Ultra_clear冷却水塔杀菌除垢净水剂

2008-06-30 11:28:32

冷却系统维护的主要任务是：一）保持系统热交换的功能良好；二）保护和延长系统的寿命。但在实际运行中，任何热交换系统都存在三大难题，（1）冷却系统的管壁上易结垢和形成沉积物或产生微生物吸附的现象，这个问题一旦形成会造成热交换功能不良，进而使设备冷度不足、负载增加、耗电量高。（2）冷却系统管壁易遭到腐蚀，当管壁腐蚀，系统无法使用时，则需更换热交换器及管路甚至整个系统，损失惨重。（3）冷却系统易滋生细菌及藻类，造成环境污染。因此，冷却系统中的循环冷却水处理有三大重点：（一）结垢沉积控制；（二）腐蚀控制；（三）杀菌抑制藻类生长。

 

ULTRA_CLEAR冷却水塔杀菌除垢清洁剂完全可以解决以上三大难题。其主要成分为二氧化氯（CLO2）、臭氧(O3)及特殊的螯合剂。它是由特殊的生成机制成的，虽然成分中亦是二氧化氯（CLO2），但与传统方法（化学法及电解法）制成的二氧化氯（CLO2）不同，经过特殊工艺处理的二氧化氯氧化还原电位能从常规的0.95V提升到1.42V，依靠高氧化还原电位起到对冷却水塔清洁杀菌灭藻除垢的作用，并且节水效果明显。而传统办法生产的二氧化氯仅仅是作为消毒剂使用，只起到杀菌的作用，故在冷却水中还要添加阻垢剂和缓剂蚀，冷却水在循环运行中水质混浊，每天必须排污换水。本产品做到一药三用，即可杀菌、又可灭藻、又能将管壁上的结垢和沉积物剥离清除。对管壁还无腐蚀作用。无需每天排污换水，达到节能减排之功效。

冷却系统处理方法比较表

	化学处理	外磁附式	磁管式	生物制剂	高压静电式	ULTRA_CLEAR
工作 原理	强酸、强碱 化学药剂处理	电磁感应 离子化	电磁感应 离子化	极化分子 膜覆盖	高压静电 离子化	氧化水中杂质、杀菌灭藻
防蚀性	短时间效果优良，但腐蚀性极强	阴极防蚀	阴极防蚀	用保护膜隔离防护	离子防蚀	将水道中的水体保持清洁，剂量控制无腐蚀问题
除垢性	强酸除垢	电磁场斥离水垢附着	电磁场斥离水垢附着	用保护膜隔离苔膜及机构与管壁接触，防止水垢附着	高压离子化，使水垢无法形成	氧化水中杂质如铁、锰、钙等，使之溶出其不溶物质，防止管壁结垢
安全性	毒性物质	无毒性	无毒性	碱性物质低毒性	无毒性	无毒性
防菌性	强碱强酸，毒性药剂、效果佳，但有抗药性、效果短	功能较差	铜银离子抑制藻菌	生物杀菌剂，排放低毒性污染水	铜银离子抑制藻菌	氧化细菌及病毒的细胞转化酶能破坏藻菌继续繁殖的能力，效果极佳
设  备 耗电量	刚清洗完负载低，然后逐渐增加耗电量	对维持稳定负载有效果，但安装死角须克服	可维持稳定负载，但安装死角须克服	可维持稳定负载	可维持稳定负载，但安装死角须克服	可维持稳定负载
设备使用年限	长期清洗会磨损，降低设备使用年限	死角问题形成水垢，影响使用年限	死角问题形成水垢，影响使用年限	维护管路畅通，设备使用年限可有效发挥	死角问题形成水垢，影响使用年限	维护管路畅通，设备使用年限可有效发挥
长  期 使用性	对设备和环境均无益处	长期使用磁能消退会降低功效	长期使用磁能消退会降低功	可长期使用，但仍须配合其他添加物处理	长期使用功效减退	可长期使用，无抗药性，不需其他添加物配合

 

冷却水塔杀菌除垢清洁剂工作原理

（一）杀菌抑制藻类生长

二氧化氯（CLO2）是一种具有强氧化能力的气体，它的杀菌或杀病毒方式是利用本身氧化还原反应时释放的电子来氧化细菌及病毒的蛋白质、脂肪和核酸，使其失去活性，故不会有抗药性，可长期使用。本产品亦有杀藻之功能。

 

 

二氧化氯与其它杀菌/消毒剂的比较

药剂名称	二氧化氯	次氯酸盐	戊二醛	碘化物	季氨盐	过氧乙酸
杀菌消毒功能	高	中等	中等—高	中等	中等—高	中等
接触时间	数秒—  数分钟	数分钟—数小时	30分钟—数小时	数分钟—数小时	数分钟—数小时	数分钟
有效剂量	0.1~100ppm	100ppm~1%	500ppm~1%	500ppm~1%	100ppm~1%	30~200ppm
适用PH	中性~酸性	碱性	中性	中性~酸性	中性~酸性	酸性
腐蚀性	可忽略	对铁及铝具有腐蚀性	可忽略	对铁及不锈钢有腐蚀	对铁、钢及镀锌板有腐蚀	对铁有腐蚀
毒性	建议使用浓度内可忽略	会损坏组织	会造成皮肤过敏	许多碘化物具有高毒性	会造成皮肤过敏	会造成皮肤及黏膜过敏
生物分解性	高	低—中等	中等—高	低	低	高
费用	中等	低	中等—高	中等—高	中等—高	高

稳定性二氧化氯的杀菌效率

微生物	微生物	杀菌效率
Aspergillus fumigatus	烟曲霉	99.999
Escherichia coli	大肠杆菌、	99.999
Legionella pneumophila	嗜肺军团菌	99.999
Listeria monocytogenes	单核细胞增多性李司忒氏菌	99.9999
Pseudomonas aeruginosa	绿脓假单胞菌、绿脓杆菌	99.999
Candida aibicans	白色念珠菌	99.9999
Saccharomyces cerevisiae	酿酒酵母菌	99.999
Proteus mirabilis	奇异变形杆菌	99.9999
Salmonella typhimurium	鼠伤寒沙门氏菌	99.9999
Streptococcus faccium	尿长链球菌	99.9999
Staphylococcus aereus	金黄色葡萄球菌	99.999
Proteus vulgaris	普通变形杆菌	99.999

 

冷却塔淋水填料受到微生物污染情况

长满藻类的填料

加入Ultra_clear净水剂初期的情况

一段时间后藻类生长得到抑制，水质澄清

发现军团菌的历史

* 1959年 发现第一例嗜肺军团菌引发的呼吸系统疾病
* 1965年 呼吸系统疾病流行时，St. Elizabeth‘s提醒公众，军团菌可能会通过空气传播。
* 1968年 美国密歇根州东南部城市庞蒂亚克出现144人感染军团菌病事件。
* 1976年 美国费城221名退伍军人集体感染军团菌病，其中34人死亡。
（饭店冷却塔冷却循环水中滋生的军团菌，通过供热和供冷系统扩散到房间内，引起集团性的军团菌病的爆发）
* 1984年 汉城K医院的23名重症患者感染军团菌病，其中4人死亡。
* 1994年 日本厚生省生活卫生局公布预防军团菌病指南。
* 1995年 英国发现军团菌病感染者164人，其中19人死亡
(英国卫生与安全管理局）
* 1998年 英国发现军团菌病感染者217人，其中26人死亡
(英国卫生与安全管理局)
* 1999年 日本厚生省修订预防军团菌病指南。
（水中分娩的新生儿感染军团菌致死事件发生后，日本政府认为在任何温度条件下，具有喷洒水功能的设备都有可能成为军团菌的传染源，因此日本政府扩大了预防军团菌污染的范围）
到目前为止，水源被认为是军团菌的主要污染源，而通过对庞帝亚克热的追踪分析，认为空调系统冷却水是庞帝亚克热的传播源。由于在敞开式冷却塔中，冷却水被强制性地与周围空气相接触，因此冷却水中混有大量的有机物和生物。

而且，在太阳光照射的条件下，如果冷却水中存在藻类或混入原生动物或军团菌，即使其数量非常少，随着冷却水的不断循环，会生成生物、细菌和藻类组成的生物膜，这为细菌创造足够的生存环境。

