加药装置技术方案.docx

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加药装置技术方案

加药装置技术方案

1.1设计原则

设计过程中充分考虑招标要求，遵循如下设计原则：

遵照国家及行业有关法规要求，并结合工程实际情况进行设计，确保循环水系统运行水质指标稳定在设计的水质范围内。

总结国内外循环水处理的成功经验，确保水处理设备的成熟、合理、可靠。

提高冷却水系统浓缩倍数，确保系统水质的稳定、安全，并达到国家规定的标准。

充分考虑循环水处理系统配套的措施，从而有效保证系统稳定运行；选择对周围环境的影响较小的工艺，排污水中含磷量符合排放要求。

防止排污水对环境的二次污染。

控制采用自动化运行，简化操作管理程序，减轻工人劳动强度。

设备选型注重选择质量可靠，使用寿命长、性价比高、维护方便的设备。

1.2、循环水系统常规问题分析

1.2.1、循环水的性质

1）物理特性

Ø水的比热较大，传热较快；

Ø黏度小、流动性强。

2）化学特性

Ø不同金属之间产生电化学腐蚀、施工安装接口端产生应力腐蚀、循环水氧浓度差产生氧腐蚀；

Ø敞开式冷却水随着浓缩倍数的升高硬度成倍增长导致结垢，降低换热效果增加能耗；

Ø与空气接触易产生生物菌藻；

Ø水中的腐蚀产物、生物粘泥及大气夹带物导致悬浮物、浊度升高，形成污垢。

3）循环水在热交换设备内的特性

1、流速慢（可计算），悬浮物易于沉积在管壁，形成垢类；

2、靠近管壁水温较高，易结垢（22+）；

3、易产生垢下腐蚀；

4、水中、42-离子对管道易产生腐蚀；

5、被处理的循环水其值超出金属设备、管道的钝化区易产生腐蚀。

1.2.2、循环冷却水系统常规问题分析

1.2.2.1结垢问题

在空调循环水系统中，重碳酸盐的浓度随着蒸发浓缩不断增加，当浓度达到饱和状态时，或在经过换热器传热表面使水温升高时，会发生分解反应，生成碳酸盐沉淀。

碳酸盐沉积在换热器表面，形成致密的碳酸盐水垢，其导热性能很差，从而降低换热器的传热效率。

严重时，使换热器堵塞，系统阻力增大，水泵和冷却塔效率下降，生产能耗增加，产量下降，甚至造成非正常停产。

1.2.2.2腐蚀问题

在空调循环水系统中，管道、换热器等为金属材质，由于在敞开式系统中水与空气充分接触，水中溶解的O2可达到饱和状态，当金属与溶解有氧气的冷却水接触时，由于金属表面的不均一性和冷却水的导电性，在碳钢表面形成许多腐蚀微电池，微电池的阳极区和阴极区分别发生氧化反应和还原反应。

在水中一些有害离子如和42-离子浓度增高时，会加速金属材料的腐蚀。

和42-会使金属上的保护膜的保护性能降低，尤其是半径小，穿透性强，容易穿过膜层置换氧原子形成氯化物，加速阳极过程的进行，使腐蚀加速。

在不进行水处理的情况下，碳钢的腐蚀率为1.5；使用水处理技术后可达到：

碳钢的腐蚀率≤0.075；铜的腐蚀率≤0.005（国标）。

据调查，空调设备费用约占整个项目投资的1/10左右，因此进行空调水处理，对延长设备的使用年限、减少支出、减少设备的维修费用是相当重要的。

1.2.2.3菌藻滋生问题

微生物在冷却水系统中的大量繁殖，会使冷却水颜色变黑，发生恶臭，污染环境。

同时，会形成大量黏泥使冷却塔的冷却效率降低，黏泥沉积在换热器内，使传热效率迅速降低和水压损失增加，沉积在金属表面的黏泥会引起严重的垢下腐蚀，同时它还隔绝了缓蚀阻垢剂对金属的作用，使药剂不能发挥应有的缓蚀阻垢效能。

