满清水后,关闭排空阀,开足水泵维持最大流量,通过排放不断补充新的供给水,冲洗过程中,分析监测循环水的排污,关闭旁通管、管网冲洗结束。
冷却水:先关闭与冷却塔相连最近的两个阀门,打开塔底的排污阀,用水枪冲洗塔中污物,冷却塔外表及填料,用沙布或网状物过滤,不能让颗粒状氧化物、填料碎片及空气中沉甸的泥沙等进入系统中,特别不进入冷凝器中,该脏物应通过排污排出塔外,清除冷却塔集水盘中垃圾,清除供回管中的建筑垃圾并拆冼过滤网。
2) 化学清洗
一个循环水系统在开始使用时,须进行清洗。因为,设备和管道在安装过程中,难免有一些微生物及生物粘泥、空气尘埃物、少许水垢及部分腐蚀产物,这些杂质如不清扫、冲洗干净,将会影响设备运行,加速悬浮物的沉积。
因此,一个好的清洗方案,对新系统来说,可以提高镀膜效果,减少腐蚀和结垢的产生。对已投入使用的老系统来说,可以保证长期安全运行,较低的操作费用,减少维修时间,节约能量,延长设备使用寿命等,因此在水质处理过程中,必须给以足够的重视。目前,国内外关于清洗的方法有很多种,一般可分化学清洗和物理清洗两大类。
化学清洗就是利用酸、碱或有机螯合剂、分散剂等化学药剂,通过化学作用将附着的水垢、污泥等沉积物溶解清洗干净的方法。
我们公司则是采用先进的大分子螯合物γ-强振动化学清洗技术对循环水系统进行清洗的。具体过程及原理如下:
A、过程
在线运行水系统维持正常空调使用水位,然后向系统投药,使大分子螯合物及高效活化剂进入循环水系统,利用循环水系统的动力进行循环,在高效活化剂的作用下,使螯合物与油污、垢及锈层发生大分子强振动,产生的γ能量,以破坏污垢晶格能,生成可溶性物质排出。清洗剂采用大分子螯合物和高效活化剂。
a. 主清洗:清除锈垢、焊渣、油污、内壁腐蚀产物及微生物残留体等。
现场测试项目:
总铁量: ppm 计 一次/小时 螯合物清洗液浓度: % 一次/半小时
总(PPM) 清(PPM)
铁 洗
量 液
浓
度
时间 时间
终点(7-10H) 终点(7-10H)
b.活化,激发:将系统金属表面处于活性位状态(包括杀菌),并使活性位处于激发态。
B、强振动清洗机理:
R1 R2
R R
(HN-100) ∨∨∨∨ (HN-100大分子螯合物)
←──── γ能引发螯合物键断裂
↑
Me(HN-200)─→Me'+γ(能量) R1 R2
引发γ能,产生强振动 R R'
∨∨ · + · ∨∨
高能态螯合物
R1 R2 R'
R ∨∨
∨∨·
高能态螯合物强振动破坏晶格能
R' R2
R R'
∨∨ · + · ∨∨
螯合物包裹污垢晶格
R' H2O R' Fe3+
Fe2O3 H2O
H2O
───→ R∨∨ ·───-→ R∨∨ H2O
H2O H2O
────→ Fe(OH)3 螯合物与污垢晶格及水高度分散
被清洗物
C、清洗药剂
化学清洗剂采用本公司的专利产品,是循环水系统配管线及设备的专用清洗剂及良好的防腐剂,适合多种材质,对碳钢、不锈钢、铜及铜合金、铝及铝合金、各种垫片垫圈均不会发生化学腐蚀。由于各种化学垢层被溶解,不会造成末端阻塞,同时系统上已安装的各种传感器、探头、自控仪表均不会受到化学清洗剂的影响,全部可在线进行清洗。
D、化学清洗方法及操作要点
化学清洗工序分三步:
