： ！ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｌｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 工程技术 地铁车站循环冷却水处理方法探讨① 刘玉恒’ 陈浩 白利云 （１．北京逸群工程咨询有限公司 北京 １００１ ７６；２．北京城建设计研究总院 北京 １０００３７；３．北京桑德集团 北京 １ ０１ １ ０２） 摘要：对循环冷却水水质特点、产生问题及危害进行了论述，井总结了目前循环冷却水处理的方法，最后根据地铁车站的特珠情况。提 出地铁车站循环冷却水处理推荐方案及设计要点。 关键词：地铰车站 循环冷却水 水处理 中图分类号：Ｕ２ ３１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ６７４－－０９８Ｘ（Ｚ０１ｏ）ｏ９（ｃ）一０１ ０５－－０２ １循环冷却水水质特点及危害 式系统，即循环冷却水与被冷却介质间接 传染且循环冷却水与大气直接接触的循环 热岛效应明显，空气灰尘杂质较多，使得地 静电法通过高压或低压静电场作用， 地铁车站的循环冷却水系统属间冷开 铁车站冷却水污染程度较其他场所更为严 改变水分子结构或水分子中的电子结构，重，因此对循环冷却水进行阻垢除垢、缓 使水中阳离子不至于趋向管壁，更不致在 蚀、杀生处理是十分必要的。适当的水处理 管壁聚集，减少结垢形成机会，同时还能 为松软的粒状文石，沉淀很容易被水带 冷却水系统。该系统由制冷机、冷却塔、集 方式，可使冷却水系统中的换热器及管道 改变结晶形式，由坚硬的针状方解石转化 水设施（集水盘或冷却水池）、循环水泵、循 环水处理装置（加药装置、旁滤等）、循环管 道、放空装鼍、补水装置、温度计、压力表等 始终处于良好的工作环境，保证换热效率， 节省运营成本，减少维护工作量。 走，最终达到阻垢的目的；另外在静电场下 产生的活性氧成分可以破坏微生物细胞， 达到杀生目的，同时活性氧还可使红锈 组成。 ２循环冷却水处理常用技术 一在循环冷却水系统中，由于循环水长 时间使用冷却水吸收热量后，在冷却塔中 浊度增加水中溶解盐类浓度增加等，使循 下。 目前，对循环冷却水进行处理的方法 Ｆｅ，Ｏ ・ｎＨ，Ｏ转化为致密的Ｆｅ Ｏ 膜，也可在 般有化学药剂法和物理水处理法两种， 因素，合理选择处理方法和设备。下面就这 ２．１化学药剂法 清洁的金属器壁发生电化学反应生成 与空气充分接触，二氧化碳逸散、溶解氧和 应结合水质条件、循环水量和浓缩倍数等 Ｆｅ Ｏ 膜，起到缓蚀的作用。 静电法设备分为两类：一类是静电水 环水水质恶化，由此产生的问题及危害如 两种处理方法做简要介绍。 处理器，利用高压静电场进行水处理；另一 类是电子水处理器，利用低压静电场进行 １．１结垢 由于冷却水中二氧化碳的散失，会使 化学药剂法为向循环冷却水系统投加 水处理，电极直接与水接触，在微电流的作 药剂，如阻垢剂、缓蚀剂、杀生剂或复合药 物问题。 用下，水中大量电子被极化，达到处理的目 水中重碳酸盐转化为碳酸盐沉（主要为 剂，解决系统水处理中的结垢、腐蚀及微生 的。【２～【４ ＣａＣＯ３）积换热器表面，产生较为严重的结 垢现象，结垢可以降低换热器的传热效率， 此法是传统的冷却水处理方法，处理 ３地铁车站循环冷却水处理及设计要点 地铁车站总循环冷却水量一般为４００～ 统。药剂投加量可根据不同水质和不同场 ６００ｍ ／ｈ，属民用中小型循环冷却水系统。 合条件进行调整，达到最佳效果，可以在浓 化学药剂法比较适合大型工业循环冷却水 理。虽然随着全自动控制投药技术的发展， 浪费能源，严重时需停运检修，甚至更换设 效果稳定，尤其多用于大型循环冷却水系 备。 １．２腐蚀 腐蚀可由多种原因产生，一般包括以 缩倍数小于６下运行，减少了排污量；投药 的处理，系统设置较复杂，须由专业人员管 下３个方面：溶解氧增高引起的电化学腐 系统全自动控制，运行费用适中。 蚀；氯化物、硫酸盐浓度的增高会加速金属 腐蚀，微生物酸性分解物、与无机物形成的 粘泥附着在金属表面形成氧的浓差电极也 道及换热器变薄、甚至穿孔，严重时会使系 使用该法应根据水质及系统运行工况 化学药剂法在中小型循环冷却水系统也有 先做试验，以便确定水质稳定剂类型，同时 采用，但由于需要设置全套自控加药设备， 注意其缓蚀、阻垢、灭菌除藻的协同效应。 如计量泵、在线仪表、控制器等，因此也提 高了系统设置要求和设备数量，增加了工 会促使金属腐蚀。各类腐蚀会造成金属管 ２．２物理水处理法 统失去冷却作用，造成停运检修、更换设 法，都是通过改变水分子结构或水分子中 备。 磁化法和静电法都属于物理水处理方 作人员运营维护工作量，另外化学药剂法 占地较大，也不适合寸土寸金的地铁车站。 在两种物理水处理法中，磁化法的不 足之处是处理效果不稳定。对某一工程使 的电子结构，达到水处理的目的。 （１）磁化法。 １．