所有这些问题导致冷却水系统不能长期安全运转，影响生产，造成严重的经济损失。

因此，微生物的危害与水垢、腐蚀对冷却水系统的危害是一样的严重。

1.2.2.4浓缩倍数控制不稳定

浓缩倍数是指在循环冷却水中，由于蒸发而浓缩的溶解固体与补充水中溶解固体的比值，或指补充水流量与排污水流量的比值。

在实际测量中，通常为循环冷却水的电导率值与补充水的电导率之比。

冷却水在冷却塔内与空气进行接触换热，冷却水主要换热方式为蒸发换热和接触换热，其中蒸发换热占85%以上，因此冷却水在冷却塔内不断蒸发，造成水中阴阳离子不断浓缩。

循环冷却水系统运行过程中，浓缩倍数是判断系统是否处于正常稳定运行的一个重要指标，也是水处理控制的重要指标。

因水质变化无法直观判断，因此水处理一般采用人工水质化验或在线监测仪表来了解水质的变化范围及控制程度。

1.2.2.5悬浮物引起的问题

冷却水在与空气逆向进行换热过程中，将空气中的尘埃、杂质等洗涤下来，进入系统中，造成水中悬浮物含量不断增加；同时，悬浮在水中的杂质、腐蚀产物、碱度垢等在微生物生长繁殖中分泌出的粘性物质作用下，粘连聚集，形成污垢，沉积在系统流速较慢的空压机管束内，从而降低传热效率，严重时，使换热器堵塞，系统阻力增大，水泵和冷却塔效率下降，生产能耗增加，产量下降，甚至造成非正常停产。

1.2.3、冷冻/采暖季空调热水系统常规问题分析

此类循环水系统由于给水一般是市政水经过了深度处理后的，水质比较纯净，并且闭式系统中没有沸腾和蒸发的过程，因此一般不会发生盐类因浓缩从水中析出而形成沉积物的情况。

系统运行过程中可能发生的危害主要是管道和金属的严重腐蚀问题。

系统系统主要是由于系统管网与水中的氧气反应，生成2O3腐蚀产物，导致系统中的杂质不断增多，使水的色度、浊度不断升高，以致造成水的二次污染，产生黄锈水现象，加速管网的腐蚀。

同时系统中金属设备和管件与循环水中的杂质会发生一系列的电化学反应，导致金属表面发生质变，甚至功能遭到破坏。

这些反应，促使微电池中阳极区的金属不断溶解而被腐蚀。

随着腐蚀产物的增加在风机盘管处形成褐色的锈垢，降低整个系统的工作效率。

随着腐蚀的程度加深，更会导致设备管壁腐蚀穿孔，会造成系统、设备渗漏，影响安全生产，造成经济损失。

水中溶解的氧,是造成密闭系统腐蚀的主要原因之一。

它们是在金属壁表面上形成许多小的鼓包，其直径为1～20毫米。

鼓包表面的颜色由黄褐色到砖红色，次层是黑色粉末，把这些腐蚀物清除后，金属表面出现腐蚀陷坑，这种腐蚀称为溃疡性腐蚀。

因此，此类系统的腐蚀也是需要解决的重大问题。

1.3、循环水系统化学水处理简介

中央空调循环冷却水基本使用自来水。

多年来，由于水系统结垢和腐蚀造成机组功能下降、使用寿命降低、能耗增加，业主长期处于设备、管线维修的局面。

为改变这种状况，水磁化器被引入中央空调水系统。

实践证明，使用这种设备处理能力有限，不成功的报导很多。

上世纪80年代中期在工业的冷冻水系统引入工业循环冷却水处理技术后非常成功，这就是循环冷却水化学水处理技术。

该技术是向水中投加水质稳定剂——包括分散剂、阻垢剂、缓蚀剂、杀菌剂等。

是通过化学方法，使水中结垢型离子稳定在水中，其原理是通过螫合、络合和吸附分散作用，使2+、2+稳定地溶于水中，并对氧化铁、二氧化硅等胶体也有良好的分散作用，本法是目前空调水处理使用最为普遍的一种方法，也是在工业循环水处理中应用面最广、技术最成熟的一种方法，实践证明是有效而经济的方法。

