循环水处理规范

工业循环冷却水处理设计规范GB50050—95主编部门：中华人民共和国化学工业部批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：1995年10月1日关于发布国家标准《工业循环冷却水处理设计规范》的通知建标［1995］132号根据国家计委计综［1992］490号文的要求，由化工部会同有关部门共同修订的《工业循环冷却水处理设计规范》已经有关部门会审，现批准《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050—95为强制性国家标准，自一九九五年十月一日起施行，原《工业循环冷却水处理设计规范》GBJ50—83同时废止。本标准由化工部负责管理，具体解释等工作由中国寰球化学工程公司负责，出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。中华人民共和国建设部一九九五年三月十六日1总则1.0.1为了控制工业循环冷却水系统内由水质引起的结垢、污垢和腐蚀，保证设备的换热效率和使用年限，并使工业循环冷却水处理设计达到技术先进、经济合理，制定本规范。1.0.2本规范适用于新建、扩建、改建工程中间接换热的工业循环冷却水处理设计。1.0.3工业循环冷却水处理设计应符合安全生产、保护环境、节约能源和节约用水的要求，并便于施工、维修和操作管理。1.0.4工业循环冷却水处理设计应在不断地总结生产实践经验和科学试验的基础上，积极慎重地采用新技术。1.0.5工业循环冷却水处理设计除应按本规范执行外，尚应符合有关现行国家标准、规范的规定。2术语、符号2.1术语2.1.1循环冷却水系统Recinrculatingcoolingwatersystem以水作为冷却介质，由换热设备、冷却设备、水泵、管道及其它有关设备组成，并循环使用的一种给水系统。2.1.2敞开式系统Opensystem指循环冷却水与大气直接接触冷却的循环冷却水系统。2.1.3密闭式系统Closedsystem指循环冷却水不与大气直接接触冷却的循环冷却水系统。2.1.4药剂Chemicals循环冷却水处理过程中所使用的各种化学物质。2.1.5异养菌数Countofheterotrophicbacteria按细菌平皿计数法求出每毫升水中的异养菌个数。2.1.6粘泥Slime指微生物及其分泌的粘液与其它有机和无机的杂质混合在一起的粘浊物质。2.1.7粘泥量Slimecontent用标准的浮游生物网，在一定时间内过滤定量的水，将截留下来的悬浊物放入量筒内静置一定时间，测其沉淀后粘泥量的容积，以mL/表示。2.1.8污垢热阻值Foulingresistance表示换热设备传热面上因沉积物而导致传热效率下降程度的数值，单位为㎡·K/W。2.1.9腐蚀率Corrosionrate以金属腐蚀失重而算得的平均腐蚀率，单位为mm/a。2.1.10系统容积Systemcapacityvolume循环冷却水系统内所有水容积的总和。2.1.11浓缩倍数Cycleofconcentration循环冷却水的含盐浓度与补充水的含盐浓度之比值。2.1.12监测试片Monitoringtestcoupon放置在监测换热设备或测试管道上监测腐蚀用的标准金属试片。2.1.13预膜Prefilming在循环冷却水中投加预膜剂，使清洗后的换热设备金属表面形成均匀密致的保护膜的过程。2.1.14间接换热Indirestheatexchange换热介质之间不直接接触的一种换热形式。2.1.15旁流水Sidestream从循环冷却水系统中分流出部分水量，按要求进行处理后，再返回系统。2.1.16药剂允许停留时间Permittderetentiontimeofchemi－cals药剂在循环冷却水系统中的有效时间。2.1.17补充水量Amountofmakeupwater循环冷却水系统在运行过程中补充所损失的水量。2.1.18排污水量Amountofblowdown在确定的浓缩倍数条件下，需要从循环冷却水系统中排放的水量。