在冷却水中难以繁殖的军团菌，被原生动物捕食后在原生动物体内繁殖，并最终杀死原生动物。随后军团局流出原生动物体外，被其他原生动物捕食。由此不断循环，冷却水中的军团菌数量也持续增加。

（二）积垢的控制与清除

冷却系统中的积垢类型有水垢、腐蚀积垢、生物粘泥、有机质垢及其他积垢。由于本产品能够杀菌抑制藻类生长，生物积垢均能够抑制；水垢主要因为循环水中的杂质如钙、铁、锰等离子经过热后产生碳酸钙一类的结晶吸附在管壁上，传统一般采用化学法、物理法及生物制剂来清洗或预防，但他们对设备有腐蚀或除垢效果不佳等问题。

ULTRA_CLEAR冷却水塔杀菌除垢净水剂是利用本产品经特殊处理的高氧化还原电位二氧化氯（CLO2）将管壁内的钙、铁、锰等沉积物逐渐溶解，形成钙、铁、锰等离子，该离子与冷却水塔杀菌除垢净水剂中螯合剂形成螯合物，沉淀于水盘、水槽底部，从而达到积垢的控制与清除。且可保存水质清澈。

净水剂的除垢效果

（三）腐蚀控制

本产品不含有强酸、强碱等化学除垢剂，使用本产品，完全无腐蚀问题。同时还具有缓蚀的效果。
 

(A) 维持50ppm浓度 (B) 维持100ppm浓度 (C) 维持200ppm浓度

（四）使用说明：

1. 冷却水塔清洁剂适用于未堵塞的中央空调循环冷却水系统。
2. 老旧水塔（二年以上）及循环水Ca质含量过高（加工区、硬水），使用初期建议前一个月每周2次添加清洁剂，待水质清净后只需每周添加1次清洁剂。
3. 添加清洁剂时不须关闭冷却机及循环马达。
4. 清洁剂注入水塔后随冷却水循环，不须立即排出，只需待下次更换循环水时同时更换。
5. 冷却水控制目标COND（比导电度）为主要指标，将COND设在6500μs /cm控制换水，比传统的2500～3000μs /cm控制换水省水。
6. 随着COND及浓度倍数的提升，仍可确保冷凝器不结垢。
7. 执行过程中需监控水压高低、冷凝器水温、TDS（重溶解固体物）等参考指标。
8. 每周巡检一次。

经济效益

（一） 节水效果显著

添加本产品可以节省大量的水：传统的冷却水塔的冷却水一般控制COND（比导电度）在2000 µs/cm左右，而北京等北方水质较硬，冷却循环水初始COND（比导电度）为450 µs/cm左右，而且由于传统的除垢方法是将垢简单剥离，垢质游离在循环水中，水质混浊，循环水的COND（比导电度）上升迅速，基本每天需更换60%的循环水，以达到冷却去垢杀菌之效果。而使用本产品，冷却水塔的冷却水的COND控制在6500 µs/cm左右，而且钙、铁、锰等杂质不是简单剥离，而是与清洁剂中的螯合剂形成螯合物，沉淀于水箱底部，水质清澈，循环水的COND（比导电度）上升缓慢，一般一至二个月才需换水。

例如：北京某五星级酒店其冷却水塔循环水量为80吨，采用传统的化学方法杀菌除垢，每天需要排放50吨左右循环水，而采用本产品后二个月，循环水的COND（比导电度）为1700 µs/cm左右，远未达到换水设置条件，即每天节省50吨的水，一个月即可节约水1500吨。

（二） 节电明显

使用本产品，除垢效果明显，能够大大提高设备冷热交换效率，降低能耗。见下表。

 

水垢热导率与碳钢比较

介质	碳钢	一  般 水  垢	硫酸盐水  垢	碳酸盐水  垢	硅酸盐水  垢	油脂膜	煤灰	空气
导  热 系  数	40~50	1~2	0.5~2	0.2~0.6	0.2~0.4	0.1	0.05~0.1	0.04

 

 

水垢引起的传热损失

水 垢 厚 度，mm	传   热   损   失
	硬度CaCO3	软质CaCO3	硬质CaSO4
0.5	5.2%	3.5%	3.0%
1.0	9.9%	8.0%	9.0%
1.6	12.6%	12.5%	12.6%
2.2	14.3%	15.0%	14.3%