循环水化学水处理即水质稳定处理，通过向循环水中投加水质稳定剂的形式解决系统结垢、腐蚀及菌藻滋生问题。

1.3.1、化学水处理作用机理

1.3.1.1防垢机理

通过化学方法往水中投加阻垢剂。

阻垢剂的作用可分为分散，络合增容、螯合作用和晶格畸变，三方面是相互联系相互补充的，分散作用是络合增容、螯合作用的补救措施，晶格畸变是分散作用的补救措施，其中分散能力起到主要作用。

5.3.1.2化学法处理腐蚀问题原理

通过化学方法，往水中投加缓蚀剂，缓蚀剂进入系统，通过成膜原理，在设备表面形成吸附膜，阻隔金属与水的接触，达到缓蚀的目的。

1.3.1.3杀菌灭藻剂

投加杀菌灭藻剂，能渗透到微生物细胞壁，与蛋白质作用，使之凝固，阻止其新陈代谢作用，通过断开细菌和藻类蛋白质的键而起杀生作用。

迅速透穿黏附在冷却水系统中设备表面上的生物膜，对生物膜下面的微生物进行有效控制，是水溶性的。

1.3.2、化学水处理前提

化学水处理必须在系统清洗预膜完成的情况下，方可进行水质稳定处理，并且要根据系统运行情况进行定期清洗预膜。

缓蚀药剂日常投加防腐的机理是通过补膜的形式保障系统的防腐保护膜连续稳定性，从而达到防腐和降低运行成本的目的。

由于运行初期系统管路中杂质过多，并且金属均处于裸露腐蚀状态，如果在此状态下投入运行，由于没有原始的防腐保护膜，投加缓蚀剂无法通过补膜达到防腐的水质处理目标，会对系统造成严重的影响。

