北方地區大型水工構筑物在高溫高濕季節結露問題的成因及其危害與解決方案

　　我國作為一個水資源相對匱乏的國家，對于水資源的合理利用和保護顯得尤為重要。為了防止長期大規模超采地下水導致的地層壓密和地面下沉現象，城市在建設水廠時，普遍選擇了地面水(如水庫水)作為水源。在處理地面水的工藝設計中，多采用一系列流程，包括原水-混合-絮凝-沉淀-過濾-碳吸附-消毒-配水等步驟。然而，在我國北方地區，由于冬季氣候寒冷，為了防止這些水處理設施凍結，通常需要將它們放置在加蓋的建筑物內。這種設計雖然解決了冬季防凍的問題，但在夏季高溫高濕季節，卻帶來了另一個棘手的問題——結露。

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　　北京市一座日處理量達到150萬噸的超大型自來水水廠，就是這樣一個典型的例子。該水廠為了減少占地面積，將整個處理工藝及其設施集中布置在一座建筑面積為15000m³的大型網架廠房內，屋頂采用彩板結構。為了控制水中的總藻量，該水廠使用密云水庫潮白河庫區的深層水，取水點設在深度40米處，原水水溫常年保持在1～10℃。然而，當這座水廠正式通水投入運行時，恰逢夏季高溫高濕天氣，一系列問題隨之暴露出來。
 

　　由于廠房內的水面和管道壁面溫度較低，而室外空氣溫度和濕度較高，當室外空氣通過門、窗縫隙進入室內時，遇到低溫的水面和管道壁面，立即發生結露現象。這種結露現象迅速惡化，產生了大量霧氣，彌漫在整個室內空間，使得廠房內的能見度極低，甚至“伸手不見五指”，嚴重影響了工作人員的操作和設備的正常運行。夏季過后，經檢查發現，許多設施表面出現了霉變，有些管道及電力線橋架也出現了銹蝕現象。這些問題不僅降低了電氣設備的可靠性，還給安全生產帶來了嚴重威脅。
 

　　針對這一問題，我們需要從設計和設備兩個方面入手，提出切實可行的解決方案。首先，在設計方面，我們需要考慮如何減少室外空氣的進入量，并同時考慮對室內空氣進行除濕。具體來說，當外界空氣焓值低于或等于廠房內空氣焓值時，可以優選通風除濕的方法，通過自然通風或機械通風的方式，將低焓值的空氣引入廠房內，以降低室內空氣的溫度和濕度。然而，當外界空氣焓值高于廠房內空氣焓值時，就必須減少室內外空氣的流通量，采用除濕設備來控制廠房內的相對濕度。
 

　　在除濕設備的選擇上，我們需要根據廠房的具體情況和除濕需求進行綜合考慮。目前，常用的除濕設備主要有冷凍除濕機、液體除濕機、轉輪除濕機等。其中，冷凍除濕機以其除濕效率高、運行穩定、維護方便等優點，在大型廠房的除濕應用中得到了廣泛應用。冷凍除濕機的工作原理是通過制冷系統將空氣冷卻到露點以下，使空氣中的水蒸氣凝結成水并排出，從而達到除濕的目的。
 

　　然而，在選擇冷凍除濕機時，我們還需要考慮其適用場合和空氣處理過程。對于有大面積水面的綜合池來說，由于水面和管壁表面溫度較低，且結露位置主要集中在這些表面附近，因此，我們需要選擇能夠產生低露點空氣的除濕機，并將送風口設置在池面附近，以形成置換通風的效果。通過置換通風，可以不斷輸送低露點空氣到池面附近，使池面附近空氣的露點低于池面溫度，從而解決結露問題。
 

　　在實際工程中，我們采用了冷凍除濕機結合置換通風的除濕方案。具體做法是，在廠房內設置了多臺冷凍除濕機，并根據廠房內的空氣流動情況和結露位置，合理布置送風口和排風口。同時，我們還對廠房的門窗進行了密封處理，以減少室外空氣的進入量。通過這些措施的實施，我們成功地解決了廠房內的結露問題，并提高了室內環境的空氣品質。
 

　　經過一個夏季的運行，我們發現采用冷凍除濕機結合置換通風的除濕方案取得了顯著的效果。首先，廠房內的霧氣明顯減少，能見度得到了極大提高，工作人員的操作和設備運行也變得更加安全可靠。其次，由于減少了室外空氣的進入量，并采用了除濕設備對室內空氣進行除濕處理，使得廠房內的相對濕度得到了有效控制，避免了設施表面的霉變和管道的銹蝕現象的發生。最后，由于置換通風的高換氣效率，使得室內環境的空氣品質得到了提高，同時也降低了運行能耗。
 

　　綜上所述，北方地區大型水工構筑物在高溫高濕季節的結露問題是一個不容忽視的問題。針對這一問題，我們需要從設計和設備兩個方面入手，提出切實可行的解決方案。通過采用冷凍除濕機結合置換通風的除濕方案，我們可以有效地解決廠房內的結露問題，并提高室內環境的空氣品質。同時，我們還需要加強對廠房的門窗密封處理和對除濕設備的維護保養工作，以確保除濕效果的穩定性和持久性。只有這樣，我們才能確保水廠的安全生產和穩定運行，為社會的經濟發展和人民群眾的生活用水提供有力保障。