冷却塔循环水非药剂处理新技术

在今天快速发展的市场上，知道向哪个方向努力能够降低成本，是保持竞争力的关键。人们习惯把降低成本的着眼点集中在分析产品生产线上面。然而一位好的环境工程师—领导层如果给予他必要的支持—能够通过优化辅助操作来帮助降低成本，比如那些依赖于水的辅助操作。着眼于节约用水是一个不错的生意。它有一个最起码的直接效益：消耗更少的水意味着水费支出更少，水处理费用更少，污水排放费用更少。

冷却系统通常是减少用水的好的备选者。不论是优化使用昂贵的自来水，还是改用回用水作为水源，或者还是改变冷却系统的操作方式，其结果都将意味着节约大量的水资源。回过来讲，节约会导致用水和排污的账单会更少，同时也减少了废水处理成本。使水的利用效率最大化，也会帮助一个公司在产能达到极限成为一个挑战的时候，找到未来的利润增长点。

工厂或者商户通过下列方法实现了降低排污量的目标：
• 与当地居民和商业机构交流节约用水和保护环境的重要性；

• 工业企业执行节约用水方法；

• 鼓励安装小水量冲洗厕所；

• 通过市政污水回用（SBWR）项目给农业灌溉和工业生产提供回用水。

冷却循环水由于水分不断蒸发，溶解固体、悬浮物和微生物不断被浓缩，从而很容易导致结垢堵塞、腐蚀等问题。微生物如果不得到有力控制，其代谢产物可能导致冷却塔填料坍塌，也会加速冷却循环系统中金属部件和设备的腐蚀，木质部分腐烂。水垢则大大降低热交换效率，增加整个生产成本，严重者导致停产和生产事故。

所以，实际生产过程中通过不断添加新鲜的补加水来稀释固体和微生物的浓度。但是为了尽量提高水资源的利用效率，冷却水的浓缩倍率一般在3到6倍之间。水被浓缩3到6倍，如果不采取任何措施，结垢和腐蚀问题会很严重。

传统方法是用软化水或者添加阻垢剂来防止结垢的发生，添加缓蚀剂来降低腐蚀速度。在保证系统安全运行的条件下，尽量提高热交换效率和水利用率。在3到6倍的浓缩倍率下运行，仅仅靠添加化学药剂还不能完全解决腐蚀和结垢问题，还需要不断排出一定比例的水，加上不断补充的新鲜水来维持整个系统的水量和水中矿物质的平衡。从而使得腐蚀和结垢处于动态平衡状态。所以新鲜水、化学药剂、浓水排放要连续进行。

传统化学冷却塔循环水处理方法存在至少三个问题：1，排放的污水中含有大量的化学药剂，不能简单重复使用，而且其中含有磷酸盐，增加了污水处理厂的负荷，增加了环境负担；2，自动加药系统不能及时根据补加水的水质变化而调整加药量，从而导致预想不到的腐蚀和结垢问题，导致冷却系统效率降低，减少冷却系统使用寿命；3，冷却塔底部的沉积物会不断增厚，加上微生物对药剂的耐药性，不能彻底杀灭藻类等，尤其是军团菌不能得到有效控制。所以，中央空调的冷却塔成为军团菌子生和传播的主要来源。

以色列艾格锡工程服务有限公司根据多年电解水处理的经验，开发出来电解冷却塔循环水处理技术，不用任何化学药剂，同时实现除垢、防腐和杀菌的目的，尤其是彻底杀灭和抑制军团菌方面得到了美国、欧洲和以色列卫生部门的认可。

工作原理很简单，取循环水的一部分进行电解处理，通过水及水中的溶解物质的水解产物，实现预先除垢，生成杀菌物质。当电流加到电极上之后，电解预除垢杀菌系统（EST）内就会发生下列反应：

