关键词 暖通空调；水处理；除垢；防腐；技术
水处理是暖通空调的重要组成部分，也是空调设计的内容之一，在设计初期就应有所考虑。以下对水处理的相关问题进行具体分析。
1 暖通空调水处理的重要性
经国内外的大量研究与实践表明，如果不能及时处理暖通空调的用水，可能由于某种因素的独立或者综合作用，造成管路、设备内部产生菌藻、腐蚀或者结垢现象，即水质恶化或者水质不稳定问题。尤其是菌藻与结垢，常常影响换热器的工作效率，减小管路过水断面，增大水流阻力，加大局部腐蚀可能性。同时，菌藻的不断繁殖，也不容忽视。腐蚀问题可包括微生物腐蚀与化学腐蚀两大类型，进一步加剧水质恶化情况，严重影响系统运行。例如，如果暖通空调系统内部发生结垢问题，将严重影响高能效比，对换热器工作产生影响。而随着污垢的不断增厚，
系统阻力越来越大，降低蒸发器、冷凝器的工作效率，加大制冷机、水泵耗能，严重情况甚至造成水路系统堵塞或者冷凝的压力过高而造成停机故障。可见，水处理技术的应用在暖通空调系统中具有重要意义，可有效降低空调系统的运行能源与损耗，确保系统运行稳定性、经济性、延长使用寿命，具有较强的现实意义。
2 暖通空调系统的水处理技术
由于暖通空调系统的工况有所不同，其系统问题主要为结垢、腐蚀等。其中腐蚀是产生故障的重中之重。在空调用水中，氧含量、pH值、水碱度、水硬度以及CI-等，对空调设备、管网产生重要影响。由于地区差别、水源差别等，对水质变化产生较大影响。一般认为自来水应该符合国家饮用水的相关标准，实际上并非如此。在暖通空调系统的水循环过程中，其碱度、硬度、铁锈、生物污泥等都会产生结垢问题，而水中的低pH值、溶解氧、水温等也是产生腐蚀问题的主要原因。总之，结垢与腐蚀是暖通空调系统的常见问题，由于工况、水质等不同，危害程度也有所差别。实际上，结垢型离子是保护型离子，原水中含有的CaHCO3为阴离子缓蚀剂，当自来水软化后，提高了水中的pH值，随着阳离子逐渐去除，水中的碳酸氢钙也随之消失，钠离子交换器中的软化水含盐量有所提升，具体公式为：
△G=2.95HCA＋10.84Hmg
式中：△G代表软化水中增加的含盐量（mg/L）；HCA代表原水中的钙硬度；Hmg代表原水中的镁硬度。可见，单纯采取软化水的方式，仅能改善结垢现象，而很难解决腐蚀问题，甚至可能加重腐蚀。水处理的具体方式，可考虑从物理、化学两方面进行分析。
1）物理处理技术。在物理处理技术中，主要应用磁处理器、电子水处理仪等设备。随着技术的不断发展与完善，人们已经认识到水处理技术在暖通空调系统中的重要性，尤其对于污垢、腐蚀等问题，已经加大研究力度，主要以物理技术为主。以“SYS水医生”系列的水处理设备为例，在传统的电子水处理设备运行基础上，应用射频物理技术，当前已在暖通空调系统中顺利运行，可全程防治腐蚀问题，具有较强的过滤功能，通过应用传感器，可实时监控水质现象，一旦发现问题及时报警、解决问题，改善了传统电子式水处理设备只能防垢而难以控制腐蚀、提高水质的弊端。在我国大力推广低碳经济、循环发展、节能减排的大背景下，物理法水处理的应用价值非常高。
2）化学处理技术。应用化学处理技术，可在暖通空调系统用水中加入水质稳定剂，其中包括杀菌剂、分散剂、缓蚀剂、阻垢剂等。通过化学处理技术，可在水中稳定结构型例子，也
