中央空调水处理方案及预算

中央空调水处理方案及预算一、项目概况本项目位于华东地区某综合医院，总建筑面积8.6万m²，地上19层、地下3层，中央空调系统采用“水冷离心机×3＋风冷热泵×2”双冷源设计，总循环水量960m³/h，开式冷却水420m³/h，闭式冷冻水540m³/h。系统24h运行，全年运行5800h，水质风险等级为GB/T50050-2020Ⅲ类。现因冷却水塔填料结垢2.8mm、冷冻水侧铁锈膜厚120µm、局部点蚀速率0.28mm/a，导致主机冷凝温度升高3.4℃、能耗增加11.7%，需立即实施水处理技改并建立长效运维机制。二、水质基线与问题诊断1.取样方法：按HG/T3523-2019，于塔盘、冷冻水立管、板换前各设3个点位，连续7d、每4h取样一次，混合后测均值。2.检测结果：冷却水：电导率2850µS/cm，Ca²⁺168mg/L，M-alk210mg/L，Cl⁻186mg/L，SO₄²⁻245mg/L，pH8.4，浊度28NTU，异养菌1.2×10⁵CFU/mL，生物粘泥5.2mL/m³。冷冻水：总铁3.4mg/L，Cu²⁺0.21mg/L，浊度12NTU，pH9.1，溶解氧8.9mg/L，电导率1620µS/cm。3.风险计算：(1)朗格利尔饱和指数LSI=pH–pHs=8.4–6.7=+1.7>0，结垢倾向强；(2)雷兹纳稳定指数RSI=2pHs–pH=5.0<6，严重腐蚀；(3)生物污染指数BFI=异养菌×粘泥×浊度/10³=1.2×10⁵×5.2×28/10³=17472，远超1000警戒线。结论：系统同时存在结垢、腐蚀、微生物失控三重风险，需“阻垢+缓蚀+杀菌+旁流过滤+在线监测”五位一体方案。三、处理目标1.冷却水：LSI控制在0±0.3，年污垢热阻<0.5×10⁻⁴m²·K/W，异养菌≤1×10³CFU/mL，生物粘泥≤1mL/m³。2.冷冻水：总铁≤0.3mg/L，Cu²⁺≤0.05mg/L，年腐蚀速率≤0.025mm/a（碳钢），溶解氧≤2mg/L。3.能耗：主机冷凝温度降幅≥2℃，系统年节电率≥8%，投资回收期≤1.8年。四、技术路线（一）冷却水侧1.阻垢分散：采用“PESA40mg/L+HEDP15mg/L+AA/AMPS三元共聚物8mg/L”低磷配方，极限碳酸盐硬度允许值提升至1650µS/cm，浓缩倍数K值由3.2倍提升到5.5倍，年节水4800m³。2.缓蚀：锌盐2mg/L+苯并三氮唑1mg/L，碳钢腐蚀速率降至0.028mm/a，铜合金0.003mm/a。3.杀菌灭藻：氧化型“现场次氯酸钠发生器0.8%有效氯”冲击投加，维持余氯0.3mg/L，2h/次，每周3次；非氧化型“异噻唑啉酮50mg/L+戊二醛80mg/L”每月交替一次，防止抗药性。4.旁流过滤：新增8%旁流石英砂＋活性炭组合器，滤速20m/h，出水浊度≤3NTU，年去除悬浮物1.1t。5.在线监控：安装四电极电导率仪、荧光示踪药剂浓度仪、腐蚀速率测试环（CORRATER），数据接入BAS，设定短信报警阈值。（二）冷冻水侧1.化学清洗：停机后采用“柠檬酸5%+0.3%缓蚀剂LAN-826”循环8h，去除氧化铁瘤；钝化用“亚硝酸钠1.5%+硼砂0.5%”6h，形成γ-Fe₂O₃保护膜。2.闭路缓蚀：投加“钼酸钠120mg/L+有机膦羧酸25mg/L+甲基苯并三氮唑2mg/L”，建立120mV阴极极化电位，碳钢年腐蚀速率0.018mm/a。3.脱氧：安装20m³/h真空脱气机组，溶解氧由8.9mg/L降至0.8mg/L，减缓点蚀。4.旁通精滤：增设5µm袋式过滤器2台，压差0.05MPa自动切换，年截留铁锈260kg。（三）清洗预膜（一次性）1.粘泥剥离：十二烷基二甲基苄基氯化铵80mg/L，循环24h，泡沫高度≤15cm。2.除垢：氨基磺酸6%+缓蚀剂0.4%，pH4.5，温度35℃，每30min测一次总铁，当Fe²⁺净增量<50mg/L结束。3.预膜：六偏磷酸钠400mg/L+硫酸锌30mg/L，pH6.5，时间48h，形成8µm聚磷酸锌保护膜，均匀覆盖度≥95%。五、加药装置设计1.冷却水：(1)阻垢缓蚀剂：双泵双桶，一用一备，Q=6L/h，P=1.0MPa，PE200L罐，配0.1kg精密计量泵，脉冲阻尼器、背压阀、Y型过滤器全套。