XỬ LÝ NƯỚC CHO HỆ THỐNG GIẢI NHIỆT

Hệ thống giải nhiệt (cooling tower) là trái tim của vô số quy trình sản xuất công nghiệp, từ nhà máy điện, luyện kim, nhựa, đến các tòa nhà trung tâm thương mại. Nhưng có một sự thật mà nhiều nhà quản lý vận hành đang đối mặt mỗi ngày: chi phí năng lượng ngày càng tăng, thiết bị thường xuyên hỏng hóc, và hiệu suất làm mát không đạt yêu cầu. Nguồn cơn của những “nỗi đau” này thường xuất phát từ một yếu tố thầm lặng nhưng cực kỳ quan trọng: chất lượng nước cấp cho hệ thống giải nhiệt.

Nếu không được xử lý đúng cách, nước sẽ trở thành kẻ thù số một, gây ra cáu cặn, ăn mòn, và sự phát triển của vi sinh vật, từ đó bào mòn lợi nhuận và đe dọa sự ổn định sản xuất của doanh nghiệp. Tại NGO International, với gần 10 năm kinh nghiệm, chúng tôi không chỉ cung cấp một giải pháp, chúng tôi mang đến sự an tâm và hiệu quả bền vững.

1. Tổng quan về hệ thống giải nhiệt

Là một thiết bị hoặc một hệ thống gồm nhiều thiết bị được sử dụng để giảm nhiệt độ của dòng nước bằng cách trích nhiệt từ nước và thải ra khí quyển. Hiên nay, tháp giải nhiệt được ứng dụng cho nhiều ngành sản xuất khác nhau như:

• Ngành điện lạnh: sản xuất điều hòa, làm đá viên,…
• Ngành chế biến thủy hải sản
• Ngành nhựa: hỗ trợ ép khuôn nhựa hay các loại bao bì nhựa.
• Ngành dược phẩm: bảo quản dược phẩm ở nhiệt độ thích hợp.
• Ngành luyện kim: làm lạnh các sản phẩm từ thép, nhôm…
• Ngành cáp điện
• Một số ngành nghề khác: cáp điện, sản xuất rượu bia, xử lý nước thải…

1.1 Các hệ thống giải nhiệt phổ biến hiện nay

Hệ thống giải nhiệt không tuần hoàn (One-through system)

Nguồn nước sử dụng cho loại tháp giải nhiệt này thường là từ nơi có trữ lượng dồi dào và rẻ như sông, suối và nhiệt độ đầu vào của nước thấp. Nước đầu vào thường phải xử lý để chống cáu cặn và vi sinh.

Hệ thống giải nhiệt tuần hoàn hở (Open recirculating system)

Đây là loại tháp giải nhiệt sử dụng phổ biến nhất trong công nghiệp. Theo phương pháp này, nước tuần hoàn bị hao hụt do bay hơi và được liên tục cấp bù một lượng tương đương, do vậy chất lượng nước thay đổi liên tục. Ngoài ra, do có dòng không khí đi qua tháp nên nước dễ bị hấp thu oxy và có các chất bụi bẩn.

Hệ thống giải nhiệt tuần hoàn kín (Closed circulating system)

Trong hệ thống tuần hoàn kín, có rất ít hoặc không có mất mát về nước (có nghĩa là luôn có một lượng nước xác định trong đường ống). Nước cấp (nếu có là rất ít) để duy trì cho hệ thống luôn được đầy. Ngoài ra, trong hệ thống tuần hoàn kín, nước luôn có áp lực nên khí dư thừa có thể được loại bỏ thông qua các thiết bị thông khí tự động.

1.2 Các thông số quan trọng của nước giải nhiệt.

Bảng tổng hợp các thông số quan trọng của nước giải nhiệt

Tên thông số	Định nghĩa / Mô tả	Tác động / Ảnh hưởng	Mục tiêu / Lưu ý
Độ dẫn điện & Tổng chất rắn hòa tan (TDS)	Độ dẫn điện: Thước đo khả năng dẫn điện của nước. TDS: Lượng chất rắn hòa tan. Hai chỉ số này có tương quan với nhau.	– TDS cao dễ tạo cáu cặn trên bề mặt truyền nhiệt. – Cáu cặn làm giảm hiệu quả truyền nhiệt và ảnh hưởng áp lực nước.	– Giảm thiểu sự hình thành cáu cặn. – Sử dụng độ dẫn điện làm giá trị kiểm soát.
Độ pH	Thước đo tính axit / bazơ của nước (thang đo 0-14, 7 là trung tính).	– pH thấp (axit): Tăng khả năng ăn mòn hệ thống. – pH cao (kiềm): Tăng khả năng đóng cặn.	Kiểm soát độ pH là rất quan trọng.
Độ cứng	Lượng Canxi (Ca++) và Magiê (Mg++) hòa tan trong nước.	Là nguyên nhân chính gây lắng đọng cáu cặn Canxi Cacbonat trong đường ống, thiết bị.	Cần được kiểm soát để hạn chế hình thành cáu cặn.
Độ kiềm	(Thông số quan trọng nhưng không được giải thích chi tiết trong văn bản).	(Không có thông tin)	(Không có thông tin)
Chỉ số bão hòa (LSI)	Chỉ số Langlier Saturation (LSI), thước đo sự ổn định của nước.	– LSI > 0 (dương): Nước có xu hướng hình thành cáu cặn. – LSI < 0 (âm): Nước có xu hướng gây ăn mòn.	Giá trị ổn định là từ 0 đến 1.0.

