中央空調的水處理與改善方法

歐陽華明

（永州職業技術學院電子系，湖南 永州 425106）

一、前言。作為城市現代化的重要標志，中高層建筑越來越多地興起，鱗次櫛比，獨領風騷。為營造舒適的工作環境和生活環境，中央空調技術被廣泛采用?？傊醒肟照{裝置在我國已經快速普及。

中央空調是一種高投入高效益的設備，整體結構多屬于金屬，載冷劑以水為主，效應性能十分靈敏。通常情況下空調機組冷卻水裝置采用敞開式散熱方式，冷水系統采用封閉式循環方式。中央空調的水系統尤其是敞開式散熱裝置中，由于冷卻水蒸發濃縮和菌藻類大量繁殖，系統中容易結生水垢和生物粘泥，極容易發生結垢故障，導致熱傳導效率下降。因此，為使中央空調系統保持正常高效的工作狀態，就需定期對空調冷卻水系統進行清洗除垢。迄今為止，中央空調的清洗均采用酸洗法。這種傳統工藝存在著太多的弊端。 為了解決酸洗技術對空調系統的腐蝕和毒性污染問題，中央空調的水處理務必要尋求一種全新的路子。

二、中央空調為什么要對水系統進行處理

1、空調系統用水一般都采用未經處理的含有大量Ca2+、Mg2+等成垢離子的自來水，這些成垢離子在水溫升高或蒸發濃縮時極易從水中飽和析出，沉積在冷凝器、蒸發器管內的金屬面上而形成水垢。

2、冷卻水系統大多采取敞開式散熱，大氣中的泥沙及各種菌藻微生物可通過冷卻塔進入冷卻水系統，而冷卻水的運行溫度非常適合微生物的生長繁殖，從而使系統中不可避免產生大量菌藻物。菌藻物極易形成微生物粘泥，與水垢混合在一起形成生物性污垢。

3、水中的溶解氧和鹽類對空調系統的金屬材質產生氧腐蝕和化學腐蝕。由于中央空調系統是由多種材質組成的，在含有大量電解質鹽類物質的水中，不同金屬間就形成了電偶和腐蝕電池，從而對系統金屬產生電化學腐蝕。此外，水垢和生物粘泥也會導致金屬產生垢下腐蝕和微生物腐蝕。

4、若不及時處理則會導致嚴重后果：冷卻水、冷水進出口溫度升高，排氣壓力上升，耗電量大幅度增加，從而使空調系統工作效率下降，運行成本上升。

三、中央空調清洗技術的現狀--強酸性清洗

1、腐蝕金屬，損傷主機，縮短空調使用壽命，導致設備提前報廢。酸洗技術是借助強腐蝕性的酸溶解中央空調系統中的污垢。由于中央空調水系統是多材質體系，酸對金屬具有強烈的化學腐蝕，從而使中央空調系統使用壽命大大縮短。其原因如下：

（1）酸（如鹽酸）本身能與設備的主要材料（如鋼、銅）發生化學反應對金屬造成腐蝕，即使加入緩蝕劑，也不能完全阻止反應發生，對設備仍會造成危害。如果清洗時間延長，產生大量氧化性較強的Fe3+離子，對設備將會造成更大的腐蝕。（2）加入酸后，酸本身能在水中電離，大大提高水溶液的電導率，加速微電化學反應，形成間隙腐蝕、點蝕、電偶腐蝕、晶間腐蝕，加速對設備的腐蝕。（3）一旦腐蝕，引起泄漏，水將進入氟里昂中：氟里昂遇見水（即使是空氣里的水份），發生反應，生成HCI（鹽酸）、HF（氫氟酸），鹽酸是強酸，腐蝕性很強，氫氟酸腐蝕性更強。于是造成惡性循環，直至機組嚴重破壞，甚至于報廢。

2、損傷室內裝修材料、增加設備維修費用。若酸洗不當會造成管路腐蝕泄漏，泄漏的酸洗液會損傷室內裝飾，維修泄漏管道或更換損傷部件都會導致對室內環境的重新裝修，造成更多費用，影響正常經營和辦公。3、清洗效率低、除垢不徹底。4、一般需停機清洗，并需要改變其運行參數。5、排水無法達到國家環保要求，毒害生物、污染環境。

