Xử lý nước tháp giải nhiệt: Vai trò, Giải pháp, Quy trình

Xử lý nước tháp giải nhiệt cần thực hiện theo quy trình chuẩn, dùng hóa chất/dụng cụ hỗ trợ phù hợp để đưa thông số nước về giá trị chuẩn. 

1. Tháp giải nhiệt và tầm quan trọng của xử lý nước

Tháp giải nhiệt là thiết bị được sử dụng để làm mát hệ thống máy móc chuyên dùng trong sản xuất kinh doanh (quy mô từ nhỏ đến lớn).

Thiết bị tiếp nhận nước nóng chảy về từ các nhà máy. Sau đó, dùng khí mát để giảm nhiệt của nước xuống mức lý tưởng trước khi tuần hoàn trở lại.

Nhờ đó, máy móc trong các kho xưởng, khu công nghiệp không bị hun nóng bởi nền nhiệt cao, chạy bền.

Sau 1 thời gian vận hành, nước tuần hoàn trong tháp giải nhiệt sẽ suy giảm dần về chất lượng. 

Dung môi này bị biến tính, xen lẫn nhiều tạp chất/vi khuẩn gây hại. Từ đó, dẫn đến tình trạng đóng cặn, ăn mòn, tắc nghẽn đường ống.

Lúc này, hiệu suất làm mát của thiết bị sẽ suy giảm mạnh. Không chỉ vậy, hiện trạng trên còn tác động xấu đến tuổi thọ.

Để tháp duy trì tốt chức năng làm mát, nâng cao sức bền, bạn cần đặc biệt coi trọng khâu xử lý nước tháp giải nhiệt.

2. Tiêu chuẩn nước tháp giải nhiệt cần đạt

• Độ pH 

Nước tháp giải nhiệt cần duy trì ở mức lý tưởng là 6,5 - 8,5. Nếu thông số này quá thấp (môi trường axit), hiện tượng ăn mòn sẽ xảy ra. 

Nếu chỉ số pH cao hơn 8,5, nguy cơ hình thành cáu cặn, xuất hiện nấm mốc, vi khuẩn, rong rêu là điều khó tránh.

• Hàm lượng chất rắn hòa tan (TDS) và không hòa tan

Chất rắn hòa tan chiếm tỷ lệ càng thấp, nước hạ nhiệt càng nhanh, càng ít bị đóng cặn. Cần đảm bảo thông số TDS luôn duy trì ở mức < 1000ppm.

Với chất rắn không hòa tan, tiêu chuẩn vàng về hàm lượng là luôn thấp hơn 5mg/L để đề phòng nguy cơ hình thành mảng bám.

• Hàm lượng vi sinh vật, kim loại trong nước

Hàm lượng vi sinh vật trong nước tháp giải nhiệt không được vượt quá 10^5 CFU/mL. Nếu cao hơn con số này, cần dùng đến liệu pháp khử trùng, tiệt trùng ức chế vi khuẩn, rong tảo gây hại.

Về hàm lượng kim loại, thông số tiêu chuẩn với sắt là dưới 0,3ppm, với nhôm/đồng là dưới 0,2ppm, với kẽm là bé hơn 5ppm.

• Độ cứng của nước (ppm CaCO3)

Nước có độ cứng càng cao, khi tăng nhiệt càng dễ đóng cặn (hình thành CaCO3). Theo khuyến cáo của các chuyên gia, độ cứng của nước tháp giải nhiệt nên nằm trong khoảng 100-500ppm.

• Độ dẫn điện và chỉ số bão hòa (LSI)

Độ dẫn điện liên quan trực tiếp đến lượng chất rắn hòa tan, càng thấp thì càng có lợi cho hoạt động của tháp. 

Giới hạn trên của thông số này không được vượt quá 2000 µS/cm. 

• Nhiệt độ và lưu lượng nước trong tháp giải nhiệt

Nhiệt độ nước vào hệ thống trung bình khoảng 37- 45 độ C. Sau khi làm mát, thông số này sẽ giảm 10-13 độ (về mức 27-32 độ C).

Về lưu lượng, bạn nên đo theo công thức chuẩn: 

Lưu lượng  = Công suất làm mát x 0.1589 x Mức chênh lệch nhiệt độ (trước và sau khi làm mát). 

3. Các vấn đề thường gặp trong nước tháp giải nhiệt và tác hại

• Cáu cặn (cặn canxi, magie, silica) 

Các loại cáu cặn trong tháp giải nhiệt thường có nguồn gốc kim loại. Chúng lắng đọng thành từng mảng bám quanh ống dẫn, tấm tản nhiệt, đáy bồn chứa nước.  

Sự xuất hiện của cáu cặn sẽ dẫn đến 2 hệ lụy: giảm hiệu suất tản nhiệt, làm tắc nghẽn đường dẫn nước.