就是通过吸附、分散、络合等作用，将钙离子、镁离子溶于水中，并对二氧化硅、氧化铁等促成分散作用，这就是化学处理的原理所在。当前，化学处理技术基本成熟并广泛运用，但是由于其运行具有一定繁琐性，成本较高，再加上化学物质可能对环境产生的污染作用，应主要以物理应用技术为主。
3 循环水的除垢与防腐策略
1）除垢处理。在暖通空调系统的用水中，可能产生较多的盐垢，主要成分为碳酸钙，产生较强危害，具体防治技术为：①在个别工业循环水中，采取在补充水中加酸的办法，将碳盐的硬度改变成溶解度较强的非碳酸盐硬度，降低其硬度。一般加酸处理的pH值控制在7.2-7.8之间；②在补充水的硬度较高的情况下，可考虑采取软化法除去致垢盐成分或者转变成非致垢盐成分。将除垢问题与排污问题相结合，尽量降低碳酸盐的浓度，限制循环水的浓缩，确保碳酸盐的浓度低于极限碳酸盐的硬度，以此避免结垢问题；③采取电子除垢方式，利用电子仪器设备发送高频电信号，促使钙、镁等盐类分子的结构变化，并且不会重新组织产生，可达到良好的除垢效果；④在暖通空调系统的用水过程中添加阻垢分散剂，这是当前避免循环水结垢的最直接方式之一。如磷酸盐、聚磷酸盐、聚马来酸、聚丙烯酸等。这种方法具有较强的适用性，针对水温、pH值等不同要素，合理选择，增强除垢效率。
2）抗腐蚀处理。在暖通空调系统的循环水中，影响腐蚀的主要因素包括：水中的溶解固体与悬浮物、pH值、氯离子、二氧化碳、硫化氢、溶解氧以及水流速度、水温、微生物等。将两种完全不同的金属相连接，形成电位差，就是造成腐蚀的主要原因之一，可通过阴极保护法、阳极保护法、药剂法或者表面涂抹耐蚀层等方式避免。
当前，我国空调系统中的水处理主要以药剂法为主，常用药为硅酸盐、钙酸盐、铝酸盐、磷酸盐、聚磷酸盐、锌等。这些药物分别适用于不同的工况，在使用时应注重对症下药。
有关循环水中的微生物问题，结合阳光、水温及pH值等因素，尤其是由于循环浓度而产生的各种营养物，都加快微生物的繁殖速度，进而对水质产生影响，可考虑以下几种控制方式：使用抑制微生物滋生的杀虫剂，如臭氧、二氧化氯等；进行旁流水的过滤；避免日光直接照射。有关旁流水过滤处理问题，在符合浓缩条件的前提下，经济、有效地确保循环水的水质，减少污水排放量。通过旁流水过滤，可有效去除循环水中的碱度、悬浮物、油污、生物粘泥等。
总之，各种阻垢剂、缓蚀分散剂等都具有一定针对性，在使用过程中，多采取复合配方，具体特征分析如下：①可在含碱条件中使用；②可同时具备缓蚀、阻垢、分散等综合作用；③
便于操作与管理；④减少环境污染。
参考文献
[1]科学技术的利与弊焦合金.中央空调水处理工艺过程最新进展分析[J].硅谷,2009,3.
[2]臧国玉.对暖通空调循环水系统的分析[J].城市建设,2010,23.
[3]杨喻、高溪.循环水处理技术在中央空调水处理剂的实际现场应用[J].化工科技市场,2009,4.
[4]魏广宏,张万友,徐佳,等.空调冷却水系统节水技术研究[J].工业水处理,2005,11.
[5]殷浩,王凌杰,王明贤.中央空调循环水处理复合水处理药剂的试验研究[J].建筑科学,2007,4.
[6]程刚,黄翔,杨秀贞.直接蒸发冷却空调循环冷却水的臭氧净化[J].暖通空调,2007,9.
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