2.1.19热流密度Heatloadintensity换热设备的单位传热面每小时传出的热量，以w/㎡表示。2.2符号编号符号含义2.2.1A冷却塔空气流量(/h)2.2.2Ca空气中的含尘量(g/)2.2.3Cmi补充水中某项成份的含量(mg/L)2.2.4Cms补充水的悬浮物含量(mg/L)2.2.5Cri循环冷却水中某项成份的含量(mg/L)2.2.6CTS循环冷却水的悬浮物含量(mg/L)2.2.7Gsi旁流处理后水中某项成份的含量(mg/L)2.2.8Css旁流过滤后水的悬浮物含量(mg/L)2.2.9Gc加氯量(kg/h)2.2.10Gf系统首次加药量(kg)2.2.11Gn非氧化性杀菌灭藻剂的加药量(kg)2.2.12Gr系统运行时的加药量(kg/h)2.2.13g单位循环冷却水的加药量(mg/L)2.2.14gc单位循环冷却水的加氯量(mg/L)2.2.15Ks悬浮物沉降系数2.2.16N浓缩倍数2.2.17Q循环冷却水量(/h)2.2.18Qb排污水量(/h)2.2.19Qe蒸发水量(/h)2.2.20Qm补充水量(/h)2.2.21Qsi旁流处理水量(/h)2.2.22Qsf旁流过滤水量(/h)2.2.23Qw风吹损失水量(/h)2.2.24Td设计停留时间(h)2.2.25V系统容积()2.2.26Vf设备中的水容积()2.2.27Vp管道容积()2.2.28Vpc管道和膨胀罐的容积()2.2.29Vt水池容积()3循环冷却水处理3.1一般规定3.1.1循环冷却水处理设计方案的选择，应根据换热设备设计对污垢热阻值和腐蚀率的要求，结合下列因素通过技术经济比较确定：3.1.1.1循环冷却水的水质标准；3.1.1.2水源可供的水量及其水质；3.1.1.3设计的浓缩倍数（对敞开式系统）；3.1.1.4循环冷却水处理方法所要求的控制条件；3.1.1.5旁流水和补充水的处理方式；3.1.1.6药剂对环境的影响。3.1.2循环冷却水用水量应根据生产工艺的最大小时用水量确定，供水温度应根据生产工艺要求并结合气象条件确定。3.1.3补充水水质资料的收集与选取应符合下列规定：3.1.3.1当补充水水源为地表水时，不宜少于一年的逐月水质全分析资料；3.1.3.2当补充水水源为地下水时，不宜少于一年的逐季水质全分析资料；3.1.3.3循环冷却水处理设计应以补充水水质分析资料的年平均值作为设计依据，以最差水质校核设备能力。3.1.4水质分析项目宜符合本规范附录A的要求。3.1.5敞开式系统中换热设备的循环冷却水侧流速和热流密度，应符合下列规定：3.1.5.1管程循环冷却水流速不宜小于0.9m/s；3.1.5.2壳程循环冷却水流速不应小于0.3m/s。当受条件限制不能满足上述要求时，应采取防腐涂层、反向冲洗等措施；3.1.5.3热流密度不宜大于58.2kW/㎡。3.1.6换热设备的循环冷却水侧管壁的污垢热阻值和腐蚀率应按生产工艺要求确定，当工艺无要求时，宜符合下列规定：3.1.6.1敞开式系统的污垢热阻值宜为1.72×～3.44×·㎡K/W；3.1.6.2密闭式系统的污垢热阻度宜小于0.86×㎡·K/W。3.1.6.3碳钢管壁的腐蚀率宜小于0.125mm/a，铜、铜合金和不锈钢管壁的腐蚀率宜小于0.005mm/a。3.1.7敞开式系统循环冷却水的水质标准应根据换热设备的结构形式、材质、工况条件、污垢热阻值、腐蚀率以及所采用的水处理配方等因素综合确定，并宜符合表3.1.7的规定。循环冷却水的水质标准表3.1.7注：①甲基橙碱度以CaCo3计；②硅酸以SiO2计；③＋以CaCo3计。3.1.8密闭式系统循环冷却水的水质标准应根据生产工艺条件确定。3.1.9敞开式系统循环冷却水的设计浓缩倍数不宜小于3.0。浓缩倍数可按下式计算：式中N——浓缩倍数；Qm——补充水量（/h）；Qb——排污水量（/h）；Qw——风吹损失水量（/h）。3.1.10敞开式系统循环冷却水中的异养菌数宜小于5×个/mL；粘泥量宜小于4mL/。