預(yù)防是解決危機(jī)的最好方法——數(shù)字化循環(huán)水智能預(yù)防處理

ACMT協(xié)會(huì)

2025年1月20日 15:17

型創(chuàng)科技 / 王海滔應(yīng)用工程師
(轉(zhuǎn)載自繁體版ACMT電子技術(shù)月刊No.092)

行業(yè)痛點(diǎn)

在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，水質(zhì)問(wèn)題是一個(gè)不可忽視的重要環(huán)節(jié)。由于水中灰塵、細(xì)菌、微生物、水中鈣、鎂、鐵、銅等各種離子的長(zhǎng)時(shí)間積聚，不可避免地在循環(huán)水路中形成污垢、管道銹蝕、以及藻類(lèi)滋生等危害。不僅會(huì)影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，還可能對(duì)設(shè)備造成損害，甚至威脅到操作人員的健康：

灰塵（如圖1）

設(shè)備磨損：長(zhǎng)期積累的灰塵會(huì)加速設(shè)備的磨損，縮短設(shè)備的使用壽命，增加維護(hù)成本。
堵塞問(wèn)題：灰塵可能導(dǎo)致管道、閥門(mén)和其他流動(dòng)系統(tǒng)的堵塞，影響流體的正常流動(dòng)。
散熱障礙：灰塵覆蓋在散熱器或冷卻系統(tǒng)上，會(huì)導(dǎo)致散熱效率下降，進(jìn)而影響設(shè)備性能。

預(yù)防是解決危機(jī)的最好方法——數(shù)字化循環(huán)水智能預(yù)防處理

的圖1

圖1：水中灰塵的積聚可能導(dǎo)致「設(shè)備磨損」、「堵塞問(wèn)題」、「散熱障礙」等問(wèn)題

細(xì)菌與微生物（如圖2）

腐蝕問(wèn)題：某些細(xì)菌和微生物能產(chǎn)生腐蝕性物質(zhì)，如硫酸鹽還原菌產(chǎn)生的硫化氫，會(huì)腐蝕金屬管道和設(shè)備。
生物膜形成：微生物在水系統(tǒng)中繁殖形成生物膜，導(dǎo)致傳熱效率降低，增加能耗。
健康風(fēng)險(xiǎn)：特定條件下，某些微生物可能產(chǎn)生對(duì)人體有害的物質(zhì)，如軍團(tuán)菌，存在健康隱患。

預(yù)防是解決危機(jī)的最好方法——數(shù)字化循環(huán)水智能預(yù)防處理

的圖2

圖2：水中細(xì)菌與微生物的積聚可能導(dǎo)致「腐蝕問(wèn)題」、「生物膜形成」、「健康風(fēng)險(xiǎn)」等問(wèn)題

鈣、鎂（硬度）（如圖3）

結(jié)垢現(xiàn)象：高硬度水在使用過(guò)程中會(huì)析出碳酸鈣和碳酸鎂沉淀，形成水垢，堵塞管道，影響熱交換效率。
設(shè)備損壞：水垢的累積可能導(dǎo)致鍋爐、熱交換器等關(guān)鍵設(shè)備的局部過(guò)熱，甚至引發(fā)安全事故。
清洗困難：去除水垢通常需要使用化學(xué)清洗劑，這不僅增加了運(yùn)營(yíng)成本，還可能對(duì)環(huán)境造成污染。

預(yù)防是解決危機(jī)的最好方法——數(shù)字化循環(huán)水智能預(yù)防處理

的圖3

圖3：水中鈣、鎂、鐵、銅等各種離子的積聚可能導(dǎo)致「結(jié)垢現(xiàn)象」、「設(shè)備損壞」、「清洗困難」等問(wèn)題

傳統(tǒng)處理方法

傳統(tǒng)的解決辦法需定時(shí)、定期加藥，費(fèi)時(shí)費(fèi)錢(qián)，停工停產(chǎn)，且不能根本解決問(wèn)題。主要存在幾個(gè)方面原因：

傳統(tǒng)的污水處理方法通常采用自然沉淀、過(guò)濾、生物降解等工藝，這些方法的處理效率相對(duì)較低，影響整體生產(chǎn)效率。
往往等到出現(xiàn)故障與問(wèn)題，相關(guān)人員才采取措施，一處處排查問(wèn)題所在，再進(jìn)行清理。沒(méi)有快速便捷的方法，耽誤生產(chǎn)進(jìn)度，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
定時(shí)定期加藥，所間隔時(shí)間無(wú)從參考，無(wú)有效手段判斷是否需要加藥。
水質(zhì)的判斷存在誤區(qū)，過(guò)度關(guān)心水箱的潔凈度，但是水質(zhì)的污染除了外界進(jìn)入，更多是來(lái)源生產(chǎn)中的模具、管道等。如沒(méi)有定期清潔模具與管道，還會(huì)反向污染水箱。
多數(shù)情況下通過(guò)肉眼無(wú)法判斷水質(zhì)實(shí)際情況，尤其是細(xì)菌、微生物、金屬離子等，因此在藥物的種類(lèi)選擇、添加劑量等方面容易造成浪費(fèi)。如圖4合格的工業(yè)生產(chǎn)水質(zhì)存在許多檢驗(yàn)指標(biāo)，需要專業(yè)且深入的檢測(cè)手段。
在生物處理階段，會(huì)產(chǎn)生大量的剩余污泥。這些污泥的處理和處置成為了一個(gè)棘手的問(wèn)題，不僅增加了處理成本，還可能對(duì)環(huán)境造成二次污染。

數(shù)字化循環(huán)水智能預(yù)防處理

智能化在循環(huán)水方法主要在自動(dòng)化控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控上。循環(huán)水智能預(yù)防處理能幫助及時(shí)監(jiān)控實(shí)時(shí)水質(zhì)，自動(dòng)投放藥劑，減少人工巡檢的頻率和成本。一個(gè)理想的循環(huán)水系統(tǒng)應(yīng)該由水質(zhì)檢測(cè)傳感器、中央數(shù)據(jù)處理器、自動(dòng)加藥和免清洗過(guò)濾組成，可直接接入至現(xiàn)有循環(huán)冷卻水管路系統(tǒng)中。

中央數(shù)據(jù)處理

中央數(shù)據(jù)處理會(huì)通過(guò)對(duì)水質(zhì)多項(xiàng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)時(shí)分析，多通道計(jì)算對(duì)比，全自動(dòng)精準(zhǔn)設(shè)置添加的藥劑用量，分散污垢離子確保未來(lái)30~50年不生銹，不結(jié)水垢，從而達(dá)到水質(zhì)動(dòng)態(tài)平衡。

遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心

遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心可以實(shí)時(shí)顯示水質(zhì)各指標(biāo)含量參數(shù)及狀態(tài)，實(shí)時(shí)維持水質(zhì)的酸堿度、電導(dǎo)率、鈣離子、余氯、清濁度處于合格標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。歷史存儲(chǔ)數(shù)據(jù)可以導(dǎo)出及分析。