Bồn Nước Xử Lý Trung Tâm Dữ Liệu: Nước Bổ Sung Làm Mát, Nước Thải RO Và Hóa Chất
Tạo vào 10.30
Bồn chứa nước công nghệ trung tâm dữ liệu: Nước bổ sung làm mát, nước thải RO và hóa chất
Bể nước công nghệ của trung tâm dữ liệu là nguồn dự trữ không làm lạnh cung cấp cho nhu cầu nước hỗ trợ của nhà máy làm mát: nước bổ sung cho tháp giải nhiệt, chứa nước thải loại từ hệ thống thẩm thấu ngược (RO), và các bể chứa hóa chất hàng ngày để kiểm soát cáu cặn và ăn mòn. Bể này khác biệt với bể lưu trữ năng lượng nhiệt bằng nước lạnh, vốn chứa nước đã được xử lý để dịch chuyển tải làm mát; bể công nghệ chứa các dòng tiện ích và hóa chất ở điều kiện môi trường xung quanh. Việc lựa chọn vật liệu tuân theo tính chất hóa học của từng dòng — nước bổ sung có hàm lượng khoáng thấp hoặc là nước tái sử dụng, nước thải loại RO có nồng độ cao và dễ tạo cáu cặn, và các bể chứa hóa chất hàng ngày chứa các chất cô đặc có tính ăn mòn cao — và việc chế tạo được tham chiếu theo AWWA D103-09 với các lớp lót được liệt kê theo NSF/ANSI 61 và WRAS ở những nơi tiếp xúc với nước.
Phía nước của một nhà máy làm mát trung tâm dữ liệu rộng hơn vòng nước lạnh mà hầu hết mọi người hình dung. Đằng sau mỗi tháp giải nhiệt là một tập hợp các dòng hỗ trợ — nước bổ sung để thay thế tổn thất do bay hơi, nước thải RO từ bất kỳ quá trình tinh lọc nước tại chỗ nào, và các chất hóa học đậm đặc giúp tháp không bị đóng cặn và ăn mòn. Mỗi dòng đều cần được chứa đựng, và việc gộp chúng vào một "bồn nước" không xác định duy nhất sẽ dẫn đến nhiễm chéo, đóng cặn, hoặc lớp lót bị phá hủy bởi hóa chất định lượng. Nguyên tắc là phải tách riêng các dòng và chỉ định từng bồn chứa theo đúng tính chất hóa học thực tế của nó, giữ cho bồn chứa quá trình tách biệt rõ ràng với bình TES nước lạnh.
Hướng dẫn này trình bày cách một bồn nước xử lý của trung tâm dữ liệu phục vụ cho nước bổ sung làm mát, nước thải RO và nhiệm vụ hóa chất, và cách chỉ định từng loại một cách chính xác.
Nước bổ sung làm mát: Nguồn tiêu thụ nước xử lý lớn nhất
Nước bổ sung cho tháp giải nhiệt là nhu cầu nước xử lý chủ yếu tại một khuôn viên trung tâm dữ liệu, và bồn bổ sung là bộ đệm giữa nguồn cung và tổn thất do bay hơi. Bay hơi, cuốn theo dòng khí và xả đáy liên tục loại bỏ nước mà nước bổ sung phải thay thế.
1. Nguồn nước bổ sung. Nước uống được, nước tái sử dụng hoặc nước ngưng thu hồi, được pha trộn để giữ độ dẫn điện của tháp trong giới hạn.
2. Vai trò đệm. Bồn bổ sung chứa đủ lượng dự trữ để bù đắp cho gián đoạn nguồn cung và bay hơi đỉnh điểm mà không khiến tháp ngắt do mức nước thấp.
3. Lớp lót tiếp xúc với nước. Vì nước bổ sung cuối cùng đi vào một hệ thống có thể tạo ra sol khí, lớp lót được chỉ định theo NSF/ANSI 61 và WRAS cho tiếp xúc với nước không uống được.
Bể pha chế được thiết kế theo cân bằng bay hơi và xả đáy, không theo hệ thống nước lạnh hoặc hệ thống chữa cháy, và đây là dòng quy trình đầu tiên mà một khuôn viên nên thiết kế để đạt hiệu quả sử dụng nước.
Nước thải RO: Chứa Dòng Cô Đặc
Nước thải thẩm thấu ngược là dòng phụ cô đặc của bất kỳ hệ thống khử muối hoặc làm bóng tại chỗ nào, và nó dễ bị đóng cặn hơn nhiều so với nguồn nước đầu vào. Nó phải được chứa trong bồn kín, không được đổ vào bồn chứa thông thường.