化学清洗过程中要求水流速1.5m/s以上,支管流速1.0m/s以上,粘泥剥离24-48小时,化学清洗72小时以上、漂洗时间一周左右。
E、操作要点
1)使用冷却塔水池或膨胀水箱作为化学清洗槽 ,水位控制在正常安全运转。
2)参加化学清洗的所有管道及设备通水,系统正常运转,高位及相对高位排气、低位及相对低位控制排污。
3)检查系统各处有无漏水,及时处理漏点。
4)控制好水位,若有水位自动控制或水位报警系统应尽量投入使用,并保持吸水口水位处于安全水位。
5)检查并确认各末端设备的运行状态。
6)粘泥剥离投加HN –99生物杀菌剂。
7)粘泥剥离清洗时间约24-48小时,每小时测定浊度,当浊度不再上升,确认除浊反应终止后开始漂洗,漂洗干净后立即转入化学清洗阶段。
8)化学清洗阶段,投加化学清洗剂 HN-100 大分子螯合物清洗剂,开泵循环72小时以上,化学清洗阶段应重点检查末端,加强末端排污管理,并保证正常使用。
9)化学清洗前,在清洗槽中放置锈挂片及新挂片(碳钢)。
10)每2小时/次 分析项目:pH、浊度、总铁、清洗剂浓度。
11)水位降低适当补水,根据清洗剂浓度曲线追加药剂。
12)绘制浊度、总铁曲线。浊度、总铁由低到高,超于稳定,清洗剂浓度稳定并不再下降后,认为达清洗终点,并在合适位置检查系统管线。
13)进行水置换漂洗系统排污水,补水、漂洗、排污、拆洗系统中可拆的各过滤网并漂洗至水浊度≤20度,总铁≤1.5mg/L,漂洗结束。
14)若有必要使用自动金龟吸污机清除被清洗污物。
15)清洗结束取出挂片,观察挂片表面情况,照相并测定挂片腐蚀速率。
3)化学镀膜
循环水系统经化学清洗后其管道及设备金属表面非常活泼,极易受空气和水中的氧气等腐蚀因子的侵蚀,若不及时采取钝化措施,会给金属带来比不清洗更为严重的后果。
镀膜处理的目的是希望在金属表面上能很快地形成一层保护膜,以提高缓蚀剂抑制腐蚀的效果。
我们公司采用专有的高分子镀膜剂及镀膜催化剂,对水处理系统化学清洗之后迅即进行镀膜处理,有效地保证了系统及设备的使用寿命和安全。过程和原理如下:
A、过程
当螯合物分子强振动清洗结束后,系统管线内壁已露出激发态原子,此时,给系统注入清水,加入本公司专有的高分子镀膜剂及镀膜催化剂,利用系统动力进行循环,使高分子镀膜剂均匀分布于激发态原子位而发生化学反应,当溶液中镀膜剂浓度稳定不变后,确认反应已到终点。
现场测试项目: 镀膜剂:PPM计 一次/2小时
镀(PPM)
膜
剂
浓
度
反应时间
终点(36-54H)
B、镀膜机理
M(HN-200)Cat.→ * M
催化剂活性形成
R2 R2
│ * M (Cat.) │ δ+
R ─ C ─ Me∶──────────→ R ─ C ─ Me:(激发态镀膜剂)
│ 催化剂降低镀膜剂活化能 │
R1 R1
(HN-200镀膜剂)
N:(已处于活性状态的被镀膜金属材料)
R2 δ-
δ+ :N(被镀膜金属材料活性位)
R C Me:
(Cat.)*M
R1
R2
R C Me: :N
R1
镀膜剂与金属处于临界状态
R2
η-γ
R C Me: :N
σ-π
R1
镀膜剂与金属处于η-γ和σ-π键合状态,为一稳定膜层。
N:Cu Fe Zn Al Cr Ni Ti etc.