３微生物滋生和黏泥 随着循环冷却水中养分的浓缩，水温 该方法是将冷却水通过永久磁场，形 用效果好，但对另一工程使用效果又可能 中离子的排列形状，在磁化水中产生的晶 垢作用，但不能起到缓蚀、杀菌灭藻功能， 因此采用该方法应先通过试验来确定。另 的升高以及阳光照射，给微生物创造了快 成磁化水，不改变水的化学组分，只改变水 很差甚至无任何效果；或对某一工程有阻 速繁殖的环境条件，大量微生物分泌出的 起，形成黏糊状沉积物附着在换热器表面。 冷却水流量，腐蚀设备的后果。… 地铁车站一般位于城市较繁华地段， 黏液，使水中的灰土、沉淀物等粘合在一 体不形成水垢，而是无定形的粉末状物质， 因此不会粘附在管壁或其他物质表面，在 大量的微生物黏泥会降低换热效率，减少 通过定期排污去除。该法在阻垢、防垢、清 垢、除锈等应用方面取得不错的效果。 （２）静电法。 外磁化法只能起到缓垢作用，并不能替代 冷却循环水的全部内容，故在应用磁化法 的同时还要辅以旁滤、缓蚀及杀生的处理 内容。静电法由于同时具有阻垢、溶垢、缓 ①作者简介：刘玉恒，男，工程师，从事市政工程给排水及消防系统的设计与研究。 科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ １ Ｏ５ ！ Ｑ： ！ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ＴｅｃｈｎｏＩｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 工程技术 ，蚀和杀菌灭藻等效果，而且处理成本低、管 用于中小型循环冷却水处理系统。 （４）在运行期间要重视排污，排污量控 推荐使用带有系统全流量超强过滤功能 理方便，效果较好，因此在设计中被广泛应 制在循环水量的０．５％～１．０％左右，当处理水 的射频电子水处理法。同时，为了防止冷却 量为中等以上时，应设旁流水处理，对于新安 水的菌类指标超标，应考虑在平时运营时 次。系统浓缩倍数不宜大于３。 施。１５１ 综合比较几种处理方法，笔者认为静 装的系统或已完全除垢的系统也应隔周排污 根据水质情况，采取适当投加杀菌剂等措 电水处理法在工程实际应用过程中，静电 水处理法在阻垢、除垢、杀生方面具有明显 一（５）设置管道过滤器，并安装在水泵吸 提高浓缩倍数，而且还会有助于水处理效 【ｌ１龙荷云．循环冷却水处理［Ｍ］．江苏：江 的效果，已被人们广泛接受，更适合地铁车 水口。加强循环冷却水系统的精细过滤能 参考文献 站的实际运营情况。 与城市中心区，空间跨越大，各地铁车站的 地铁线一般横穿整个城市或连接郊区 果的提高。 给水水源水质存在差别，比如，郊区车站可 方面的效果已被广泛接受，但在个别工程 能采用地表水为水源，城市中心区可能采 应用中出现过缓蚀效果不够明显的情况，苏科学技术出版社，２００１． 置和水质处理（下）［Ｊ】．给水排水，ｌ９９５ （４）． （６）静电水处理法在除垢、防垢和杀生 【２１水浩然．中小型冷循环冷却水系统的布 用地下水为水源，二者在水的硬度、碱度、 ３】左亚洲．中小型空调制冷循环冷却水系 针对这种情况可采用静电水处理为主，加 【统设计中的若干问题【Ｊ】．给水排水， ‘ 金属离子浓度、酸根离子浓度都存在较大 药（缓蚀剂）为辅的方式，在管道系统留加药 的不同，另外各地铁车站冷冻站土建情况 管道，定期检测、投加。１９９９，２５（６）． 多样，设备安装位置不一，因此在设计及应 用中要注意以下问题： 的要求。静电水处理器要求总硬度小于 ４】李鹰，郭虹．电子水处理器处理循环冷 （７）有条件时应对工程附近类似循环冷 ｆ却水处理系统进行考察，必要时可通过试 却水的原理和应用【Ｊ】．同济大学学报， ２０００，２８（１）． 冷却水系统改造方案研究…．都市快轨 交通，２００５，１ ８（５）． （１）注意静电水处理设备法对原水硬度 验确定水处理方式。 ７００ｍｇ／ｔ（ＣａＣＯ 计），电子水处理器要求总硬 示意图。５】梅棋，朱玉平，等．北京地铁复八线循环 图１为典型地铁车站循环冷却水系统 ［度ｚＪ￣Ｃ：Ｐ５５０ｍｇ／ｔ（ＣａＣＯ 计），原水硬度过大均 会造成处理效果下降。 ４工程实例 北京地铁复八线国贸站有良好的市政 自来水作为冷却水系统的补水水源，为选 （２）注意水处理器的安装条件。水处理 器一般要竖直安装，避免壳体内杂质的淤 积，并在周围留有检修空间，距较大容量电 用各种循环水处理方法提供了良好的条 器（大于２ＯｋＷ）的最小间距为５～６ｍ，如无法 件。近年来北京地铁循环冷却水系统的节 满足时应设置屏蔽和接地装置。 水试验表明（北京地铁东单站采用旁流过 （３）合理选择静电水处理设备的高频 滤试验，每天节水也能达６ｍ ），不论采用何 值。频率值应根据水质水量条件确定，最好 种水处理方法，综合考虑技术经济因素，并 通过试验确定最佳防垢、除垢、杀生的频率 结合国贸地区的工程实例和地区特点（该 范围，在使用期间要定期保养和清洗电极。 地区交通流量极大，各种灰尘和扬尘较多）图１地铁车站循环冷却水系统示意图 ｌ ０６ 科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ
