GB/T 50050-2017 工业循环冷却水处理设计规范(完整正版、清晰无水印).pdf

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GB/T 50050-2017 工业循环冷却水处理设计规范(完整正版、清晰无水印).pdf

3.1.1本条主要对循环冷却水处理方案设计的基本内容做出相 应的规定。

.1.1本条主要对循环冷却水处理方案设计的基本内容做

3.1.3本条对不同水源的补充水资料的收集、整理、校核作出相

3.1.5本条规定包括两个内容:一个是循环冷却水处理所要求具 备的条件,即对换热设备内的水流速、壁温等做出规定;另一个是 循环冷却水处理最终达到的特性指标,即对污垢热阻、腐蚀速率、 黏附速率等做出规定。 关于换热设备的规定是根据自前国内能够广泛采用的药剂种 类性能(包括聚磷酸盐、磷酸盐、聚丙烯酸盐、聚马来酸等)及其复 合配方,参照国外经验,并结合国内一些工厂在生产运行中易于出 现故障的换热器的工况条件而提出的。 对国内一些工厂的壳程换热器调查表明,流速低于0.3m/s 的换热器普遍存在污垢和垢下腐蚀问题,流速越低问题就越突出,

根据自前药剂处理的效能与壳程换热器设计流速选用的常规范 围,流速不应低0.3m/s.以保证处理效果。 当换热器水侧流速低于0.3m/s时,无其在折流板的负压区 容易产生污垢,降低了传热效果,而且还将导致垢下腐蚀。 在壳程换热器的结构上:由于儿何形状的限制,要做到各个部 位具有均一的流速是不可能的,即使设计计算的平均流速(认为是 均一的)为0.3m/s,实际上个别部位,尤其是靠近管板、折流板的 死角区流速远低于此值,因此发生的问题就更为严重。这一点已 为很多工厂的生产实践所证实。在这种不利的工况下,药剂处理 难以发挥其应有的效果。国外报道的经验也表明,在这种情况下, 即使投加像铬酸盐这种效果很好的强缓蚀剂,其保护作用也变差。 换热器仍过早地损坏。 对于管程换热器,管式交换器制造商协会(TEMA)标准和现 行国家标准《热交换器》GB/T151规范中水的污垢热阻值与水的 流速有关,水的流速三1.0m/s和流速>1.0m/s相比GB/T 33833-2017 城镇供热服务.pdf,水的污垢热 阻值取值较大,因此将1.0m/s作为规定流速的下限。 为了使工程技术人员能选取恰当的水的污垢热阻值,摘目现 行国家标准《热交换器》GB/T151水的污垢热阻值见表2,可供工 程技术人员根据工程的具体情况选用。

流速上限的要求则需结合不同材质考虑防止冲刷侵蚀,这方 面一般在设备设计中已有考虑,这里未作规定。水侧壁温上限为 70℃是根据国内大型厂换热设备的调查结果而制定的。 污垢热阻值的法定计量单位为m·K/W,1m?·h·C/kcal= 0.86m².K/W。 关于腐蚀速率:碳钢设备应小于0.075mm/a,铜合金、不锈钢 设备修订为应小于0.005mm/a,国内很多企业都能达到这一标 推。这两项指标实际上是对循环冷却水处理提出的要求,或者说 是对阻垢缓蚀效果的检验标准,也是在设计阶段作为确定阻垢缓 蚀剂配方的依据。设计时应该从设备设计方面的合理性、水质处 理的合理性、适宜的运行周期、折旧年限等多方面因素进行综合权 衡确定。

3.1.6对于闭式系统,由于工况条件较为部刻(如温度

3.1.7循环冷却水水质指标与换热设备的结构形式、材质、工.况 条件、污垢热阻值、腐蚀速率,尤其是与循环冷却水药剂处理配方 的性能密切相关,本条规定所给出的循环冷却水水质指标均是在 本规范所给定的有关条件下,结合当前药剂配方的性能做出的规 定。设计中应根据补充水水质指标结合上述条件加以确定。 表3.1.7中指标是循环冷却水处理技术的阶段成果,随着技 术的发展,表中数据也将随看改变。 (1)浊度:循环冷却水的浊度对换热设备的污垢热阻和腐蚀速 率影响很大,所以要求越低越好。工厂运行的实践证明循环冷却 水系统设有旁滤池时,补充水浊度可控制在5NTU以内,我国大 部分地区的循环冷却水的浊度可以控制在10NTU以下,因此表 3.1.7规定板式、螺旋板式和翅片管式换热设备,浊度不宜大于 1ONTU,其他一般不应大于20NTU,工厂运行数据表明这一规定 完全满足本规范的污垢热阻值指标。 对于电厂凝汽器,因其传热管内循环冷却水的流速一均大 于1.5m/s,另外凝汽器均设有胶球清洗设施,因此电广凝汽器内 循环冷却水的浊度指标可适当放宽。 悬浮物和浊度虽然两者都是表示水中悬浮固体含量,但是两 者所表示的悬浮颗粒真径却不相同,悬浮物所表示的颗粒粒径为 um以上,而独度所表示的颗粒粒径为1nm~1m,即通常所说的 胶体物质,而且两者的测试方法也不同,前者是过滤法测定,后者 是利用光学原理测定。两者并没有换算关系。因为胶体物质对循 环冷却水产生污垢、菌藻滋生起着至关重要的作用,所以将悬浮物 质指标改为浊度更为确切,并且应将这一指标尽量控制在更低的 水平。 (2)pH值:循环冷却水的PH值,由补充水水质、浓缩倍数以 及药剂配方等因素确定,加酸调节pH值低限不宜低于6.8;不加 酸运行的自然PH值上限一般不高于9.5。 (3)钙硬度十全碱度的指标,是根据国内多数工厂采用的控制

项自而确定的,它取代了Ca+和碱度的分列指标,更能科学地反 映两者之间的关系。指标值是根据国内药剂配方不加酸运行数据 确定的。主要目的是控制水垢的形成。 壁温大于70℃,钙硬度小于200mg/L的规定主要是针对冶 金行业高炉和炼钢直冷循环冷却水系统。 (4)总Fe:据资料介绍,水中有2.0mg/L的Fe+存在时,会使碳 钢换热器年腐蚀速率增加6倍~7倍,且局部腐蚀加剧。铁离子浓 度高会给铁细菌的繁殖创造有利条件。此外,当采用聚磷酸盐作为 缓蚀剂时,铁离子还会干扰聚磷酸盐在缓蚀方面的作用,同时还可 能导致坚硬的磷酸铁垢。本条指标是根据国内外运行经验确定的 此外,如果循环冷却水中Fe+不断升高,则表明设备被腐蚀。 随着药剂处理配方的不断改进,本次修订将总Fe指标由 1.0mg/L提高至2.0mg/L。 冷却水系统中的总Fe主要来自于系统腐蚀和补充水,在补 充水中铁浓度很低的情况下,总Fe的浓度及趋势是监测系统腐 蚀情况的重要指标,过高的总Fe浓度表明系统腐蚀速率偏高。 除此之外,总Fe浓度过高,对系统中沉积物的控制也带来广很大 挑战。系统中铁主要通过分散来控制其沉积,过高的总Fe浓度 会消耗大量的分散剂,导致分散剂不足并诱导其他悬浮固体出现 沉淀。随着近些年分散剂合成制备技术的发展,药剂对Fe的分 散能力得以提升,很多案例已经证明在2.0mg/L指标下,系统仍 运行良好。另一方面,我国是水资源严重债芝的国家,为节约水 资源,国家提倡水的循环使用,减少排放。而再生水作为循环冷却 水的补水使用时,往往总Fe浓度较高,1.0mg/L的阈值限制了系 统浓缩倍数,影响再生水的使用。 作为腐蚀速率的重要指标,需要控制腐蚀贡献的总Fe浓度 在合理的范围,总Fe1.0mg/L能合理地反映系统腐蚀控制在合理 范围。即在总Fe浓度2.0mg/L范围内,腐蚀贡献的总Fe浓度 <1.0mg/L。

污垢热阻和腐蚀率均在本规范的限值之内。 (13)COD:这是表示水中有机物多少的一个指标,有机物是 微生物的营养源,有机物含量增多将导致细菌大量繁殖,从而产生 黏泥沉积、垢下腐蚀等一系列恶果。为了再生水尽可能地回用至 循环冷却水系统,再生水应经深度处理后回用,水中COD大部分 应为难生物降解物质,应不引起细菌和生物的繁殖。 对于循环冷却水水质中C0D≤150mg/L,截至2015年,炼油 系统36座、化工系统5座循环水场的循环冷却水水质按照COD 180mg/L控制,实际运行的C0D在120mg/L~160mg/L范围内 波动,循环水场运行效果与使用新水作为补充水的系统相当,能够 满足生产装置长周期运行要求。第一座循环水场是2000年8月 实现工业化运行,到目前已正常应用了16年。 对于循环冷却水水质中COD≤150mg/L.应为再生水及药剂 所带来的COD,而不是工艺出现泄漏后循环冷却水可控制的指 标。当再生水量占总补充水量60%以上的时候,且再生水经深度 处理后水质中COD约为60mg/I时,循环冷却水水质COD控制 指标≤150mg/L。 3.1.8闭式系统中被冷却的工艺介质或设备,对污垢热阻值有较 高的要求,因此一般均采用除盐水或者软化水,水质应根据冷却对 象的要求确定。电力系统目前一般采用除盐水,并通过离子交换、 加碱等方法调节pH值;钢铁行业采用软水或除盐水。表3.1.8 中各行业团式系统水质指标是综合有关标维和实际运行数据确定 的。对于其余各行业闭式系统,当采用除盐水为补充水时,投加缓 蚀剂后,循环冷却水的电导率指标将有所上升,一般宜小子 2500uS/cm,对设备无负面影响(当工艺有特殊要求时除外,如电 滋装置的闭路冷却系统一般要求电导率小于100uS/cm)。 根据国内钢铁厂设备用水要求和实际运行经验,结合本次修 订时对南京钢铁集团、韶关钢铁集团、江阴兴澄特钢等大中型钢企 的实地调研,发现在江浙及两广地区存在着大量的高炉闭式系统

3.1.8闭式系统中被冷却的工艺介质或设备,对污垢热阻值有较 高的要求,因此一般均采用除盐水或者软化水,水质应根据冷却对 象的要求确定。电力系统目前一般采用除盐水,并通过离子交换、 加碱等方法调节pH值;钢铁行业采用软水或除盐水。表3.1.8 中各行业闭式系统水质指标是综合有关标维和实际运行数据确定 的。对于其余各行业闭式系统,当采用除盐水为补充水时,投加缓 蚀剂后,循环冷却水的电导率指标将有所上升,一般宜小于 2500uS/cm,对设备无负面影响(当工艺有特殊要求时除外,如电 滋装置的闭路冷却系统一般要求电导率小于100uS/cm)。 根据国内钢铁厂设备用水要求和实际运行经验,结合本次修 订时对南京钢铁集团、韶关钢铁集团、江阴兴澄特钢等大中型钢企 的实地调研,发现在江浙及两广地区存在着大量的高炉闭式系统

表3不同强度热轧板与氯氟离子浓度水平层流液 所对应的安全购存时间(月)

3.1.11在浓缩倍数1.5~10.0的条件下,通过对循环冷却水量

表4不同浓缩倍数系统的补充水量与排污水量

浓缩倍数从3倍提高到5倍,按表4的计算结果,节水效果能 提高0.4%,换算为全国节水量可达176亿m3之多,这是一个很 可观的数量。现在很多新工程项目不仅要求高浓缩倍数,甚至还 限制使用新水,可见用水形势的紧张程度。另外,国内各行各业为 求节水也都纷纷研制新的药剂处理配方,达到浓缩倍数5的企业 比比皆是,甚至有少数企业已达到浓缩倍数10以上,可见这一指 标还是可以做到的,

治金、电力行业在水平衡方案设计时往往为广满足串级用水 (冲灰等)的需要,加天循环冷却水系统的排污水量,因而降低了浓 缩倍数,但是只要能综合减少新鲜水用量,浓缩倍数可不受此 限制。 3.1.12微生物在循环冷却水系统中大量繁殖,会使循环冷却水 颜色变黑,发生恶奥,并形成大量黏泥沉积于冷却塔和换热设备 内,隔绝了药剂对金属的保护作用,降低了冷却塔的冷却效果和设 备的传热效率,同时还对金属设备造成严重的垢下腐蚀,微生物对 循环冷却水系统的危害较之水垢、电化腐蚀来说更为严重,因此控 制微生物的危害是首要的。 1循环冷水中,以异养菌的生长繁殖最快,数量也最多,它 基本上代表了水中全部细菌的数量,所以测定时,常以异养菌的数 量代表水中全部细菌总数。这类细菌属于黏液型细菌,所产生的黏 液对循环冷却水系统危害很大。此次修订将单位改为CFU/mL,与 其他国家标准一致。 2循环冷却水中生物黏泥量的多少直接反映出系统中微生 物的危害程度,因此生物黏泥量的控制是非常重要的。

3.2.1本条规定当采用阻垢缓蚀药剂处理时应考虑药剂所允许

聚磷酸盐转化成正磷酸盐除了水温、pH值等因素以外,还与 时间因素有关。设计停留时间(T。)可用条文所列的公式计算。 当已知对应于某一浓缩倍数的Q值时,确定V值即可计算出T 值,该值应小于药剂允许的停留时间。当不能满足这一要求时,则 需调整V值真至满足为止,或者更换药剂配方。药剂停留时间~ 般由药剂厂家提供。 系统水容积越大,药剂在系统中停留的时间就越长,则药剂分

解的比例也越高,同时初始加药量也增多,杀生剂的消耗量也增 大,而且循环冷却水还易受到二次污染,所以系统容积在保证泵吸 水容积的条件下应尽量减少

3.2.2根据工程设计资料统计,系统水容积一般均小于循

小时流量的1/3,国内工厂实际运行经验表明,这个指标均能 系统安全运行,但对治金、电力、炼油等行业可适当放宽。

3.2.4循环冷却水作直流水使用,不仅会影响浓缩倍数的

国内有些工厂,由于循环冷却水管网上供直流用水的 多,用水量过大,使浓缩倍数的提高受到限制或无法控制, 剂和循环冷却水的大量损失。因此,条文明确限制是必要自

3.2.6本条制定的自的主要是方便操作管理

1主要是避免系统清洗的脏物堵塞冷却塔配水系统和淋水 填料,因为冷却塔本身不需要清洗和预膜。 2避免系统清洗时脏物堵塞换热设备。 3当清洗、预膜转换至正常运行阶段时,均要求尽快地将水 置换,避免置换时间过长而引起腐蚀。另外,预膜之后由于有热负 荷,置换时间过长会导致预膜药剂在换热设备传热管壁的沉积,因 比补充水管径、冷却塔水池排净管管径,均应满足清洗、预膜置换 时间的要求。 相对来说,置换要求的水量远比补充水量大,因此易对补充水 的计量仪表造成损坏,所以要设补充水旁路管。 5由于补水管路中无法得到循环冷却水系统中缓蚀剂的保 护,所以当补充水有腐蚀倾向时,补水管路应采用耐腐蚀管材。