C、镀膜使用药剂(系统正常热负荷)
化学镀膜剂采用本公司的专利产品,是循环水系统配管线及设备的专用镀膜剂,适合多种材质,对碳钢、不锈钢、铜及铜合金、铝及铝合金、各种垫片垫圈均不会发生化学腐蚀。
D、镀膜方法及操作要点
镀膜处理方法:在正常热负荷情况下进行,即在线情况下进行。镀膜剂投加浓度较高,为正常投加浓度7~10倍。为使膜层完整、致密,要调整PH,镀膜时间48~72小时。
操作要点:
1) 控制系统水位,实际操作需控制在泵能安全运转,不能影响正常使用。循环水浊度<20度管道通水系统运转,检查各处无漏水点。
2) 连通所有末端设备,系统管道通水运转。
3)投加镀膜剂HN-200化学镀膜剂连续运转48小时。
4)每小时测定药剂浓度,不足时追加药量,测定PH 、M碱度。
5)调正PH后运转24小时,投加HN-706冷却水复合水处理剂
及HN-707冷冻水/热水复合水处理剂。
8)再循环24小时,然后根据情况排水,稀释,转入系统调试阶段。
9)取样分析:四小时一次测定pH、M碱度、浊度、镀膜剂浓度,钙硬度、总铁、电导率。
4)化学清洗和镀膜的效果评价
A、化学清洗效果
观察循环水系统清洗前后新、旧挂片状况,并照相。新挂片参与清洗前后称重。根据失重,计算腐蚀速率。判断清洗效果。
参照中华人民共和国化工部行业标准ZB-1991-55规定化学清洗国家标准:碳钢腐蚀速率应小于10.0g/m2·h。本套系统中化学清洗腐蚀速率采用欧美标准:即小于3.45 g/m2·h。
B、镀膜处理效果
将参与镀膜处理的挂片取出,观察表面有无锈点,表面应为蓝色色晕。用滴硫酸铜溶液观察膜的状况,用失重法计算挂片腐蚀速度。碳钢挂片腐蚀速率应低于0.125m.m/a(国家标准号 GB-50050-95)。铜、铜合金和不锈钢的腐蚀率小于0.005mm/a。
4、日常运行阶段方案
系统经清洗、镀膜结束后即转入日常运转。我们根据您的循环水系统的特点,选用了最佳的水处理药剂,并将采取如下措施,保证您的循环水系统正常运行:
1)严格工艺管理,提高指标合格率
循环水处理,表面看似简单,加入各种缓蚀剂、阻垢剂、杀生剂就行了,可是,真正要把腐蚀、结垢、微生物控制好却不是一件容易的事,因为水质变化大,影响因素多。关键是,一旦出问题,无论腐蚀也好,结垢也好,却是不可逆的。循环水出了问题,有持续性、不可逆性,发生了腐蚀、结垢,只会恶性循环,情况越来越糟,不可能把被腐蚀的金属还原;生成的水垢,要全部清除它,溶解它,也很难办到。所以,在管理上就要尽量避免这些不可逆的因素发生,防患于未然。我们采取以下措施来保证循环水处理处于优良状态:
a)重视人工可调指标的执行和考核(药剂浓度、余氯、碱度),对关键操作实行工序管理。我们将水处理药剂投加作为工序管理点进行质量管理,以确保药剂浓度指标合格。
b)为了保证加药的准确性,我们对加药方法均要作详细规定。对系统而言,每提高1mg/L药剂浓度需加多少公斤药剂,以及每补1t水应该加多少药剂,都要经过计算,教给每个操作人员。这样,加入量很准确,不会发生超标或不足。
2)优化水处理配方,调节好水质
水质处理包括二方面:一是药剂配方,缓蚀、阻垢、杀菌哪个都不能偏废;二是水质指标的调整,除了药剂外,水质也有对腐蚀、结垢起作用的指标,如浊度、PH、碱度、钙离子、氯离子等,必须将水质标准调节到药剂配方要求的范围,即要重视前者又要重视后者。其实,后者相当重要,药剂对浊度、碱度、Ca2+、Fe3+的敏感程度、溶解度都不一样。
3)注意工艺条件对水处理效果的影响
循环水是用于换热设备的冷却介质,其引起腐蚀、结垢等问题与设备本身的工艺条件也有很大关系,特别是工况设计低流速、温度高的设备,影响更为显著。这就是同一循环水系统中,不同工况的设备,其腐蚀或结垢倾向表现出很大不同的原因之一。
4)正常运行操作管理
A、加药管理:
冷却循环水处理剂HN-706投加浓度 10 mg/L。根据全排水量投加药剂,连续均匀投加,保持药剂浓度稳定。
氧化性杀菌剂HN-99投加浓度5 mg/L。
B、浓缩倍数管理
