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工業(yè)與制冷循環(huán)水系統(tǒng)普遍存在結(jié)垢、腐蝕和生物黏泥問(wèn)題。目前通用的辦法是投放多種化學(xué)藥劑進(jìn)行處理。結(jié)果是這些添加的化學(xué)藥劑給循環(huán)水系統(tǒng)帶來(lái)二次污染，最終作為殘留排入污水處理系統(tǒng)。由于加藥處理主要依賴技術(shù)人員的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)來(lái)管理和控制，處理效果往往大打折扣。他們有時(shí)不得不大量排水和補(bǔ)水，以稀釋循環(huán)水的方式改善效果，以保證設(shè)備的正常運(yùn)行，結(jié)果造成大量的新鮮水被浪費(fèi)。另一個(gè)解決辦法是不斷停機(jī)清洗。而頻繁的清洗不僅影響生產(chǎn)，增加費(fèi)用，同時(shí)縮短設(shè)備使用壽命。由于結(jié)垢和生物黏泥在換熱器管道外的不斷淤積，冷凝壓力會(huì)隨之上升，能耗也會(huì)隨之增加。以色列艾格錫工程服務(wù)公司運(yùn)用電化學(xué)原理，為工業(yè)、制冷空調(diào)循環(huán)冷卻水管理開(kāi)辟了全新的技術(shù)路線，開(kāi)發(fā)出高精密設(shè)備，以電解方式控制結(jié)垢、腐蝕和菌藻問(wèn)題。這是一項(xiàng)國(guó)際領(lǐng)先的革命性技術(shù)，有效根治一直困擾循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的難題，不僅環(huán)保安全，節(jié)能減排，節(jié)省大量新鮮水，而且以設(shè)備代理人工管理，一機(jī)多能，科學(xué)高效。 困擾循環(huán)冷卻水的五大頑癥 循環(huán)冷卻水在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生一系列問(wèn)題，如果不能很好的解決，循環(huán)水系統(tǒng)則無(wú)法正常運(yùn)行。歸結(jié)起來(lái)，循環(huán)水運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的主要問(wèn)題如下：
問(wèn)題一：水垢。由于循環(huán)冷卻水在冷卻過(guò)程中不斷地蒸發(fā)，水中含鹽濃度不斷增高，當(dāng)其濃度達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)時(shí)，或者在熱交換器傳熱表面使水溫升高時(shí)，或者冷卻水經(jīng)過(guò)冷卻塔噴淋導(dǎo)致CO2逸出時(shí)，碳酸鈣（CaCO3）以水垢的形式析出沉積在熱交換器傳熱表面，形成致密的水垢，降低換熱器的傳熱效率。
問(wèn)題二：懸浮物。懸浮物來(lái)源于補(bǔ)水、腐蝕產(chǎn)物、結(jié)垢副產(chǎn)物、菌藻及其尸體、投加的化學(xué)藥劑、物料泄漏。內(nèi)部疏松多孔的污垢除了影響換熱之外，更嚴(yán)重的是助長(zhǎng)某些細(xì)菌如鐵細(xì)菌的繁殖，最終導(dǎo)致穿孔腐蝕而泄漏。
問(wèn)題三：腐蝕。循環(huán)冷卻水對(duì)換熱設(shè)備的腐蝕，主要是電化學(xué)腐蝕，產(chǎn)生的原因有設(shè)備制造缺陷、水中充足的氧氣、水中腐蝕性離子以及微生物分泌的黏液所生成的污垢等因素，腐蝕的后果十分嚴(yán)重，不加控制極短的時(shí)間即使設(shè)備報(bào)廢。
問(wèn)題四：微生物的滋生。因?yàn)檠h(huán)冷卻水中有充足的氧氣、合適的溫度及豐富的營(yíng)養(yǎng)，很適合微生物的生長(zhǎng)繁殖，如不及時(shí)控制將迅速導(dǎo)致水質(zhì)惡化、發(fā)臭、變黑，大量黏垢沉積，設(shè)備腐蝕加劇，換熱效率下降。嚴(yán)重時(shí)會(huì)堵死管道，迫使停產(chǎn)清洗。因此，循環(huán)冷卻水處理的關(guān)鍵即是控制微生物的繁殖。