3.2敞开式系统设计3.2.1循环冷却水在系统内的设计停留时间不应超过药剂的允许停留时间。设计停留时间可按下式计算：式中Td——设计停留时间（h）；V——系统容积（）。3.2.2循环冷却水的系统容积宜小于小时循环水量的1/3。当按下式计算的系统容积超过前述规定时，应调整水池容积。式中Vf——设备中的水容积（）；Vp——管道容积（）；Vt——水池容积（）。3.2.3经过投加阻垢剂、缓蚀剂和杀菌灭藻剂处理后的循环冷却水不应作直流水使用。3.2.4系统管道设计应符合下列规定：3.2.4.1循环冷却水回水管应设置直接接至冷却塔集水池的旁路管；3.2.4.2换热设备的接管宜预留接临时旁路管的接口；3.2.4.3循环冷却水系统的补充水管管径、集水池排空管管径应根据清洗、预膜置换时间的要求确定。置换时间应根据供水能力确定，宜小于8h。当补充水管设有计量仪表时，应增设旁路管。3.2.5冷却塔集水池宜设置便于排除或清除淤泥的设施。集水池出口处和循环水泵吸水井宜设置便于清洗的栏污滤网。3.3密闭式系统设计3.3.1密闭式循环冷却水系统容积可按下式计算：式中Vpc——管道和膨胀罐的容积（）。3.3.2密闭式循环冷却水系统的加药设施，应具备向补充水和循环水投药的功能。3.3.3密闭式循环冷却水系统的供水总管和换热设备的供水管，应设置管道过滤器。3.3.4密闭式循环冷却水系统的管道低点处应设置泄空阀，管道高点处应设置自动排气阀。3.4阻垢和缓蚀3.4.1循环冷却水的阻垢、缓蚀处理方案应经动态模拟试验确定，亦可根据水质和工况条件相类似的工厂运行经验确定。当做动态模拟试验时，应结合下列因素进行：3.4.1.1补充水水质；3.4.1.2.污垢热阻值；3.4.1.3腐蚀率；3.4.1.4浓缩倍数；3.4.1.5换热设备的材质；3.4.1.6换热设备的热流密度；3.4.1.7换热设备内水的流速；3.4.1.8循环冷却水温度；3.4.1.9药剂的允许停留时间；3.4.1.10药剂对环境的影响；3.4.1.11药剂的热稳定性与化学稳定性。3.4.2当敞开式系统换热设备的材质为碳钢，循环冷却水采用磷系复合配方处理时,循环冷却水的主要水质标准除应符合本规范3.1.7条的规定外，尚应符合下列规定：3.4.2.1悬浮物宜小于10mg/L；3.4.2.2甲基橙碱度宜大于50mg/L（以CaCo3计）；3.4.2.3正磷酸盐含量（以计）宜小于或等于磷酸盐总含量（以计）的50%。3.4.2当采用聚磷酸盐及其复合药剂配方时，换热设备出口处的循环冷却水温度宜低于50℃。3.4.4当敞开式系统循环冷却水处理采用含锌盐的复合药剂配方时,锌盐含量宜小于4.0mg/L（以计），pH值宜小于8.3。当pH值大于8.3时，水中溶解锌与总锌重量比不应小于80%。3.4.5当敞开式系统循环冷却水处理采用全有机药剂配方时，循环冷却水的主要水质标准除应符合本规范3.1.7条的规定外,尚应符合下列规定：3.4.5.1pH值应大于8.0；3.4.5.2钙硬度应大于60mg/L；3.4.5.3甲基橙碱度应大于100mg/L（以CaCO3计）。3.4.6当循环冷却水系统中有铜或铜合金换热设备时，循环冷却水处理应投加铜缓蚀剂或采用硫酸亚铁进行铜管成膜。3.4.7循环冷却水系统阻垢、缓蚀剂的首次加药量，可按下列公式计算：式中Gf——系统首次加药量（kg）；g——单位循环冷却水的加药量（mg/L）。3.4.8敞开式循环冷却水系统运行时，阻垢、缓蚀剂的加药量，可按下列公式计算：式中Gr——系统运行时的加药量（kg/h）；Qe——蒸发水量（/h）。3.4.9密闭式循环冷却水系统运行时，缓蚀剂加药量可按下列公式计算：3.5菌藻处理3.5.1敞开式循环冷却水的菌藻处理应根据水质、菌藻种类、阻垢剂和缓蚀剂的特性以及环境污染等因素综合比较确定。3.5.2敞开式循环冷却水的菌藻处理宜采用加氯为主，并辅助投加非氧化性杀菌灭藻剂。3.5.3敞开式循环冷却水的加氯处理宜采用定期投加，每天宜投加1～3次，余氯量宜控制在0.5～1.0mg/L之内。每次加氯时间根据实验