· Chất rắn hòa tan cô đặc. Nước thải RO mang theo mọi thứ mà dòng thấm để lại, nên khả năng đóng cặn và ăn mòn của nó cao hơn nước nguồn.
· Chứa kín, không pha trộn mặc định. Nó được giữ để xả có kiểm soát, cô đặc thêm, hoặc tái sử dụng có kiểm soát (như bù nước tháp giải nhiệt với tốc độ giới hạn) thay vì đổ vào bồn dự trữ bù nước mà không kiểm tra.
· Dung sai lớp lót. Lớp lót bồn chứa phải chịu được TDS cao và bất kỳ hóa chất chống cáu cặn hoặc điều chỉnh pH nào, ưu tiên men GFS hoặc cấp FBE đã được chứng nhận.
Nếu sử dụng cẩn thận, nước thải RO có thể bù đắp một phần nhu cầu nước bổ sung, nhưng chỉ khi có giám sát độ dẫn điện và lớp lót được đánh giá phù hợp cho nước cô đặc.
Dòng | Hóa học | Yêu cầu bồn chứa |
Nước bổ sung làm mát | TDS từ thấp đến trung bình | NSF/ANSI 61, lớp lót WRAS |
Nước thải loại bỏ từ RO | TDS cao, dễ bị đóng cặn | Men hoặc FBE được đánh giá, giám sát |
Bồn chứa hóa chất hàng ngày | Chất cô đặc ăn mòn | Chống hóa chất, chuyên dụng |
Bồn chứa hóa chất định lượng hàng ngày
Bồn chứa hóa chất hàng ngày chứa các chất ức chế cáu cặn và ăn mòn đậm đặc, chất diệt khuẩn và chất điều chỉnh pH giúp duy trì vòng tuần hoàn làm mát, và chúng là một loại bồn chứa riêng biệt, chuyên dụng. Đây không phải là bồn chứa nước theo nghĩa lưu trữ; chúng là những thùng chứa nhỏ, chống hóa chất, cấp liệu cho máy bơm định lượng.
· Chất ức chế cáu cặn và ăn mòn. Phosphonat, molybdat hoặc tương tự, được định lượng để kiểm soát hóa học phía tháp.
· Chất diệt khuẩn. Các tác nhân oxy hóa hoặc không oxy hóa để hạn chế sự phát triển của vi sinh vật và nguy cơ legionella trong bể tháp.
· Axit hoặc kiềm để điều chỉnh pH. Được sử dụng khi hóa chất bổ sung hoặc hóa chất thải đẩy vòng tuần hoàn ra khỏi dải pH an toàn của nó.
· Chuyên dụng, có dán nhãn, có thành chắn. Mỗi bồn chứa hàng ngày được cách ly, dán nhãn và, khi nguy cơ tràn đổ yêu cầu, có thành chắn để rò rỉ không thể tiếp cận quy trình hoặc hệ thống phòng cháy.
Việc giữ các bồn chứa hóa chất hàng ngày tách biệt khỏi lượng dự trữ quy trình chính giúp ngăn ngừa sự cố định lượng làm nhiễm bẩn toàn bộ thể tích bổ sung.
Vật liệu và lớp phủ theo dòng
Mỗi dòng quy trình được lót lớp lót phù hợp với tính chất hóa học của nó, và vật liệu bồn được chọn sao cho vỏ bồn không bao giờ là điểm yếu. Thép bu lông với lớp lót được chứng nhận đáp ứng hầu hết các nhiệm vụ.
· GFS (thủy tinh nung chảy vào thép). Men được nung ở 820–930 °C tạo ra lớp bề mặt nhẵn, chịu hóa chất (Ra < 0,8 µm, độ bám dính trên 3.450 N/cm²) phù hợp cho việc pha chế, xử lý nước thải và nhiều nhiệm vụ liên quan đến hóa chất; mỗi tấm panel đều được kiểm tra tia lửa ở 1.500 V DC.
· FBE (epoxy liên kết nóng chảy). Lớp lót được ghi nhận (theo kiểu AWWA C550) được chọn khi yêu cầu cấp phủ và khả năng chịu pH cụ thể.
· Thép không gỉ. Được chọn cho bồn chứa hóa chất hàng ngày hoặc các dòng sạch khi ưu tiên bình chứa sản xuất với bề mặt bên trong được thụ động hóa.
· Mạ kẽm (hạn chế). Chỉ dùng cho nhiệm vụ xử lý nhẹ hơn, không tiếp xúc.
Chứng nhận NSF/ANSI 61 và WRAS áp dụng cho mọi lớp lót tiếp xúc với nước dành cho hệ thống làm mát; bồn chứa hóa chất hàng ngày thay vào đó mang chứng nhận chịu hóa chất.
