应用AOP后效果预期：技术研究成果揭示

1.保障公共卫生

由于冷却塔中的循环冷却水适宜的32℃～37℃水温以及循环冷却水的喷淋水雾状态非常适合细菌、病毒、藻类的生长繁殖，对人体危害极大的噬肺军团菌就包含其中。随着循环冷却水的扩散、漂移、蒸发，冷却塔周围1～2 km范围内均会有细菌的传播，并会通过中央空调的新风口进入办公室的每个房间，危及工作人员。而AOP技术的应用，将有效杀灭军团菌等致病菌，有利于工作人员的健康，大大降低公共卫生风险，同时对循环冷却水中的微生物和藻类也有很好的消灭清除效果。

上海疾控中心近期加强了对上海车站的检测，有诸多车站被检出存在噬肺军团菌。国内外最近也有关于军团菌的报道：2015年7月10日，纽约爆发历史上最大规模的军团菌，113例感染者，死亡人数12人；2016年8月29日，广东佛山火车站肇—九直通车口岸联检大厅，中央空调系统中的冷凝水和冷却水中检测出嗜肺军团菌。

军团菌问题引起了上海申通集团的高度重视，遂引入AOP技术，自2009年起在上海地铁引入AOP技术，均取得“噬肺军团菌未检出”的效果，且实现了节能、节水、降低设备维护成本、免去对冷水机组的酸洗、杜绝化学物排放的功效。经申通集团组织专家评审和上海建交委科技委员会组织产品鉴定，AOP技术和设备已在12号线全线使用，既有4号线的改造也已安装完成并投入使用，经过整个夏季高温的考验，AOP设备和冷水机组均稳定运行。目前，申通集团已将其作为技术规范，将在以后的新线建设和老线改造时全部使用，全面替代原来化学加药和电子除垢仪相结合的处理方式。

2.绿色环保

采用化学加药法，必定使用和排放大量含磷、胺、氮、氯的化合物。AOP技术以空气为原料，取代化学药品，排放水可直接排放至雨水管道，有效保护水环境。此外，还可节省大量的化学药剂费用。

3.节水

化学法处理通常的浓缩倍数在3倍左右，而以AOP高级氧化技术代替化学处理，虽不改变冷却水的蒸发和漂移量，但是由于不使用化学品，大大减少了循环处理水中颗粒物和多余化学试剂的总负荷，减少循环冷却水的排放量，循环冷却水水质仍可达《工业循环冷却水处理设计规范》（GB 50050—2007）所规定的指标，达到阻垢和防腐的平衡，保证冷却系统稳定运行。AOP设备处理后的循环冷却水电导率可达到4000～4500，浓缩倍数至少可达到10，节水率25%以上。

此外，AOP设备中设有电导率传感器和与此联动的自动排水装置，可有效避免因人工随意排水而造成的水资源浪费。

4.阻止结垢，提高热交换效率

间冷开式循环冷却系统因冷却塔与外界接触，其喷淋状水雾非常适合细菌和藻类的滋长，使生物黏泥量增加。特别需要指出的是研究已证实：循环冷却水中的结垢与腐蚀现象的发生，主要是由于大量菌藻类和微生物的存在引起的。生物黏泥作为“黏结剂”可以将水中的无机物——碳酸钙、灰尘、锈蚀物等牢牢“黏结”在一起成为硬性的污垢，包覆于换热设备金属表面、管道及填料上，这种既有生物污垢又有无机物的污垢传热性能非常低，

AOP高级氧化技术利用水中一定浓度的臭氧，有效破坏生物膜和生物垢，使水中钙、镁离子等化学沉淀不易结成硬垢，碳酸钙、碳酸镁等化学沉淀物以悬浮物的形式存在于水中，并通过旁滤系统加以去除，使冷凝器和管道壁清洁，大大提高热交换效率及能源效率。

采用AOP技术，经过一个阶段的稳定运行后，可取得如下效果：

1）冷凝器、冷却水输送管路阻止新垢生成

冷凝器、输送管路管壁结垢现象严重无法清洗，只能采用化学酸洗的方法，而化学酸洗会对设备会产生很大的损伤，清洗不彻底达不到效果，且化学清洗药剂仍有残留会引起腐蚀。若采用AOP技术，经过一个阶段的稳定运行后，可改善冷凝器和管道壁的结垢、腐蚀现状，臭氧将氧化垢层机质中的有机物成分，使垢层变松脱落，达到脱除陈垢阻止新垢生成的效果，延长设备的使用寿命，降低清洗频度。(www.xing528.com)

2）提高热交换效率、降低运行成本

循环冷却水如果不处理，运行一段时间后，系统就会结垢，热交换效率大幅降低，增加了冷冻机的运行成本及能耗。若采用AOP技术，可有效脱垢、阻垢，从而提高热交换效率，节约能源，降本增效。

5.消除含氯漂移水对屋顶金属设备、设施的腐蚀

化学加药法常用氯系杀菌剂，含氯蒸发漂移水对不锈钢等金属腐蚀严重。屋顶冷却塔产生的漂移水，含氯的浓度高，对周围的冷却塔基座、隔声罩、水泵、风机、新风口等产生腐蚀（图4-6），对空气造成污染。而高层建筑更换和维护这些设施往往难度高、成本高。使用AOP技术后，臭氧完全替代了氯系杀菌剂，蒸发漂移水中不含氯，从而消除了对屋顶金属设备、设施的腐蚀，降低运行维护成本。

图4-5　索广特林冷水机组小温差截屏

图4-6　含氯漂移水对屋顶金属设备、设施的腐蚀

6.阻垢和防腐平衡，避免垢下腐蚀

化学加药难以取得阻垢和防腐之间的平衡，往往防腐好时阻垢不佳，反之亦然，而AOP技术能有效解决此问题。在阻垢的同时，臭氧能在金属表面形成一层致密的γ-Fe2O3氧化膜，增强了金属的抗腐蚀性。臭氧的强杀生作用，可有效控制冷却水中微生物的生长，避免生物污垢引起的垢下腐蚀。

7.免除化学酸洗，延长设备寿命

采用化学加药对循环冷却水进行处理，需经常对结垢的热交换器和管道进行化学酸洗。采用AOP技术脱除陈垢、阻止新垢生成，可免除化学酸洗，不但节约相关费用，而且能避免酸洗对设备的损伤。

此外，AOP设备具有在线监测、自动控制、故障诊断、短信报警、自动排水等功能，可做到无人值守自动运行，降低工作人员的劳动强度，节省工时，提高管理效率。