空调冷却水水质标准样本.docx
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空调冷却水水质标准样本
空调冷却水水质原则DB31/T143-94
项目
单位
指标
化验办法
PH
冷却水
热媒水
冷媒水
GB-5750
7.0-8.5
8.0-10.0
8.0-10.0
GB-5750
总硬度
PPM
<800
<200
<200
GB-5750
TDS
PPM
<3000
<2500
<2500
GB-5750
浊度
度（NTU）
<50
<20
<20
GB-5750
总铁
PPM
<1
<1
<1
GB-5750
总铜
PPM
<0.2
<0.2
<0.2
GB-5750
细菌总数
个/ml
<1×104
<1×103
<1×103
GB-5750
工业冷却水水质规范GB50050-
项目
单位
规定或使用条件
许用值
浊度
NTU
依照生产工艺规定拟定
≤20
换热设备为板式、翘片管式、螺旋板式
≤10
PH
6.8～9.5
钙硬度+甲基橙碱度
（以CaCO3计）
mg/l
碳酸钙稳定指数RSI≥3.3
≤1100
传热面水侧壁温不不大于70℃
钙硬度<200
总铁
mg/l
≤1.0
Cu2+
mg/l
≤0.1
Cl-
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
传热面水侧壁温不不不大于70℃
冷却水出水温度不大于45℃
≤700
SO42-+Cl-
mg/l
≤2500
硅酸（以SiO2计）
mg/l
≤175
Mg2+×SiO2
（Mg2+以CaCO3计）
mg/l
PH≤8.5
≤5000
游离氯
mg/l
循环回水总管处
0.2～1.0
NH3-N
mg/l
铜合金换热设备
≤1
≤10
石油类
mg/l
非炼油公司
≤5
炼油公司
≤10
CODCr
mg/l
≤100
中央空调冷却水
中央空调冷却水解决
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。
当前，高层建筑或封闭式厂房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
中央空调水系统用水普通分为两类，即未通过任何解决自来水和软化水。
水中对设备重要产生影响因素分别为硬度、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，在水循环过程中，硬度和碱度是导致结垢重要因素，而Cl-、低pH、溶解氧、生物粘泥是导致腐蚀罪魁祸首。
冷却塔管理
开放式冷却塔从空气吸入灰尘、泥土、烟灰、有机物碎片和其他各种各样物质。
进入冷却塔中空气中颗粒物会被冷却水洗涤下来，进入循环水中，并逐渐浓缩。
冷却塔周边空气环境严重影响冷却水质量，例如土建、风向、空气污染限度等，因而,做好冷却塔管理非常重要,做好定期清扫工作。
如果灰尘比较大，就需要循环水旁滤解决，进行水质净化。
小资料：
每立方厘米中具有100,000个以上颗粒物，在大都市附近是很正常。
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冷吨冷却塔在一种季节，从空气和补加水中吸取颗粒物在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
由于冷却塔水蒸发，水不断浓缩，水质矿物质含量逐渐增多，结垢倾向加大，也许会导致空调主机热互换效率下降，寻常体现为：
主机开机后，在短时间内温度不能减少到适当温度；主机工作时间延长，开机台数增多；主机报警等故障。
因而，需要对主机定期清洗。
此外一种重要问题，就是换热器泄露，导致主机严重故障。
如果主机换热器表面结垢，这就为水中微生物附着创造了条件，某些厌氧菌会产生硫酸或盐酸，在氯离子Cl-作用下，在换热器表面部位，由慢慢地腐蚀逐渐变为加速腐蚀，导致设备泄露，换热器报废。
水中细菌、微生物含量以及水浊度，是控制腐蚀两项重要指标。
减少结垢风险办法：
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
电化学技术就是采用循环水除垢办法，进行水质软化，减少水中钙离子含量，使得系统水质不结垢。
换热器表面干净、清洁，没有垢层附着。
药剂对结垢控制局限性：
1、加阻垢剂有时效性，时间长容易失效
2、药剂也许增长新垢
3、高温时药剂分解
4、药剂使得碳酸钙溶解度增大，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---硬垢减少了热互换效率
悬浮物和生物膜及水垢混合在一起，在热互换器列管表面形成沉积物，从而减少了冷凝器热互换效率。
研究表面，1mm水垢就能导致空调机组效率下降45%。
热互换器上0.25mm厚污垢或者结垢层，将减少热互换效率，增长能耗10%。
下式可以用来计算一种冷却循环水系统一年能耗成本：
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