Nhiệm vụ | Vật liệu khuyến nghị | Lót / chứng nhận |
Dự trữ bù nước | GFS hoặc FBE bắt bu lông | NSF/ANSI 61, WRAS |
Nước thải RO | GFS hoặc FBE bắt bu lông đạt chuẩn | Men hoặc epoxy đạt chuẩn |
Bồn chứa hóa chất hàng ngày | Bình thép không gỉ hoặc có lót | Chống hóa chất, có thành chắn rò rỉ |
Quy trình sạch hỗn hợp | GFS bắt bu lông | ISO 28765, kiểm tra tia lửa |
Khác biệt với TES nước lạnh
Bồn chứa nước công nghệ không được nhầm lẫn với bồn chứa năng lượng nhiệt nước lạnh, vốn thực hiện chức năng khác ở nhiệt độ khác. Sự phân biệt này giúp tránh chỉ định sai.
· Bồn chứa công nghệ. Tiện ích điều kiện môi trường xung quanh và chứa hóa chất — nước bổ sung, nước thải, định lượng — cấp và bảo vệ hệ thống làm mát.
· Bể tích trữ nhiệt lạnh (TES). Một kho tích trữ phân tầng hoặc băng/nhiệt giữ nước đã xử lý (hoặc băng/PCM) để dịch chuyển phụ tải và cắt đỉnh phụ tải làm mát, được thiết kế theo hiệu suất nhiệt, không chỉ theo khả năng chứa.
· Tại sao điều này quan trọng. Kích thước, cách nhiệt, lớp lót và hệ thống điều khiển khác nhau; việc chỉ định một bể quy trình khi cần TES (hoặc ngược lại) sẽ tạo ra một hệ thống không thể thực hiện được chức năng của nó.
Hai loại này bổ trợ cho nhau trong một khuôn viên nhưng được thiết kế như những tài sản riêng biệt, có ranh giới rõ ràng.
Trường hợp dự án
Một tài liệu tham chiếu chuyên dụng về nước công nghệ cho trung tâm dữ liệu vẫn chưa nằm trong danh mục đã bàn giao, vì vậy bài viết này được viết như hướng dẫn kỹ thuật thay vì trích dẫn dự án. Năng lực của công ty trong việc cung cấp bồn nước và bồn nước công nghệ dạng bu lông với nhiều loại vật liệu được minh chứng qua các lĩnh vực lân cận: các chương trình phòng cháy chữa cháy ở nước ngoài đã bàn giao bồn GFS lên đến 12.261 m³ (Ấn Độ, 3 bồn, 2024-06) và 1.666 m³ (Singapore, 2 bồn, 2026-01), được chế tạo theo cùng tiêu chuẩn bồn dạng bu lông mà bồn nước công nghệ cho trung tâm dữ liệu được thiết kế. Những tài liệu tham chiếu đó chứng minh năng lực cung cấp và đảm bảo chất lượng bồn dạng bu lông thể tích lớn; chúng là các dự án phòng cháy chữa cháy, không phải công trình lắp đặt nước công nghệ cho trung tâm dữ liệu, và được trích dẫn ở đây chỉ nhằm mục đích làm bối cảnh năng lực.
Năng lực kỹ thuật của Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) đã thiết kế và chế tạo bồn chứa lắp ghép bằng bu lông từ năm 2008. Là nhà sản xuất bồn thép tráng men nung chảy (GFS) đầu tiên tại Trung Quốc, công ty sở hữu gần 200 bằng sáng chế liên quan đến men, sản xuất khoảng 300.000 tấm thép phủ men mỗi năm, đã hoàn thành hơn 30.000 dự án lắp đặt và cung cấp bồn chứa cho hơn 100 quốc gia. Cơ sở sản xuất mới rộng 150.000 m² được bổ sung để nâng cao năng lực sản xuất, và các bồn đơn lẻ được cung cấp với dung tích lên đến 60.000 m³. Hoạt động sản xuất được vận hành theo ISO 9001 và ISO 45001, với chứng nhận sản phẩm bao gồm NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI và EUROCODE, và thiết kế tham chiếu theo AWWA D103-09, AWWA C550, ISO 28765, NSF/ANSI 61 và WRAS khi ứng dụng yêu cầu.
Đối với nhiệm vụ nước công nghệ cho trung tâm dữ liệu, công ty cung cấp bồn lắp ghép bằng thép không gỉ, thép mạ kẽm, GFS và FBE với lớp lót được chỉ định theo từng dòng nước — NSF/ANSI 61 và WRAS cho nước bổ sung tiếp xúc, men hoặc FBE được đánh giá cho nước thải RO, và các bồn chứa hóa chất chuyên dụng — kèm theo tài liệu về lớp phủ và kiểm tra tia lửa để xem xét.