• Ăn mòn kim loại

Sự ăn mòn kim loại có thể do nhiễm hóa chất, môi trường nước bị axit hóa hoặc vệ sinh sai cách. Khi tình trạng này xảy ra, thành tháp sẽ bị bào mỏng, nhanh hư hỏng.

• Sự phát triển của vi sinh vật, rong rêu 

Nếu nước không được xử lý sạch, vi sinh vật trong nước sẽ phát triển mạnh.

Sự hiện diện của tác nhân gây hại này sẽ làm cản trở quá trình lưu thông nước. Khiến tháp làm mát chậm hơn, dễ sinh mùi hôi. Từ đó, ảnh hưởng tiêu đến môi trường, chi phí vận hành.

4. Giải pháp xử lý nước tháp giải nhiệt hiệu quả

4.1. Xử lý hóa học

Khi nước tháp bị nhiễm bẩn (có nhiều cặn, vi khuẩn, rong rêu, nấm mốc), xử lý bằng phương pháp hóa học là cách hiệu quả nhất.

Tùy vào hiện trạng nước, bạn có thể chọn 1 trong 3 nhóm hóa chất sau:

• Hóa chất hòa tan cáu cặn và chống ăn mòn (ví dụ: GenGard GN8220, SP-A200, Maxtreat 2730)
• Hóa chất ức chế vi sinh vật (SP-06, Green SX801, Maxtreat 652)
• Hóa chất tẩy rửa, vệ sinh tháp giải nhiệt (Total sperse-100, NonPhosAR-900)

Khi dùng hóa chất để cải thiện chất lượng nước, cần pha đúng liều lượng, làm đúng quy trình xử lý. Ngoài ra, đừng quên thực hiện bước trung hòa để chuẩn hóa độ pH của nước tháp giải nhiệt. 

Lưu ý: Hóa chất vệ sinh dễ gây hại khi tiếp xúc da. Bạn cần trang bị đủ đồ phòng hộ (găng/ủng cao su) để đảm bảo an toàn. 

4.2. Xử lý vật lý và cơ học

Để làm sạch nước tháp giải nhiệt theo con đường vật lý, bạn có thể áp dụng ngay những giải pháp sau:

• Xử lý nước thô đầu vào bằng lọc cát, lọc lưới để hạn chế tối đa sự xâm nhập của các nguy cơ.
• Xả đáy định kỳ (1 tuần/lần) đề loại bỏ các cặn bẩn dạng rắn nằm ở đáy bồn chứa nước.
• Vệ sinh tháp 3-6 tháng 1 lần, dùng bàn chải để kỳ cọ kỹ khối đệm, bồn chứa và đường dẫn nước.
• Ứng dụng công nghệ lọc nước hiện đại như: lọc tự động, lọc đĩa để tăng cường hiệu quả làm sạch nước.

4.3. Quản lý và giám sát chất lượng nước

• Đo kiểm định định kỳ các chỉ số nước (pH, TDS, vi sinh vật)

Trung bình 7-10 ngày, bạn nên đo các chỉ số nước 1 lần để nắm bắt tốt hiện trạng, đề xuất phương án can thiệp (nếu cần). 

• Điều chỉnh liều lượng hóa chất theo kết quả phân tích

Hóa chất xử lý nước tháp giải nhiệt có chủng loại đa dạng, tính chuyên hóa cao nên không thể sử dụng tùy tiện.

Hãy dựa vào các thông số đo đạc được để chọn loại hóa chất phù hợp , dùng với liều lượng hợp lý để làm sạch nước.

Khi thực hiện, cần tuân thủ đúng quy trình xử lý nước tháp giải nhiệt. Không tự ý thay đổi, làm xáo trộn các bước kẻo gây phản tác dụng.

• Sử dụng hệ thống tự động hóa trong giám sát và xử lý nước

Hiện công nghệ xử lý nước tháp giải nhiệt càng ngày càng trở nên cao cấp, thông minh. 

Bạn có thể tham khảo và sử dụng hệ thống tự động hóa để rút ngắn thời gian.

5. Quy trình xử lý nước tháp hạ nhiệt chi tiết

Khi xử lý nước tháp giải nhiệt, nên kết hợp cả phương pháp xử lý hóa học và vệ sinh vật lý để có được kết quả như ý. 

Dưới đây là quy trình chuẩn có thể áp dụng với mọi dòng tháp giải nhiệt hiện có tại Việt Nam:

• Bước 1: Đánh giá chất lượng nước đầu vào và hệ thống tháp

Để lên kế hoạch xử lý nước, cần nắm rõ hiện trạng của dung môi làm mát. 

Các thông số cần đo đạc bao gồm độ pH, độ cứng, lượng chất rắn hòa tan/không hòa tan, hàm lượng vi sinh vật, độ dẫn điện,...

Thông số nào vượt quá tiêu chuẩn cho phép hãy đánh dấu đỏ để đưa ra phương án can thiệp đích. 