如果热互换器上污垢厚度为0.25mm，运营一年电费将增长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
增长电能消耗
0
92.77
0
-
0
0.3
73.68
21%
92%
11%
0.6
61.12
34%
76%
23%
0.9
52.20
44%
72%
32%
1.2
45.60
56%
-
41%
1.6
39.52
57%
-
52%
资料来源：
PhilipKotz征询公司、美国原则局、美国伊利诺伊州立大学、中华人民共和国技术服务社能源中心等。
并且，冷却系统自身产生颗粒物，例如腐蚀产物、无机物沉淀（铁氧化物、硬度盐类等等）、微生物宿主、有机化合物汇集体和其他物质，会加速腐蚀和腐蚀物形成。
图表2药剂解决不佳换热器
生物粘泥导致热互换损失是碳酸钙垢5倍
循环水环境是细菌、微生物适当生存环境，导致生物黏泥。
冷却塔和空气不断互换，空气营养物和细菌微生物进入系统，水温也是细菌容易繁殖适当温度，水中具有细菌繁殖所需要营养物，例如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。
《水解决规范》中强调，控制和防治生物粘泥核心，是控制水质细菌含量，最简朴成功办法是保持系统清洁。
生物粘泥导致热互换损失甚至不不大于无机水垢导致热互换损失。
美国CTI（冷却塔技术研究所）报告显示，生物膜（粘泥）热传导率只有碳酸钙垢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有关。
全面腐蚀采用镀膜，对换热设备和管道进行保护，危害最严重是局部腐蚀。
局部腐蚀，普通发生在储罐和输水系统中，有高活性局部阳极电位引起。
腐蚀是离子浓度不对等或者氧浓度差别所致。
经常发当前高温区（热水出水端）、晶格缺陷处、切削部位、表面划痕或裂纹处。
点蚀是金属损坏最常用因素。
一种穿孔可以毁掉一台核心热互换器，从而可以导致整个工厂停产。
厌氧菌会在生物膜深处氧稀缺地方繁殖。
某些细菌可以够代谢不锈钢中碳、某些细菌可以生成硝酸、硫酸或者有机酸，从而加速腐蚀。
细菌菌群下面潮湿表面氧消耗，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%腐蚀是由微生物加速或者导致。
微生物，象细菌，在所有腐蚀方面比此前以为作用更大。
点蚀深度和大阴极区域与小活性阳极区域比例成正比。
石油、化工厂常浮现设备泄漏，水中浮现油污、物料等，水浊度长时间减少不了，这样状况往往意味着设备穿孔，局部腐蚀发生。
这样事故，在设备运转时是不太容易发现。
并且这样细小空洞，往往覆盖在垢层下面，不太容易发现，虽然进行设备检修时，导致在设备穿孔前不太容易发现，而以为水解决还“可以”，直到浮现了设备泄漏，为时已晚。
军团菌问题
军团菌危害还不为普通人所认知，因而对它危害不会引起足够注重。
但是，由于中央空调环境封闭性，工作区域内人员每天要在这样空气环境中待8个故事，长期在军团菌环境中待人，很容易患上“空调病”，浮现呼吸、疲劳、咳嗽、胸闷等症状，而误以为是感冒了，其实，极有也许是感染了军团菌。
控制冷却塔内细菌成为核心。
冷却塔内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环境中，军团苗自身存活能力不强，冷冻与加热均能杀死该菌。
它存活、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，或以冷却水协会名义发布了“冷却塔防治军团菌守则（或指南）”她们共同点就是要消除军团菌赖以生长污垢、沉渣与粘泥，规定每年（每季节）清洗填料，系统用化学杀菌。
对于疑有军团病发生状况，则规定加强清洗杀菌工作。
由于清洗冷却塔及循环系统十分繁琐，费时费工。
检测军团菌办法还不够敏捷、精准，因此至今没有一种国家对冷却塔作出强制性操作规范。
但地区性、州县、行业性规范已经被履行近年。
冷却塔与空调系统与否有助于防止军团菌与设备设计关系密切，某些不适当于机械清洗填料冷却塔应予以改造或更换。
适当于冷却塔杀菌季铵盐、唑啉酮类杀菌对于杀灭军团菌已被证明无效。
清理军团菌滋生场合是防治军团菌核心。
电化学杀菌技术，使得军团菌不复存活。
药剂杀菌局限性：
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，细菌具备耐药性
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尸体只能通过排污和旁虑减少，水质浊度普通较高，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解决系统，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减少，维修成本减少，物料泄漏事故难以发生，工厂开工率大大提高。
老式化学办法优势与缺陷
惯用某些药剂名称：
*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&Dechlorina
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