因此在运行初期系统必须进行整体清洗预膜处理，以保证系统长时间稳定运行。

1.3.3、水质稳定剂选择

需根据系统设备主要材质、补充水水质情况及运行工况进行选择。

药剂复配工作需经过静态阻垢试验、挂片试验及动态模拟实验进行筛选后确定最优水处理配方和合理的投加浓度。

1.3.4、化学法处理技术的工艺

根据系统工艺条件、补水水质情况及运行要求，根据系统补水连续投加阻垢缓蚀及定时定量杀生药剂，控制循环水系统的结垢、腐蚀与菌藻滋生等水质问题。

并且化学水处理工艺要求具备完善运行管理体制。

1.3.5、技术优点

水质处理效果稳定：

由于投加的药剂需要经过各种实验筛选后确定药剂配置方案及投加浓度，水处理药剂针对系统水质情况而配置，处理专一效果稳定。

水处理见效快：

随着系统的运行和化学药剂注入，水处理剂迅速扩散并且均匀分布于水中，水处理效果立竿见影。

应用领域广、适用范围大：

循环水化学水处理只要保证系统药剂的用药浓度即可，所以针对各领域循环冷却水均可进行有效处理。

高浓缩倍数运行：

药剂的选择可以根据系统浓缩倍数的运行要求进行合理调整与配置，彻底解决物理法低浓缩倍数运行条件的限制。

1.5.5、本项目循环水系统运行水质控制指标

1.5.5.1补水水质

补水性质：

项目地市政自来水

1.5.5.2国标对系统水的水质要求

新国标公示稿《采暖空调系统水质标准》对集中采暖空调循环水系统循环水及补充水的水质做出了规定，应符合下表的规定。

1.5.5.2.1采暖空调系统水质

1.5.5.2.1.1集中空调间接供冷开式循环冷却水系统循环水及补充水水质标准

集中空调间接供冷开式循环冷却水系统循环水及补充水的水质应符合表1规定。

表1集中空调间接供冷开式循环冷却水系统循环水及补充水水质标准

检测项

单位

补充水

循环水

（25℃）

6.5～8.5

7.5～9.5

表1集中空调间接供冷开式循环冷却水系统循环水及补充水水质标准（续）

检测项

单位

补充水

循环水

浊度

≤10

≤20

≤10（换热设备为板式、翅片管式、螺旋版式）

电导率（25℃）

μ

≤600

≤2300

钙硬度（以3计）

≤120

总碱度（以3计）

≤200

≤600

钙硬度+总碱度（以3计）

≤1100

－

≤100

≤500

总铁

≤0.3

≤1.0

3

≤5

≤10

游离氯

0.05～0.2（管网末稍）

0.05～1.0（循环回水总管处）

≤30

≤100

异养菌总数

个

≤1×105

有机磷（以P计）

≤0.5

1.5.5.2.1.2集中空调循环冷水系统循环水及补充水水质标准

集中空调循环冷水系统循环水及补充水的水质应符合表2规定。

表2集中空调循环冷水系统循环水及补充水水质标准

检测项

单位

补充水

循环水

（25℃）

7.5～9.5

7.5～9.5

浊度

≤5

≤10

电导率（25℃）

μ

≤600

≤800

－

≤250

≤250

总铁

≤0.3

≤1.0

钙硬度（以3计）

≤300

≤300

总碱度（以3计）

≤200

≤200

溶解氧

≤0.1

有机磷（以P计）

≤0.5

注：

集中空调间接供冷闭式循环冷却水系统循环水及补充水水质标准按照本标准中空调循环冷水系统循环水及补充水水质标准执行。

1.5.5.3补水水质分析及系统运行水质设定

1.5.5.3.1运行补水水质设定

运行补水水质硬度含量太高或没有保持一定的硬度含量均是不合适的，因此需要将补水水质硬度控制在合理的范围之内。

既要延缓结垢，又要延缓腐蚀。

将补水水质控制在一定的硬度范围之内，主要目的是解决纯软化水加速腐蚀和结垢的问题。

由于循环采暖水在运行过程中不存在浓缩问题，并且钙化合物随温度升高，溶解度降低。

根据下图所示，水温在80摄氏度时，碳酸钙硬度在水中的溶解度为70-80，在此范围以下，碳酸钙硬度补水析出，因此不存在结垢的问题。

本项目二次网补水将水中的硬度控制在80摄氏度时水的饱和溶解度范围内，就避免了硬度垢的析出。

水中没有硬度垢的析出，能够减轻在线式水处理设备的处理负担。

结合原水水质检测报告，参照《采暖空调系统水质标准》中暖循空调环水系统循环水及补充水水质标准，补水水质硬度应小于80。

本项目循环冷却水补水水质设定参数如下表：

项目

浊度（）

总硬（）

总碱（）

氯离（）

补充水

6.5-8.5

≤10

≤100

≤200

≤100

注：

*适用于系统中没有304不锈钢材质的管路和设备。

本项目闭式系统循环水补水水质设定参数如下表：

项目

浊度（）

总硬度（）

总碱度（）

氯离子（）

补充水

7.5-9.5

≤5

≤300

≤200

≤250

注：

*适用于系统中没有304不锈钢材质的管路和设备。

1.5.5.3.2循环水运行水质指标

本次设计循环水运行水质是依据项目地城市自来水水质，并参考50050-2007工业循环冷却水处理设计规范中规定的循环水浓缩倍数，结合我公司多年项目实践的运营数据进行合理设计的。

并且在系统运行过程中，根据实际水质变化会做适当调整。

项目

系统

开式循环冷却水

冷冻水系统

钙硬度（以3计）

≤450

≤450

总碱度（以3计）

≤500

≤500

电导率

＜3000μ（20℃）

＜2500μ（20℃）

浊度

≤20

≤20

油

＜5

——

值

≥6.5

8.5-10.0

总铁

≤0.5

≤1.0

铁细菌

——

＜100个

异养菌

≤5*104个

——

浓缩倍数

＞2.5

——

注：

1、板式换热器一次及二次水的浊度小于10；

2、以上水质为我公司针对本项目所设定水质；

3、实际运行水质需根据本项目现场运行状况（如详细的补水水质、系统工况参数等）进行确定。

1.6、水质管理

我公司派专业技术人员，专人做项目管理，对加药、排污及机组运行状况作全程跟踪管理服务，随时掌握机组运行及水处理信息，并定期巡视机组、采集水样、分析检验、根据水质分析报告及时调整药剂添加量，确保水质符合机组运行要求。