（1）在阴极反应室内壁附近形成一个碱性环境（pH > 9.5），内壁在系统中充当阴极。邻近反应室壁的扩散层，扰乱了水垢的化学平衡，形成碳酸钙从水中析出，附着在内壁上。水中高达30%的水垢预先析出、去除。同时阴极的电流导致溶解的重金属离子形成氧化物沉淀，沉到反应室底部。同时，这种强碱性环境不允许任何微生物存活（包括军团菌）。但是，整个系统中的pH值不会改变，即EST反应室进出口的pH值是相等的。

(2) 在阳极附近，高达30%的氯离子（天然水体中普遍存在的）转变成游离氯或者次氯酸(OCl-)。游离氯的含量是可以控制的，一般在0.2到2ppm之间变化。这样的含量在保证足够的消毒效果的同时，不会给水系统带来任何腐蚀的危险。

(3) 在阳极附近同时生成氧自由基、臭氧和双氧水，这些物质进一步强化了在反应室内和整个水系统的消毒效果。

(4) +L电解系统用来防止钙垢结晶以及硅石的沉淀。+L电解系统与EST系统串联起来使用，辅助EST更好的推动以及更有效的在水系统中对硅石沉淀和防止硅石结晶。

由于水中的易结垢物质被不断预先去除，所以冷却塔循环水的浓缩倍率比传统的6倍高出很多，所以排放水的量也大大下降，从而节约了整个用水量。同时排放水不含其它有害化学物质，只是结晶析出水垢及悬浮物，简单沉淀后上清液就可以重复使用于洗涤等。另外，电解系统可以根据来水的溶解固体的浓度变化自动调节清垢频率，从而自动适应了补加水水质变化。下面是一个使用案例。

艾格锡EST系统为一个客户一年节省66500吨水 – 成立于1988年的艾格锡工程服务有限公司开发出来一项新技术，被广泛认为是处理不同水质和水管理问题的迄今为止最有效的方法，例如控制水系统中的军团菌。该技术的效果和安全性已经经过实验室和现场试验的测试验证，也得到了医疗机构、宾馆、政府部门（监狱、军事基地）、体育场馆和健身俱乐部等的认可。目前在全球已经安装了1900套艾格锡水处理系统。艾格锡的产品已经取得美国和欧洲专利保护，其他地区的专利正在申请中。

特拉维夫，以色列，2006年9月24日 — 阿扎瑞丽中心建筑面积34,500平方米，是以色列设计最优秀的建筑物之一，拥有3座地标性塔组成：圆形塔有49层，三角塔46层，方形塔42层（建设中）。中心是综合性写字楼，同时设有以色列最繁忙的购物广场、30多家餐厅和咖啡馆、8个电影院、健身俱乐部和夜校、一个400座位的礼堂、中东最大的地下停车场，以及特勒维夫最繁忙的地铁站。

为了给购物广场提供中央空调系统，中心安装了两台1600冷吨制冷能力的冷却塔。最开始的时候，一年要浪费掉超过190,000吨的水（！）才能够实现制冷要求和防止结垢、腐蚀和生物污染。由于在干旱的以色列水是珍贵的商品，所有的能够想到的方法都考察和测试过，来节约用水和减低运行费用。

在过去的3年时间里，阿扎瑞丽中心运行和测试了艾格锡的EST水处理系统，并取得极大成功。最终得到了一个长期使用结果的分析报告。不仅不再需要使用大量的化学药剂和杀菌剂，而且水消耗也大大降低：冷却循环水排污水从原来的16~17吨/小时降到2吨/小时。而且，现在的排污水（从EST冲洗排出来的水）也被收集起来，用于花园和绿化植物的浇灌，也用来清洗中心的窗户：每天用水30吨。不仅仅节约了大量的用水（66500吨/年），电能消耗（通过提高制冷效率）、劳动力成本（不使用化学药剂、不需要频繁的人工排污、维护量减少、等等）、维修费用（阀门和管道不再堵塞/腐蚀损坏）等都显著降低。最后，但是不仅仅这一点：还有不可估量的环境收益。