問(wèn)題五：高溫?fù)Q熱器結(jié)垢。存在多個(gè)換熱器的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，某個(gè)高溫?fù)Q熱器的結(jié)垢問(wèn)題不能通過(guò)整體水質(zhì)處理來(lái)解決。為了照顧大多數(shù)換熱器采取的循環(huán)水處理方案，卻會(huì)引起高溫?fù)Q熱器的結(jié)垢，從而成為循環(huán)水系統(tǒng)管理的瓶頸。
傳統(tǒng)處理方式及局限性 目前，循環(huán)冷卻水處理過(guò)程中普遍使用各種化學(xué)藥劑來(lái)處理，如酸、堿、阻垢劑、緩蝕劑、殺菌劑等。這些化學(xué)藥劑在被投放到循環(huán)水系統(tǒng)之后，最終作為殘留排入污水處理系統(tǒng)，增加環(huán)境負(fù)擔(dān)。
在我國(guó)，人們對(duì)污水造成的環(huán)境污染認(rèn)識(shí)比較充分，而對(duì)循環(huán)冷卻水造成的環(huán)境污染重視不夠，特別是間斷性污染更加輕視，例如：清洗、預(yù)膜、投加非氧化性殺菌劑等排水，基本是未經(jīng)任何處理便直接排放。這種排放所造成的污染后果雖然比不上污水，但鑒于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)比比皆是，其危害性是顯而易見(jiàn)的。 加藥處理效果主要依賴技術(shù)人員的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，效果往往很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求。為了保證設(shè)備的正常運(yùn)行，技術(shù)人員有時(shí)不得不大量排水和補(bǔ)水，以稀釋系統(tǒng)循環(huán)水的濃度，結(jié)果造成大量的新鮮水被浪費(fèi)。
另一個(gè)解決辦法是不斷停機(jī)清洗。頻繁的清洗不僅影響生產(chǎn)和增加費(fèi)用，同時(shí)也會(huì)縮短設(shè)備使用壽命。 由于結(jié)垢和生物黏泥在換熱器管道外的不斷淤積，冷凝壓力會(huì)隨之上升，設(shè)備的換熱效率降低，造成能源浪費(fèi)，嚴(yán)重時(shí)不僅會(huì)損壞設(shè)備，而且會(huì)引起工廠停車、停產(chǎn)和減產(chǎn)的生產(chǎn)事故，造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。 此外，這些化學(xué)藥劑常常是有腐蝕性、有毒、對(duì)人體有害的，在貯存、運(yùn)輸、配制和使用過(guò)程中，需要防火、防腐、防毒、防塵，不僅費(fèi)事費(fèi)力，更重要的是會(huì)威脅操作人員的安全。
電化學(xué)水處理——清潔的循環(huán)冷卻水處理技術(shù) 電化學(xué)水處理技術(shù)就是運(yùn)用電和化學(xué)交互作用或相互轉(zhuǎn)換的現(xiàn)象，通過(guò)一個(gè)電子導(dǎo)體（特種金屬制成的電極）和一個(gè)離子導(dǎo)體（水中的電解質(zhì)）之間發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)形成的外部電流，制造一個(gè)氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別進(jìn)行的環(huán)境，調(diào)節(jié)水中礦物質(zhì)的平衡，從而實(shí)現(xiàn)阻垢、防腐和防治微生物的目的。 以色列艾格錫工程服務(wù)公司是電化學(xué)水處理技術(shù)的國(guó)際先驅(qū)，有36年電化學(xué)水處理技術(shù)開(kāi)發(fā)與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。它開(kāi)發(fā)的電化學(xué)水處理技術(shù)，以機(jī)器代替人工管理，開(kāi)辟全新循環(huán)冷卻水處理技術(shù)路線，取代化學(xué)藥劑，從源頭解決困擾工業(yè)與制冷循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的結(jié)垢、腐蝕和菌藻問(wèn)題，全面提高管理水平，大大節(jié)省運(yùn)營(yíng)成本，實(shí)現(xiàn)零排污。