中央空调水处理的发展历程
来源:未知 日期:2021-01-20 阅读()
中央空调水处理技术,是循环冷却水处理技术在特种设备的应用技术之一,循环冷却水的处理技术虽说在工业上已经实践了近八十年,但总的来说,在很多的方方面面都还处于摸索阶段。
循环冷却水处理需要区分不同的水质、不同的材质来使用与其相对应的方案、工艺、措施来达到缓蚀、阻垢、杀菌的三方面的目的。此外,冷却水系统的设备与管道的清洗,也是能左右顺利进行水质控制的重要保障。为达成上述的目的,需要一定的药剂与措施。所以水处理药剂的研制也是循环水处理的重要一环,属于关键技术之一,水处理剂有缓蚀剂、阻垢分散剂、清洗剂、杀生剂、钝化剂、预膜剂等。
水处理技术的发展初期时,添加的药剂多为简单的无机物,如石灰、二氧化碳、硫酸、氯气、硅酸盐、亚硝酸盐、铬酸盐、锌盐、磷酸盐等等。这些无机物大都为工业原料,价格低廉且易得。然而,单单使用无机物处理剂,效果往往不能达到理想状态。因此,在生产上就逐步往无机药剂中添加一些天然有机物来混合使用,以达到更好的水质处理效果。例如:丹宁、淀粉、木质素等都是很早就使用的有机水处理剂。
循环冷却水处理技术在国外是20世纪30年代开始发展的,此时多采用聚磷酸盐和天然有机物控制硬垢的产生,但在高度硬水、高碱水中的应用效果并不理想。50年代至60年代初,由于要求提高浓缩倍数,采用无机酸控制水的pH(6.5~7.0范围内),在高浓缩倍数下控制结垢,此时腐蚀加剧,就采用了铬酸盐聚磷酸盐或锌盐缓蚀,并用氯气(Cl2)杀菌。化学水处理技术趋于完善。
铬酸盐缓蚀剂,是目前在循环冷却水系统中最为有效的一种缓蚀剂。但铬酸盐是一种重金属盐,会对人体健康产生很大的影响,并且还会在动植物体内蓄积,所以从长远来看,必须找到铬酸盐缓蚀剂的替代品才是最优方案。
但值得庆幸的是,科学家们找到了相对较优的替代物——锌盐。
在冷却水处理的专著和文献中,通常把锌盐简称为锌。锌盐时一种阴极型缓蚀剂,起作用的为锌离子。锌离子在阴极部位,由于pH的逐步升高,能迅速形成氢氧化锌[Zn(OH)2]沉积在阴极表面,起到了保护膜的作用。锌盐的阴离子一般不影响它的缓蚀性能,所以,氯化锌(ZnCl2)、硫酸锌(ZnSO4)、硝酸锌Zn(NO3)2均可采用,最常用的锌盐是硫酸锌(ZnSO4)。
锌盐的成膜比较迅速,但这种膜不耐久,因此,锌盐时一种安全但低效的缓蚀剂,并且在其单独使用时,缓蚀效果不甚理想,需要与其他缓蚀剂(如铬酸盐、聚磷酸盐、磷酸酯、有机膦酸盐等)联合使用时,效果的提升往往是明显的。但锌也是重金属,对水生生物也有毒性,因此,即使锌盐是优于铬酸盐的效果,但也限制其使用。还有一个缺点是,在pH>8.0时,会有产生沉淀的倾向,即锌离子从水中析出以致降低或失去延缓作用,为此,要使用能将锌离子稳定在水中的药剂-锌离子的稳定剂。常用的就是磷酸盐。磷酸盐是一种阳极型缓蚀剂。但由于磷酸盐容易与水中的钙离子生成溶度积很小的磷酸钙积垢,导致促进水中的藻类生长,所以在以前很少单独把磷酸盐单独作为冷却水缓蚀剂。同理,人们还把聚磷酸盐水解生成的正磷酸盐作为需要严格控制的组分来对待,即便它也有一定的缓蚀作用。
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