Tóm tắt các vấn đề thường gặp trong hệ thống giải nhiệt

Vị trí trong hệ thống	Vấn đề	Nguyên nhân	Hậu quả
Bình ngưng (Condenser)	Đóng cáu cặn	Nhiệt độ cao (40-42°C) làm ion Ca++, Mg++ trong nước cứng dễ kết tủa.	– Giảm hệ số truyền nhiệt. – Tăng trở lực đường ống. – Giảm hiệu suất hệ thống.
Tháp giải nhiệt (Cooling Tower)	Rong, tảo, vi khuẩn phát triển	Nước ấm tạo môi trường thuận lợi cho vi sinh vật.	– Gây nhiễm bẩn nguồn nước. – Giảm công suất của hệ thống.

2. Xử lý nước thải cho hệ thống giải nhiệt

2.1 Mục đích xử lý nước cho tháp giải nhiệt

• • Loại bỏ rác thô có thể làm tắc nghẽn hệ thống làm mát như thảm thực vật, rác…
  • Loại bỏ chất lơ lửng trong nước để ngăn chặn sự hình thành tích lũy cặn sẽ ảnh hưởng xấu đến hiệu quả truyền nhiệt và có thể gây ăn mòn. Ngoài ra tích lũy cặn lớn có thể làm tắc nghẽn hệ thống làm mát
  • Để loại bỏ khí cacbonic dư thừa, loại bỏ các kim loại có trong nước như sắt, mangan
  • Ức chế sự phát triển của vi sinh vật trên bề mặt trao đổi nhiệt
  • Loại bỏ khả năng gây ăn mòn tháp làm mát do lượng oxy hòa tan trong nước, muối hòa tan, kiềm hoặc vi sinh vật phát triển

2.2 Xử lý nước cho tháp giải nhiệt hiện nay

Để xử lý nước đầu vào cho hệ thống giải nhiệt, tránh nguy cơ tắc nghẽn đường ông và thiết bị do vấn đề cáu cặn và rong rêu gây ra, có một số phương pháp xử lý như sau:

• • Xử lý nước đầu vào bằng các cách như làm mềm nước, khử kiềm, trao đổi ion để loại bỏ các chất khoáng gây cáu cặn trong nước cấp;
  • Giảm độ pH – khả năng hình thành cáu cặn được giảm thiểu trong môi trường axit, tức là độ pH thấp;
  • Châm hóa chất – đưa các chất ức chế Cáu cặn và điều hoà vào trong nước tuần hoàn;
  • Kiểm soát quá trình cô đặc – tức là giới hạn nồng độ chất khoáng gây cáu cặn. Điều này thực hiện bằng cách xả đáy, định kỳ hoặc liên tục, tức là cố ý xả ra một phần nước để ngăn chặn các chất khoáng hình thành kết tụ;
  • Xử lý nước bằng phương pháp vật lý – lọc, cạo gỉ.

2.3 Xử lý nước bằng thiết bị lọc do NGO cung cấp.

Trong các giải pháp xử lý nước NGO luôn cố gắng KHÔNG SỬ DỤNG các loại hóa chất để tránh gây ra ô nhiễm thứ cấp cũng như giảm thiểu chi phí vận hành cho khách hàng. Giải pháp có tính chính xác cao, đa dạng từ lọc thô, lọc tinh, đến tái sử dụng nước cho sản xuất các mặt hàng đòi hỏi chất lượng nước cao. Làm mềm nước, chống rỉ, ăn mòn hay loại bỏ vi sinh, tạo bằng phương pháp điện phân. Các giải pháp này còn áp dụng hiệu quả để xử lý nước cho hệ thống Điều hòa trung tâm, hệ thống lò hơi.

3. Dự án tiêu biểu

• Thách thức: Một nhà máy chế biến thủy hải sản lớn liên tục đối mặt với việc hóa đơn tiền điện tăng cao, hệ thống giải nhiệt phải dừng để vệ sinh cáu cặn mỗi 3 tháng, ảnh hưởng đến kế hoạch sản xuất.
• Giải pháp của NGO International: Sau khi khảo sát và phân tích, chúng tôi đã triển khai hệ thống kết hợp giữa làm mềm nước đầu vào và công nghệ điện phân không hóa chất để kiểm soát cáu cặn.
• Kết quả ấn tượng:
  • Giảm 18% chi phí năng lượng cho hệ thống Chiller.
  • Kéo dài chu kỳ vệ sinh từ 3 tháng lên 12 tháng, giảm 75% chi phí và thời gian dừng máy.
  • Tiết kiệm hơn 30% lượng nước xả đáy.
  • Hoàn vốn đầu tư chỉ sau 16 tháng.

“Từ khi lắp đặt hệ thống xử lý nước của NGO International, chúng tôi thực sự thở phào nhẹ nhõm. Hiệu suất làm mát ổn định, chi phí điện giảm rõ rệt và đội ngũ kỹ thuật của tôi không còn phải vất vả cạo cáu cặn hàng quý nữa. Một quyết định đầu tư hoàn toàn xứng đáng.”
– Ông T.V.N, Trưởng phòng Kỹ thuật

4. Câu hỏi thường gặp.