其處理效果是可以控制的和可以測(cè)量的，且不隨被處理水的條件或組成而發(fā)生變化。 艾格錫的這項(xiàng)循環(huán)水電化學(xué)處理技術(shù)在以色列國(guó)內(nèi)和世界其他國(guó)家已應(yīng)用近10年，屬專利技術(shù)，獲得多個(gè)權(quán)威機(jī)構(gòu)的資質(zhì)認(rèn)證，在全球安裝運(yùn)行3000多套，處理效果顯著。銀海潔（北京）水處理技術(shù)有限公司2007年將這項(xiàng)技術(shù)引入中國(guó)，已安裝運(yùn)行150套。6年多的應(yīng)用表明，該技術(shù)是迄今為止解決工業(yè)和制冷循環(huán)冷卻水問(wèn)題的理想方案。作為一項(xiàng)革命性技術(shù)，它擁有6大優(yōu)勢(shì)：
1、除垢徹底：通過(guò)電解反應(yīng)，水中容易結(jié)垢的物質(zhì)會(huì)在設(shè)備內(nèi)壁上預(yù)先結(jié)垢，然后由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)刮刀，把析出的水垢刮下來(lái)，排出循環(huán)水系統(tǒng)之外，從而維持系統(tǒng)的結(jié)垢物質(zhì)處于溶解狀態(tài)而不再結(jié)垢。排出的垢呈固體形態(tài)，看得見(jiàn)摸得著。
2、防止腐蝕和高溫結(jié)垢：換熱器兩端高溫但冷卻水不易到達(dá)的區(qū)域容易腐蝕，通過(guò)電解釋放少量的鋅離子預(yù)防腐蝕。夏季氨冷凝溫度升高時(shí)，鋅離子同時(shí)也會(huì)起到延緩結(jié)垢的作用。
3、嚴(yán)控菌藻：電解產(chǎn)生臭氧、雙氧水和氯氣，有效殺滅細(xì)菌和藻類，預(yù)防細(xì)菌和藻類代謝產(chǎn)生的粘泥形成污垢，從而預(yù)防垢下穿孔腐蝕，降低冷媒泄漏風(fēng)險(xiǎn)和能耗。
4、大大節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用：由于不用投加化學(xué)藥劑，而且把溶解態(tài)的結(jié)垢物質(zhì)變成了固體去除，水可以在更高的濃縮倍數(shù)下運(yùn)行而不結(jié)垢，因此可以節(jié)省新鮮水20-40%。垢被去掉后，換熱效率大大提高，節(jié)電5-15%。
5、簡(jiǎn)化循環(huán)水管理：電解水處理器一機(jī)多能，自動(dòng)化操作程度高，調(diào)試正常運(yùn)行后幾乎不需要操作人員手動(dòng)干預(yù)，減少操作事故的發(fā)生，設(shè)備維護(hù)方便簡(jiǎn)單，操作人員更安全。
6、無(wú)污染物排放，無(wú)環(huán)保壓力：電解水處理器是清潔水處理技術(shù)，不含有害化學(xué)品，不會(huì)給冷卻水帶來(lái)二次污染，循環(huán)水系統(tǒng)的排污水經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單沉淀后，上清液可用于洗滌、綠化澆灌等。 另需特別指出的是，安裝電解水處理器之后，可大大降低系統(tǒng)停機(jī)、檢修成本設(shè)備，設(shè)備使用壽命可大大延長(zhǎng)，隱性節(jié)省的運(yùn)行費(fèi)用也是該項(xiàng)技術(shù)的巨大優(yōu)勢(shì)。單臺(tái)電解水處理設(shè)備的平均使用壽命至少15年，電能消耗低于500W，三年內(nèi)無(wú)維修費(fèi)用。
主力機(jī)型——旁流電解水處理器（dSET）工作原理 旁流電解水處理器（dSET）利用水垢預(yù)沉積和氯離子及氧離子的氧化產(chǎn)物，用于工業(yè)循環(huán)冷卻水、中央空調(diào)循環(huán)水、工業(yè)制造冷卻水、供水系統(tǒng)（飲用水、熱水系統(tǒng)），從而取代軟化樹(shù)脂或者化學(xué)藥劑解決結(jié)垢和微生物控制的問(wèn)題。dSET系統(tǒng)全自動(dòng)操作，免維護(hù)，環(huán)境友好，對(duì)水質(zhì)無(wú)污染。同時(shí)可防止冷卻塔中軍團(tuán)菌和其它微生物及藻類滋生。 dSET提供的是清潔循環(huán)冷卻水電化學(xué)處理方案，是根據(jù)循環(huán)水系統(tǒng)工藝要求，通過(guò)對(duì)補(bǔ)充水和循環(huán)水水質(zhì)的科學(xué)分析計(jì)算得出來(lái)的，是一個(gè)量身定制的經(jīng)濟(jì)技術(shù)方案。 冷卻水在反應(yīng)室內(nèi)，經(jīng)過(guò)電解作用發(fā)生下列反應(yīng)：