Câu hỏi thường gặp
Q1: Sự khác biệt giữa bồn nước công nghệ và bồn TES nước lạnh là gì?
A1: Bể chứa quy trình chứa các dòng tiện ích và hóa chất ở điều kiện môi trường xung quanh (bổ sung, nước thải RO, định lượng) cho nhà máy làm mát; bể TES nước lạnh lưu trữ nước đã xử lý hoặc đá/PCM để dịch chuyển tải làm mát. Chúng là những tài sản riêng biệt, được thiết kế khác nhau.
Q2: Thể tích bổ sung làm mát được thiết lập như thế nào?
A2: Bằng sự cân bằng giữa bay hơi, cuốn theo và xả đáy của tháp giải nhiệt, được tính toán sao cho lượng dự trữ bổ sung đủ bù đắp gián đoạn cấp nước và tổn thất đỉnh mà không khiến tháp ngắt do mức thấp.
Q3: Nước thải RO có thể đi vào bể bổ sung không?
A3: Chỉ khi có giám sát độ dẫn điện và lớp lót chịu được nồng độ cô đặc; nước thải RO dễ gây cáu cặn và nên được chứa hoặc pha trộn với tốc độ giới hạn, không được xả không kiểm soát.
Câu hỏi 4: Tại sao các bồn chứa hóa chất hàng ngày lại tách riêng?
Trả lời 4: Chúng chứa các dung dịch cô đặc có tính ăn mòn cao; một bồn chứa chuyên dụng, có dán nhãn và có thành chắn sẽ ngăn ngừa rò rỉ hoặc lỗi định lượng làm nhiễm bẩn toàn bộ lượng dự trữ bổ sung.
Câu hỏi 5: Lớp lót nào phù hợp với nhiệm vụ quy trình?
Trả lời 5: Men GFS cho nước bổ sung, nước thải và nhiều nhiệm vụ liên quan (Ra < 0,8 µm, kiểm tra tia lửa 1.500 V DC); FBE được ghi nhận khi chỉ định cấp phủ; thép không gỉ cho bồn chứa hóa chất hàng ngày hoặc dòng sạch.
Câu hỏi 6: Chứng nhận nào áp dụng cho tiếp xúc với nước bổ sung?
A6: Các chứng nhận NSF/ANSI 61 và WRAS xác nhận lớp lót phù hợp để tiếp xúc với nước dùng cho mục đích làm mát không uống được; bồn chứa hóa chất hàng ngày thay vào đó mang chứng nhận chịu hóa chất.
Q7: Vật liệu bồn quy trình được chọn như thế nào?
A7: Theo tính chất hóa học của từng dòng — pH, TDS, độ cáu cặn và tính ăn mòn hóa học — được kết hợp với lớp lót có thể được chứng nhận theo tiêu chuẩn liên quan như AWWA D103-09 hoặc ISO 28765.
Bể nước công nghệ của trung tâm dữ liệu phục vụ nhu cầu nước hỗ trợ của hệ thống làm mát — nước bổ sung, chứa nước thải RO và bể chứa hóa chất hàng ngày — và phải được giữ tách biệt với bình TES nước lạnh làm dịch chuyển tải làm mát. Tách riêng các dòng, chỉ định lớp lót cho từng loại phù hợp với tính chất hóa học của nó theo NSF/ANSI 61 và WRAS cho tiếp xúc với nước, chứa nước thải RO và hóa chất đậm đặc trong các bình chuyên dụng, và tham chiếu chế tạo theo AWWA D103-09 và ISO 28765. Làm theo cách đó, phía công nghệ của nhà máy được kiểm soát, có thể quản lý và hiệu quả thay vì một trách nhiệm pháp lý không xác định duy nhất.
Liên hệ với Kỹ sư
Đối với bồn chứa nước xử lý của trung tâm dữ liệu, hãy gửi cho chúng tôi cân bằng nước bổ sung của tháp làm mát, mọi dòng thải RO và TDS của nó, các chất cô đặc pha hóa chất bạn sử dụng, và tiêu chuẩn chế tạo yêu cầu. Chúng tôi sẽ trả lại khuyến nghị vật liệu và lớp lót theo từng dòng kèm chứng nhận NSF/ANSI 61 / WRAS hoặc chứng nhận chịu hóa chất, một nghiên cứu kích thước cho lượng dự trữ nước bổ sung và dòng thải, và một đặc tả cho bồn lắp ghép bằng GFS, FBE, thép không gỉ hoặc mạ kẽm với tài liệu về lớp phủ và kiểm tra tia lửa.
WhatsApp