1.6.1、加药管理

开机前，以冷却水、冷冻水系统保有水量，按每吨水加0.1㎏比例进行基础投药（缓蚀阻垢剂），加药方法：

安装自动加药装置、安装补水计量表，根据每天补水量设置加药量参数，自动完成加药，无须人工值守。

杀菌灭藻剂，按每吨水100克比例添加，每周定时、定量投加一次，七、八、九高温月份，需增大投药量，确保能够彻底地杀死菌类、藻类，能够彻底地抑制菌藻类的生长。

1.6.2、排污管理

由于冷却水的蒸发和飞溅（主要是蒸发），系统水浓缩倍数在增加，将浓缩倍数控制在2以下。

需定期、定时排污，排污量需要根据水质化验报告确定排污时间和排污量。

排污方法：

安装自动排污装置，根据水质化验结果实行自动排污。

1.6.3、水质分析管理

每周采样分析一次，七、八、九高温月份根据水质变化情况及时调整分析次数，并根据水质报告及时制定加药和系统运行优化。

1.6.4、系统操作维护性能保养

为了保证招标方循环水系统日常运行性能稳定，安排专门的技术人跟踪服务，指导贵方的运行管理人员，将循环水水质控制在设定的范围之内，保证系统稳定运行：

我方定期取系统水样进行水质检测。

检测内容至少应包括：

、硬度、碱度、氯离子含量、电导率等6项。

根据水质分析结果指导系统运行。

根据水质检测结果，投加水处理药剂，并及时调整水处理药剂的投加量。

定期对中央空调系统进行巡检。

不仅包括水处理设备，而且针对制冷机组、冷却塔、水泵等设备提出运行建议。

技术咨询

我方除了服务的技术人员提供及时的技术咨询服务外，公司还有专门的技术专家委员可以随时解答甲方提出的各种技术问题，并提供从系统设计到后续维护管理的一系列服务，全面帮助招标方在系统运行中最大限度的节约成本。

技术培训

在系统运行维护中，我方根据一段时间内的系统实际运行情况，对招标方操作人员进行技术培训，并提供相应的培训资料，以提高招标方操作人员的系统管理水平，增强对系统运行的了解。

电话跟踪服务

我方的客户服务部门定期对甲方进行电话跟踪拜访，及时了解系统空调机组的运行状况，了解售后服务工作的进行情况。

同时，招标方的运行管理人员一定要做好日常运行维护工作，将系统的日常运行状况及水质分析情况每月向我公司进行反馈。

“三分设备及药剂，七分管理”，现场管理的好坏，不仅影响到处理费用，因此希望招标方在今后的运行中能与我们保持密切联系，及时把日常监测项目数据反馈给我公司，以便我们能更好的为贵公司服务。

1.7、设备选型及设备简介

1.7.1、循环水化学智能加药装置（化学水处理器）

1.7.1.1设备简介

洁禹通系列“循环水化学智能加药装置”是解决开式、闭式循环水系统在运行过程中存在的结垢、腐蚀、菌藻及水质等问题，并同时有效控制系统浓缩倍数、指导系统排污和补水的综合性化学水处理系统。

洁禹通系列“循环水化学智能加药装置”的监测装置、药剂种类的选择和加药量的确定是根据系统补水水质、系统运行工况、系统正常运行对水质的要求、周围环境（如风沙粉尘、南北地域性气候环境差异、特殊行业）等条件来确定的；系统排污补水是根据智能监测装置的信号，通过设定的智能程序控制，实现了系统运行的节能减排。