（1）反應(yīng)室中維持的工作電流大概為直流7~25安培。結(jié)果是，在陰極（反應(yīng)室內(nèi)壁）附近形成高濃度的氫氧根，這種升高的pH環(huán)境（pH高達(dá)13），讓易結(jié)垢的礦物質(zhì)預(yù)先結(jié)垢，并從水中析出，與沉積的重金屬離子一起附著在內(nèi)壁上。實(shí)際上，陰極附近局部的高氫氧根濃度形成的化學(xué)環(huán)境，和用石灰處理形成的冷石灰軟化環(huán)境類似。 2H2O(l)+2e-H2(氣)+2OH-(aq)CO2(aq)+OH-(aq)HCO3-(aq)HCO3-(aq)+OH-(aq)CO32-(aq)+H2O(液) Ca2+(aq)鈣離子可能形成 氫氧化鈣:Ca(OH)2(垢) 碳酸鈣:CaCO3(垢)
（2）電流導(dǎo)致懸浮顆粒失穩(wěn)，形成較大絮體沉淀下來(lái)。
（3）電流也將一部分的氯離子轉(zhuǎn)化成氯氣，在冷卻水中形成持續(xù)殺菌效果的次氯酸。同時(shí)產(chǎn)生臭氧、氧自由基、氫氧根自由基和雙氧水。這一系列產(chǎn)物提供了殺生效應(yīng)，結(jié)合安培電流及局部高的和低的（陽(yáng)極）pH區(qū)域，維持了DSET內(nèi)部一個(gè)事實(shí)的消毒環(huán)境。 生成氧氣：4HO-O2(g)+2H2O+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OH0，OH-–e-OH0過(guò)氧化氫：2H2O–2e-H2O2+2H+氧自由基：2H2O–2e-O0+2H+
（4）當(dāng)dSET工作時(shí)間達(dá)到設(shè)定值或者水中電導(dǎo)率過(guò)高時(shí)，控制系統(tǒng)就啟動(dòng)自動(dòng)刮垢、排污和清洗程序，刮掉反應(yīng)室內(nèi)壁的軟質(zhì)水垢，與沉淀物一起排出反應(yīng)室。同時(shí)通過(guò)維系冷卻水中的礦物質(zhì)平衡防止系統(tǒng)腐蝕。dSET本身是一個(gè)碳鋼制造的圓柱狀的容器，直徑大約為24英寸，深為36英寸。固定在碳鋼蓋子上有陽(yáng)極和一組刮刀。陽(yáng)極柱直徑大約為1英寸，直伸到容器底部。電極用擁有專利的鈦基鎳氧化物制成，以便耐受局部低pH環(huán)境。刮刀每次清洗時(shí)用來(lái)擦掉內(nèi)壁預(yù)沉淀出來(lái)的礦物質(zhì)。 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(guò)分析監(jiān)測(cè)冷卻水的化學(xué)性質(zhì)來(lái)決定，從而可以設(shè)置每天需要清洗的次數(shù)。每天補(bǔ)加的新水的電導(dǎo)率記錄下來(lái)，用來(lái)幫助估計(jì)系統(tǒng)中礦物質(zhì)的波動(dòng)范圍。 每次清洗開(kāi)始時(shí)，兩臺(tái)電動(dòng)球閥控制著流入DSET內(nèi)的水的流動(dòng)方向。清洗的第一步，進(jìn)出口閥門關(guān)閉，DSET底部的排污閥門打開(kāi)。刮刀在馬達(dá)的推動(dòng)下在反應(yīng)室內(nèi)運(yùn)動(dòng)，刮掉內(nèi)壁軟的預(yù)先沉淀出來(lái)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(kāi)，以便沖洗排放區(qū)域。約1-2分鐘后，排污閥門關(guān)閉，刮刀停止刮垢，進(jìn)水閥門打開(kāi)，DSET重新工作。 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)管理的一次革命 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)管理的一次革命
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