循环水的含盐量与补给水含盐量之比为浓缩倍数。这是循环水处理中的一个重要的技术经济指标。控制方法是严禁任意排水,乱接水管,使系统密闭循环。发现漏水及时处理。设计浓缩倍数3.0,在循环水运行初期,热负荷偏低时难以达到,控制在设计指标(浓缩倍数为3.0)。随着循环水系统逐步正常使用,浓度倍数逐步提高达到设计能力时浓缩倍数可达4.0-5.0倍甚至更高倍数。
由于循环水浓缩倍数不仅是水质指标,也是运行的经济指标。
根据循环水系统水量平衡:
M=E+B
式中,M为补水量;E为蒸发量;B为全排污量。
蒸发量E是循环水量、进出塔水温差、蒸发潜热的函数。
排污量 B=E/(K-1)
式中,K为浓缩倍数。
补水量 M=E+B=E+E/(K-1)
由这些公式可计算出补水量、排污量与浓缩倍数的关系(见表3)
表4 补水量、排污量与浓缩倍数的关系表
浓缩倍数 |
1.5 |
1.8 |
2.0 |
3.0 |
4.0 |
5.0 |
6.0 |
7.0 |
补水量与循环量之比/% |
5.2 |
4.7 |
3.5 |
2.6 |
2.3 |
2.2 |
2.1 |
2.0 |
排污量与循环量之比/% |
3.4 |
2.3 |
1.7 |
0.8 |
0.5 |
0.4 |
0.3 |
0.2 |
从表4可以看出,随着浓缩倍数提高,补水量和排污量逐渐下降,意味着加药量也减少,用于水处理的成本(水+药)也下降。
因此,在保证水处理效果优良的条件下,适当提高浓缩倍数是本公司水处理工作中的一个重点。
C、补给水的水质管理
补给水水质发生变化也会影响循环水水质,补给水PH、悬浮物、总铁、氯离子等超过规定指标时,将会造成循环水水质变化,甚至恶化。
5)正常运行阶段水处理技术的关键
就是如何妥善处理好化学水处理中的水质指标、药剂方案及浓缩倍数的关系。水质指标、药剂方案与浓缩倍数是相辅相成的、互相牵制的。
因此,本公司水处理浓缩倍数的管理思想是:在保证水质质量的条件下,尽可能提高浓缩倍数运行。
正如前面所述,水质指标不好,比如水中因腐蚀产生的总铁离子高、菌藻引起的浊度、粘泥高,或其它的原因造成的某指标超标,不得不排污,降低了浓缩倍数。所以,在水质管好的前提下才能提高浓缩倍数。只有这样才能为循环水运行管理建立一套完整有效的水处理方案。
6)循环水处理效果监测方法
循环水处理效果通过测定PH值、电导率、总铁、总硬度等指标来判断。
A、pH值 便携式pH计测定。
B、电导率 在线电导率仪。
C、总铁 采用分光光度法进行。
D、总硬度 采用化学分析方法进行。
5、使用药剂
1)化学清洗及化学镀膜用药品:
① HN-100大分子螯合物清洗剂
Ø 大分子螯合物及高性能分散剂
Ø 有效清除黑铁管、铜管、镀锌管、无缝钢管等管线及相关换热设备和冷
凝器表面的油污、杂质及其它污物,在系统中通过加入活化助剂引发
大分子螯合物产生强振动将管壁各种垢层及微生物粘泥产生共振而清
洗下来,使金属保持良好的热传导性。
Ø 为绿色化学清洗药剂,不含重金属,可直接排放
Ø 根据系统情况可简单控制投加量。操作方便易行。
② HN-200高分子化学镀膜剂
Ø HN-200高分子化学镀膜剂能在金属表面,生成单分子层致密的防蚀膜,能有效防止腐蚀及结垢。
Ø 元素有机高分子化合物,镀膜催化剂
Ø 须在金属表面清洗干净后进行,镀膜时PH值控制在6.5±0.5,钙离子 浓度在60mg/L左右。
2)水处理化学品:
① HN-706循环冷却水复合水处理剂
★产品性能
本品是由聚天冬氨酸、有机低瞵酸及多元共聚物等复配而成,阻垢和缓蚀性能佳,而且性能稳定,环保高效低磷,使用本品后循环水中的磷含量低于国家二级排放标准。与常用杀菌灭藻剂相容性好,在常规用量10~40mg/L下,可保证循环冷却水在高浓缩倍率下运行,阻垢率达到96%,缓蚀率达到100%。
★产品用途
本品主要用于钢铁冶金、石化、造纸、电力等行业中循环冷却水系统的缓蚀和阻垢,能保障循环水系统在高硬度、高碱度、高pH值、高悬浮物的“四高”苛刻条件下安全正常运行,也可应用于其它工业的循环冷却水系统。
★产品用途
外观 |
淡黄色或棕色透明液体 |
固含量(%) |