1.7.1.2工作原理

洁禹通系列“循环水化学智能加药装置”由在线动态加药系统和排污系统两大部分组成：

在线动态加药系统是由水质监测装置、药剂、加药装置、自动控制四部分组成。

◎药剂专业环保药剂、自主知识产权

应用我公司独特配方绿色环保型药剂，结合多年实践，不断创新，广泛应用于各类水系统中。

该水处理药剂主要分三个系列：

缓蚀阻垢剂，缓蚀剂，杀菌灭藻剂。

根据系统补水水质、系统运行工况、系统水质、系统设备材质等要求的不同，应用不同种类的药剂。

（该系统是根据我公司药剂特性及处理系统的要求设计完成的，需使用我公司的配套药剂）。

◎加药装置

标配以原装进口计量泵为主体，配合先进容药装置（计量泵可根据要求选配）。

◎自动控制

微电脑集成控制，通过独创智能程序全自动运行,通过各控制点的联动、切换，保障系统运行，并具备声光报警系统，提醒人工手动补充药剂。

在线控制系统由微电脑集成控制，根据系统电导率的变化，科学控制系统排污量，实现了节能减排、避免了对环境产生二次污染，同时防止药剂流失，降低了运行费用。

1.7.1.3设备控制系统集成优势说明

加药装置与药剂、系统运行状况、循环水质等之间的联动控制要实现精确、适时、稳定、及时的目的，手动控制方式是完全满足不了的。

为了实现药剂的动态投加与系统运行工况相匹配、将循环水系统的运行水质的情况适时反映、计量泵的流量范围调节、剩余药剂量的检测等功能，我公司所供设备采用了微电脑集成控制，利用独创的智能程序实现各点的联动、切换、信号传输等功能。

设备采用时间控制方式，定时定量投加药剂，结合水质在线检测仪表，将循环水质情况实时反馈，指导系统的水质排污，完全实现了设备的自动化、智能化。

◎药剂投加双级控制，在线监测控制，有效保证系统安全经济稳定运行。

◎从传统化学加药的定时、定量投加发展到实时动态投加（根据系统类型、不同运行工况、不同补水水质、系统水质要求等参数对系统主动性动态投加）。

◎不但对药物投加实现了实时动态控制，而且对循环水系统运行工况、水质、腐蚀进行监测，以便来调整加药量；通过以上监测，使排污与补水量趋于合理，达到了节能减排的要求。

◎解决了传统化学加药方式潜在的重大问题。

如方法单一，无法实现加药种类和加药量与系统动态工况的实时匹配；加药量不合理导致系统问题加重（加药量不足导致系统问题解决不充分，加药量过大导致系统腐蚀加剧、二次污染等的问题。

）。

◎加药种类和加药量合理配置，运行成本低。

◎药剂采用独特配方，绿色环保，高浓缩，节约运行成本，避免了对环境的二次污染。

1.7.1.4设备性能参数

循环水化学智能加药装置在满足水质指标、运行工况要求及合理选配药剂的前提下正常运行，可达到如下性能指标：

性能主要参数

控制腐蚀率：

＜0.075（碳钢）＜0.005（铜合金、不锈钢）

防垢除垢率：

＞95%；杀菌灭藻率：

＞99%；

污垢热阻值：

＜3.44×10-4m2（开式系统）＜0.86×10-4m2（闭式系统）

电气主要参数

工作电压:

220V±10%、50消耗功率：

＜1000W；

安全绝缘电压：

5000V；平均无故障时间:

50000小时;

环境主要参数

工作环境温度：

0℃-55℃；

相对湿度：

＜95%（25℃）

工作介质温度:

0℃-90℃;

1.7.1.5设备使用说明

■设备使用前的准备

药剂准备：

按照药剂厂家浓度使用说明，将药剂倒入加药桶内，并盖好桶盖、搅拌器等；

电气检查：

检查电气部分，确保连接准确无误。

■设备试验

接通综合控制柜电源，手动试验计量泵的工作情况，检查计量泵压力管道有无渗漏，检查计量泵能否正常工作。

■计量泵脉冲设定：

根据药剂浓度和每次投加药量的多少，设定计量泵的频率和冲程数值，使计量泵工作流量达到设计要求。

■设备使用保养

计量泵保养：

按照原文说明书使用和维护。

■新系统运行之前须根据系统水容积量，进行管网化学清洗和系统预膜防腐处理

1.7.1.6设备配置

注：

设备的电控箱集成在设备上的，无需单独的占地空间。

计量泵的技术资料将由本项目负责人转交给贵方。

设备其他技术资料将随货物一起。

项目名称

材质

数量

品牌

计量泵

/

2

德国普罗名特

加药桶

2

宁波江南\

液位监测

/

2

洁禹通

搅拌器及电机

/

2

洁禹通

在线检测仪

/

1

河北科瑞达

/

1

德国西门子

低液位声光报警装置

/

1

洁禹通

药剂射流器

/

1

普罗名特

电路总成控制软件

/

1

洁禹通

电控柜及仪表装置

/

1

洁禹通、衡水仪表

电动排污阀

/

1

意大利蓝帕

加药总支架

304不锈钢

1

洁禹通

连接管路

/

1

洁禹通