(2)杀菌剂：次氯酸钠发生器3kg/h有效氯，钛阳极涂层Ir-Ta，电解槽寿命≥5年；非氧化剂采用100L慢速搅拌机，隔膜泵4L/h。(3)加药点：阻垢缓蚀剂在塔池回水管，杀菌剂在泵吸入口，确保15s内均匀混合。2.冷冻水：(1)缓蚀剂：小型一体化撬装，PE100L罐，磁力泵2L/h，接入系统补水管，按补水量比例投加。(2)脱气机组：真空泵2.2kW，PLC控制，维持系统压力0.05bar绝压。六、运行控制参数1.冷却水：电导率1800–2200µS/cm，pH7.8–8.2，余氯0.2–0.4mg/L，浓缩倍数5.0–5.5，总硬度<850mg/L（以CaCO₃计）。2.冷冻水：pH8.5–9.0，总铁<0.3mg/L，钼酸盐100–140mg/L，溶解氧<1mg/L，浊度<2NTU。3.药剂消耗：阻垢缓蚀剂18g/m³循环水，杀菌剂次氯酸钠1.2g/m³，非氧化剂0.8g/m³，冷冻缓蚀剂12g/m³补水量。七、预算明细（人民币，含税13%）1.设备费(1)次氯酸钠发生器3kg/h1套68000元(2)阻垢缓蚀剂加药装置2套26000元(3)旁流过滤器Φ1200×2200mm1套45000元(4)真空脱气机组20m³/h1套52000元(5)在线监测柜（电导率、pH、余氯、腐蚀率、数据远传）1套38000元(6)管道阀门辅材（UPVC、304不锈钢）1批19000元小计248000元2.药剂费（年）(1)阻垢缓蚀剂3.2t×12000元/t38400元(2)非氧化杀菌剂0.45t×28000元/t12600元(3)柠檬酸、缓蚀剂、预膜剂一次性1批16800元(4)冷冻缓蚀剂0.8t×26000元/t20800元小计88600元3.施工安装费(1)设备吊装、管道焊接、保温28000元(2)电气接线、PLC编程调试12000元小计40000元4.运维费（年）(1)人工2400元/月×1228800元(2)化验耗材、标液、试纸3600元(3)设备保养、阳极更换5000元小计37400元5.其他(1)管理费5%7100元(2)税金13%49600元总计470700元八、经济性测算1.节水收益：浓缩倍数由3.2提至5.5，年减少排水4800m³，水价5.2元/m³，节省24960元。2.节能收益：主机COP由5.1提至5.5，年耗电1850MWh，电价0.75元/kWh，节省111000元。3.延长设备寿命：主机、板换、水泵寿命延长2年，折旧节省约90000元/年。4.年净收益225960元，投资回收期470700/225960=2.08年；若计入政府节水补贴30000元，回收期缩短至1.95年。九、实施进度第1周：现场勘查、取样、图纸会审；第2周：设备到货、基础浇筑、电源到位；第3周：管道预制、加药点开孔、旁流器吊装；第4周：电缆敷设、PLC编程、次氯酸钠发生器调试；第5周：系统清洗预膜、水质达标验收；第6周：运维培训、交付使用、进入质保期。十、运维制度1.日巡检：电导率、pH、余氯、浊度、压差、药桶液位，记录于云平台。2.周化验：冷却水总硬度、碱度、铁、菌数；冷冻水总铁、钼酸盐、溶解氧。3.月评估：腐蚀率测试环称重，污垢热阻计算，能耗对比。4.季保养：清洗加药泵滤网、校准电极、更换次氯酸钠阳极酸洗。5.年大修：拆检旁流过滤器滤料，更换30%失效树脂，更新PLC电池。十一、应急预案1.菌数失控：立即冲击投加次氯酸钠2mg/L余氯维持4h，同时降低浓缩倍数至3.0，加大排污。2.冷凝温度突升：检查冷却塔布水、风机、旁流压差，确认无堵塞后，临时提高阻垢剂至1.5倍剂量。3.冷冻水铁超标：开启真空脱气机至最大流量，追加钼酸盐至150mg/L，48h内降至0.3mg/L以下。4.设备故障：加药泵故障切换备用泵，次氯酸钠发生器故障则人工投加成品10%次氯酸钠，维持余氯。十二、培训与考核1.院方运维人员6人，分电气、机械、水质三班，每班2人；2.培训内容：水质化验、药剂配制、PLC界面、安全MSDS、应急演练；3.考核标准：月考80分合格，不合格补考，两次不合格调岗；4.供应商提供24h远程支持，重大故障4h到场。十三、合同模式采用“设备+药剂+运维”三年总承包，院方按年支付47