酸洗廢液中含有大量的劇毒和強腐蝕性化學物質，COD、BOD值超過國家環保指標幾百倍甚至幾千倍，對花、草植物和水生物具有強烈的毒性和危害性。

四、中央空調新式清洗方法的探討

1、一種誤區。習慣的認識是，原水經過軟化之后，水的pH值提高了，因而水的腐蝕性也降低了。因此，曾經有人提出將水系統軟化來改善中央空調的水處理。實際上，軟化水比原水的腐蝕性更大。原水中含有天然緩蝕劑重碳酸鈣，它是一種陽極性緩蝕劑，當在鋼表面同陰極反應產物氫氧根離子相遇時，即生成碳酸鈣沉淀而覆蓋于陰極表面。由于陰極過程被抑制，鋼的腐蝕速度減小。當原水被軟化之后，隨著硬度成分被除去，水中原有的天然緩蝕劑已不存在，因而水的腐蝕性增加了。因此，對水系統進行軟化的提法是不科學的。

2、大膽的嘗試。市面上有一種名叫"自動消垢凈"的清洗劑，是低壓鍋爐必備的清洗劑，是一種環保產品，清洗過程完全無酸性、無腐蝕。那么，自動消垢凈系列能否可以用于中央空調的水處理呢？從實驗室到實際應用都取得的大量數據證明，對中央空調的水系統進行了清洗除垢、水質處理，均可以取得良好的效果。

中央空調是一種多金屬的設備，根據配位場理論，金屬離子的D軌道在某些配位體靜電場影響下可以發生分裂而形成能量不同的軌道，當配位體給出孤對電子與中心金屬元素形成σ鍵時，若該配位體分子中存在空的π分子軌道或空的p·d分子軌道，且對稱合適，中心元素d軌道上的孤對電子可與配位體形成反饋π鍵，從而形成穩定的水溶性的配位化合物。

基于以上原理，運用"自動消垢凈"嘗試使Ca2+、Mg2+之d軌道發生能級分裂，而且具有π分子軌道的化合物作為π接受配位體，與鈣（鎂）鹽作用形成穩定的配位化合物，從而破壞無法溶解的硫酸鹽和硅質性污垢等化合物的分子結構，將其溶解除去。

自動消垢凈還含有生物滅活組份，可與污垢中的生物粘泥發生反應，消除或降低粘性。失活后的污泥極易脫離垢層或金屬表面，分散溶解于水中而除去。

3、具體處理流程。（1）先進行預處理 。預處理又叫做物理清洗，就是用人工清掃和清水沖洗，以除去殘留的泥沙、建筑垃圾等。（2）預處理后，系統正常運行，則進入正常處理階段。根據對水質進行采樣分析，調查了解設備運行、使用情況后，作出初步藥劑配方及初始投加濃度，以達到水處理的最佳效果。在水系統中加入這種清洗劑，除去系統中污垢及鐵銹，通過水循環24-48小時，排污到濁度小于15PPM，最后將Y型過濾器的過濾網拆開清洗。（3）日常維護，每月可投加這種清洗劑以保持水質穩定，并加強運行管理，藥劑濃度依據具體水質情況，由分析監控決定投加量，以維持和修補系統內金屬表面形成的保護膜，以阻止和分散各種成垢離子結垢，達到防腐、防垢和控制微生物生長的目的。

4、特點與優勢。（1）清洗劑加入量少且顯中性，既除垢又防腐。（2）不需停機，可在中央空調等熱交換設備正常運行的條件下，徹底清除水系統內的各種污垢，不影響生產及使用。（3）清洗效率高、除垢徹底。能有效清洗各種類型的水垢和藻類微生物粘泥，特別是對酸洗技術無法除去的硫酸鹽、硅質化合物等難溶性污垢也能徹底清洗干凈，清洗后能有效恢復并提高中央空調系統的制冷和供暖效率。（4）綠色無污染、不傷花草和水生物。

五、中央空調化學清洗技術發展趨勢

鑒于酸洗技術對中央空調設備的強腐蝕性和對生態環境的高污染性，目前國內外都在積極研究開發安全、無污染的清洗技術。由于水處理和化學清洗對中央空調系統的安全、正常運行影響很大，甚至造成重大經濟損失。因此，國內部分省區的技術監管機構已開始對中央空調清洗實行嚴格的清洗安全監管。國家環保局也把酸洗技術列為九大污染源頭之一，將進行限制和治理。隨著國家環保立法和執法力度的加大，用高效、安全、無污染的中性無酸清洗技術替代目前使用的酸洗技術，必將成為中央空調清洗技術發展的必然趨勢。

[1]李左周.制冷與空調設備原理及維修[M].高等教育出版社,2006.

[2]趙先美,劉勝利.新型家用中央空調原理與維修技術[M].機械工業出版社,2007,1.

[3]吳玉琨,張宗新等.家用制冷設備原理與維修技術[M].人民郵電出版社,2003.

[4]李德燕.海信直流變頻空調故障代碼及自我診斷[J].家電維修,2007,4.

[5]方貴銀等.家用中央空調原理與維修[M].機械工業出版社,2003,1.