• Bước 2: Tính toán lượng hóa chất cần sử dụng dựa trên thể tích nước

Việc tính toán lượng hóa chất cần dùng thường dựa trên lượng nước thực tế, hiện trạng nhiễm bẩn của dung môi.

Mỗi loại hóa chất xử lý đều có hướng dẫn chi tiết về nội dung này. Bạn không nên làm mò hoặc tự ước lượng, hãy dựa theo khuyến cáo của từng nhãn hàng.

• Bước 3: Pha chế và bơm tuần hoàn hóa chất trong hệ thống

Khi đã xác định được lượng hóa chất cần sử dụng, hãy pha chế với nước hoặc mix trộn nhiều loại theo đúng chỉ dẫn của nhà sản xuất. 

Đổ dung dịch vào bồn chứa, kích hoạt tính năng bơm để dung môi tuần hoàn trong hệ thống. 

• Bước 4: Xả bỏ dung dịch cũ, trung hòa hóa chất dư thừa

Sau khoảng 20-30 phút bơm tuần hoàn, bạn xả đáy để loại bỏ hết dung dịch cũ. Dùng Na2CO3 hoặc NaOH để đưa pH về mức trung tính.

• Bước 5: Vệ sinh vật lý (rửa, chà rửa bồn, tấm tản nhiệt)

Dùng vòi cao áp kết hợp bàn chải để chà rửa lòng ống dẫn, đáy bồn, tấm tản nhiệt. Chú ý thao tác nhẹ tay ở những mối nối và tráng nước nhiều lần để xử lý sạch chất bẩn.

• Bước 6: Bổ sung nước mới và vận hành tháp bình thường

Sau khi làm sạch tháp, hãy kiểm tra lại mọi chi tiết máy. Nếu thấy không có gì bất thường , cấp nước (đã qua xử lý) vào bồn chứa để vận hành hệ thống.

6. Các phương pháp tiết kiệm nước và nâng cao hiệu quả tháp giải nhiệt 

• Giảm lượng nước tiêu thụ qua thiết bị đo và xả đáy tự động

Nếu dùng thiết bị chuyên dụng để đo lường chính xác lượng nước cần dùng, bạn sẽ tránh được tình trạng lãng phí dung môi đầu vào. 

Khi setup chương trình xử lý nước thông minh (bằng NC-NX100 hoặc NC-PolyA 100), bạn sẽ tiết kiệm được 50% nước xả đáy.

Để tránh hiện tượng xả nước “quá tay”,nên lắp đặt bộ xả đáy tự động. Khi đó, việc theo dõi, kiểm soát hoạt động xả thải sẽ thuận tiện, hiệu quả.

• Tái sử dụng nước thải đã xử lý

Sau khi xử lý, có thể tái sử dụng nước tháp giải nhiệt để vận hành thiết bị. Tuy nhiên, để làm được điều này thì chi phí đầu tư khá cao. Ngoài ra, quy trình thực hiện cũng công phu nên ít được sử dụng rộng rãi.

• Thu gom và xử lý nước mưa, nước ngưng tụ AHU, FCU để tái sử dụng

Nước mưa thường có pH thấp (tính axit cao), nhiều bụi, vi khuẩn nên cần xử lý cẩn thận trước khi đưa vào sử dụng.

Khi dùng, hãy xử lý nước bằng các hóa chất dạng kiềm để nâng pH lên mức 6,5-7,5. 

Ngoài ra, đừng quên sử dụng bộ lọc chứa than hoạt tính để lấy đi các chất độc, bụi bẩn hòa trong nước mưa. Nếu trữ nước mưa lâu ngày cần diệt khuẩn, sau đó mới cấp cho tháp giải nhiệt.

Với tháp giải nhiệt dùng trong hệ thống điều hòa không khí có thể tận thu nước ngưng tụ AHU, FCU để cấp cho hoạt động máy.

Trước khi dùng hãy xử lý vi sinh vật trong nước bằng tia UV, NC-NX100 hoặc Ozone. Sau đó, lọc cát để làm sạch tạp chất trước khi đưa vào sử dụng.

• Ứng dụng công nghệ lọc nước hiện đại giúp giảm tiêu hao nước, điện năng

Nếu dùng công nghệ lọc tự động, lọc đĩa, chất lượng nước sẽ tăng lên đáng kể. 

Khi đó, dung môi làm mát có thể dùng trong thời gian dài, xả đáy với lượng ít hơn hẳn. Vậy nên, giúp tiết kiệm triệt để lượng nước sử dụng.

Không những vậy, việc lọc nước còn nâng cao hiệu quả hạ nhiệt, giảm mức tiêu điện khi máy vận hành.

Mọi thông tin cần biết về xử lý nước tháp giải nhiệt đã được Đặng Gia trình bày rõ trong bài viết. Hãy sử dụng cẩm nang này để chuẩn hóa chất lượng dung môi làm mát, gia tăng tuổi thọ máy nhé!