≥25.0 |
相对密度(20℃,g/cm3) |
≥1.10 |
pH值 |
3.0±0.5 |
★使用说明
本品原液用水稀释至5~10%后使用。加药方式:自动加药装置、计量泵或自流式。加药点:可在循环水池、循环水泵入口处或吸水井处。运行中监测项目:浓缩倍率、缓蚀率、总磷含量。
★ 包装与贮存
本品用塑料桶包装,每桶净重25kg。贮存于阴凉干燥处,贮存期二年。
·本药剂由膦酸基羧酸基多元共聚物、磺酸共聚物及锌盐等复配而成,防腐阻垢性能极佳。
·特别适用于高硬、高碱、高pH值、高悬浮物的四高苛刻水质条件。
·它既有膦酸又有羧酸基的结构特性,是其具有良好缓蚀阻垢性能的主要原因。与其它常用的有机瞵酸相比,其具有卓越的高温阻垢性能及稳锌的能力,甚至在pH为9.5时也能使锌处于稳锌状态。
·在水中对氯气或氯制剂以及Fe3+的耐受力优于其他膦酸盐。
② HN-707循环热水复合水处理剂
★ 产品性能
本药剂由膦酸基羧酸基多元共聚物、磺酸共聚物及锌盐等复配而成,防腐阻垢性能极佳。
·特别适用于高硬、高碱、高pH值、高悬浮物的四高苛刻水质条件。
·它既有膦酸又有羧酸基的结构特性,是其具有良好缓蚀阻垢性能的主要原因。与其它常用的有机瞵酸相比,其具有卓越的高温阻垢性能及稳锌的能力,甚至在pH为9.5时也能使锌处于稳锌状态。
在水中对氯气或氯制剂以及Fe3+的耐受力优于其他膦酸盐
★ 产品用途
本品主要用于热水的防腐阻垢。
★ 技术指标
外观 |
无色或淡黄色透明液体 |
有效活性含量(%) |
20.0±1.0 |
相对密度(20℃,g/cm3) |
1.15±0.05 |
★ 使用说明
本品可单独使用,也可复合使用,一般投加量为10~40mg/L,采用连续投加为宜。pH值适用范围8.0~10.0。常与其他水处理剂一起组成全有机配方使用。
★ 包装与贮存
本品用塑料桶包装,每桶净重25kg。贮存于阴凉干燥处,贮存期二年。
③ HN-99生物杀菌剂
★ 产品性能
l 其主要成分为异噻唑啉酮,可有效抑制微生物繁殖及消除生物粘泥。
l 与当前使用的各类缓蚀剂、阻垢剂、表面活性剂等相容性好,化学性能稳定。
l pH值的适用范围宽:5.5~9.0。
l 减轻能导致热交换能力降低的污泥淤积问题。
l 减少排放问题:其含有的活性分子可被降解。
l 控制简单:能有效杀灭较宽范围的微生物。
l 易于应用:低浓度下使用有良好效果。
★ 产品用途
本品作为一种广谱杀菌剂,使用方便,用量少,而且少量残余物可自然降解。可作为钢铁冶金、化工、造纸、电力等工业循环冷却水系统的杀菌剂,是极为优良的控制微生物生长抑制淤积物粘垢的药剂。该药剂特别适用于整套设备中对污染物的高效处理,如冶金厂、钢铁厂、石化厂、炼油厂、化工厂等。
★ 技术指标
外观 |
淡绿色至蓝色液体 |
活性含量(%) |
1.5±0.1 |
相对密度(20℃,g/cm3) |
1.02±0.01 |
pH值 |
3.7±0.02 |
★ 使用说明
本品原液用水稀释至5~10%后使用,一般按循环量5~7mg/L计即可。加药方式:自动加药装置、计量泵或自流式。加药点:可在循环水池、循环水泵入口处或吸水井处进入系统发挥杀菌作用。
★ 包装与贮存
本品用塑料或纸箱包装,每箱净重25Kg。贮存于阴凉干燥处,贮存期一年。
7、日常技术服务:
本公司提供现场工程师,解决任何可能需要的技术问题及服务。现场技术工程师提供:
Ø 每月现场水质服务、每月一次的补水分析、年汇报总结。
Ø 每月与业主方工程师共同评价水系统的运行稳定性,讨论系统运行中可能出现的问题,澄清可能存在问题的现场误差。
Ø 检查各系统运行状况。
Ø 确定各系统采样点采样,并测试水质,根据水质化验结果及时调整设备和控制系统,使其处于最佳状况。
Ø 检查药剂消耗量,每月提供一次药剂库存量。
Ø 提交服务报告,报告服务内容,各种监测结果和操作建议。
Ø
8、药剂报价
1.空调系统水处理费用(4月1日-10月30日) |
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