 

 

水垢厚度与能耗的关系如下

水垢厚度mm	0.8	2.82	3.18	12.7	19.05
能耗	4%	18%	38%	60%	90%

 

以双叶电子公司的120 USRT(美制冷吨1USRT = 3024 Kcal / hr)为例

• 冷冻能力120 USRT
• 消耗动力：120 HP = 90 KW
• 使用冷媒：R22
• 冷却水进出温度：IN 33℃ OUT 38℃
• 冷凝温度：43℃
• 冷凝压力：15.8 kg / cm^²
• 冰水进出温度：IN 12℃ OUT 7℃
• 蒸发压力：3℃
  
• 以上为运行条件，就冷却水侧冷凝器管路结水垢之情形讨论节能之效果。

• 若冷却水管壁结水垢造成冷凝温度高1℃(即44℃)，则冷凝表压力为16.21 kg / cm²，则每小时浪费的电力为90×3% ＝ 2.7 KW，每天24小时为2.7×24 = 64.8 KW，一年浪费的电力为 64.8×365 = 23.652 KW
• 若以R22冷媒冷凝压力由16 kg / cm²升高1 kg / cm²至17 kg / cm²则温度升高约2.5℃，则一年所浪费的电力为23,652 ×2.5 = 59,130 KW。
• 若单以双叶电子B栋冰水机（箱型机与空调机种暂不列入人员费用）加药后，不因结垢而压力升高，保持稳定状况，初步计算如下：
  120 USRT可节约电59130 KW / 年×0.72元＝ 42574元/ 年

 

（三） 节省其他药剂费用

本产品是杀菌、除垢、阻垢等复合清洁剂，添加本产品后，无须添加任何的酸洗剂、杀菌灭藻剂、生物分散剂、管壁保护剂等药剂。

（四） 节省管道维修费用

迄今为止，国内许多冷却水塔的净水大多采用盐酸、氢氟酸、硝酸、氢氧化钠等腐蚀性极强的强酸、强碱净水除垢。酸洗技术是借助强腐蚀性的酸溶解设备系统中的污垢。由于设备系统是多材质体系，酸对金属不仅具有强烈的化学腐蚀，而且不同金属在酸洗液中因电极电位差异相互间形成电偶对，导致主机换热器铜管遭受电偶腐蚀和晶间损伤，从而使设备系统使用寿命大大缩短。主机冷凝器、蒸发器管壁很薄（0.8～1.2mm），强腐蚀性的酸洗液容易将其腐蚀穿孔，损伤严重时，可使主机当时报废。近年来，国内已发生多起由于酸洗不当导致价值近千万元的中央空调系统洗完即报废的净水事故。

本产品绝对不含有强酸、强碱等腐蚀性极强的化学成分，完全对设备没有腐蚀性。使用本产品能够延长管道使用寿命，节省每年的管道维修费用。

（五） 社会效益

传统的酸洗溶液中含有大量的剧毒和强腐蚀性化学物质，COD、BOD值超过国家环保指标几百倍甚至几千倍，废水对花、草植物和水生物具有强烈的毒性和危害性。目前各地净水公司和水处理公司为降低工程成本，对酸洗废液都不处理而直接排放，从而对生态环境造成极大破坏和危害。

本产品对环境无害，其主要成分为二氧化氯（CLO2），而二氧化氯（CLO2）已经在美国获得美国食品药物管理局（FDA）、环保署（EPA）及美国农业部（USDA）等单位的认可。二氧化氯（CLO2）在杀菌后本身成为盐类，因此不会产生致癌物或有害的有机氧化物。

 

 

美国FDA认可二氧化氯在食品制程应用

应用	使用剂量
面粉漂白	最低剂量
消毒液剂	100-200ppm
水果及蔬菜	<5ppm再以清水洗洁干净
马铃薯	1ppm再以清水洗洁干净
鸡鸭肉类	<3ppm使少量残留于净水水

 

同时，使用Ultra_clear净水剂，能省水省电，能减少大量的排污水，因此具有良好的社会效益。

文章来源：脱硫委员会                                                                                                                       文章编辑：小戴