3.2.7本条制定的目的也是

1清除系统运行中产生的污物。 3见本规范第3.2.6条第5款的条文说明。 3.2.8为减轻循环冷却水在冷却过程中带人杂物的危害,则需设 置两道拦污滤网(便手清理),以免对换热器特别是列管式换热器: 造成严重堵塞。国内很多工厂的运行经验突出地说明了这一问 题,其中尤其严重的是飞虫堵塞,因此还需对冷却塔的夜间照明予 以控制。国内一些工厂的运行经验表明,系统运行中所产生的污 泥沉积对水质构成二次污染。因此设计中应结合冷却塔形式,采 取有效的池底排污措施(如池底有一定坡度,分布几处设置排污泥 管等)。

3.3 阻垢缓蚀处理

3.3.1循环冷却水的阻垢缓蚀处理配方一般要经过动态模拟试 验确定。国内的运行经验表明,经试验所选定的处理配方可以满 足设计的预期要求。本条给出广做动态模拟试验应考虑的一些因 素。对于水量比较小且对循环冷却水质要求不太严格的系统,也 可参照工况水质条件相似工厂的运行经验确定。

3.3.2锌盐成膜迅速,与其他阻垢缓蚀剂复合使用时,能够起

很好的增效作用,但不宜单独使用。锌盐对水生生物有一定毒性 排放受到限制,本条规定的锌盐指标是根据现行国家标准《污水综 合排放标准》GB8978中一级标准确定的。磷系配方目前被产泛 采用,虽然具有价格便宜、效果良好的优势,但却存在系统排污水 磷浓度超标的严重问题。目前我国水系污染严重,大部分水系都 不同程度地存在富营养化的问题,循环冷却水系统的排污是造成 这种局面的主要原因之一,因此作为问题的源头应从设计上产格 把关。 阻垢缓蚀药剂需考虑药剂的共溶性,如季铵盐和聚内烯酸反 应生成沉淀。 虽然磷系配方目前无法完全禁止,但随着政府对环保问题的

日趋重视,循环冷却水无磷配方的研究开发近些年得到了快速发 展,市场上出现了很多无磷配方,它们能满足一定应用范围内的要 求并取代含磷配方。循环冷却水无磷配方的应用已有七到八年的 时间,这期间越来越多的循环冷却水用户要求使用无磷配方,促进 了循环冷却水处理供应商在无磷配方的研发力度,相关学术文献、 专利以及商业化的配方在此期间也大量出现。目前使用无磷配方 的循环冷却水系统在数量上已具有相当的规模,配方的性能可满 足本规范相关要求。 另外,对于比较偏远的工广,如果没有配套的市政管网或者相 应的污水处理能力,含磷的循环冷却水很难满足排放标准而直接 排放,这种情况无磷方案也是应当推荐的。

3.3.3在碳钢与铜合金(或铝与铜合金)材质组合使用的系统中,

3.3.4本条规定是为了防止影响循环冷却水水质

3.3.5、3.3.6阻垢缓蚀剂投加量的计算公式,可满足设计 算阻垢缓蚀剂的用量,对确定计量设备、运输以及仓库贮存者 要的,

3.4.1表3.4.1中置冷循环冷却水沉淀、过滤处理的基本工艺是 近期比较普遍采用的处理程序。其中,化学除油器运行需要投加 药剂,且操作比较复杂,出水水质不大稳定,因此对水量较大,水质 要求严格的大型热轧板厂,基于对水质和运行费用的考虑还应采 用二次平流沉淀十高速过滤工艺。对连铸二冷水,为了保证工艺 要求的悬浮物20mg/L,通常在化学除油之后增加高速过滤 工艺。

3.4.3高炉、转炉煤气清洗水水质变化有其特殊性,比

自前多采用混凝、沉淀处理,并调节pH值,投加阻垢药剂。混凝 剂的配方应现场进行试验最后确定。

3.5.1国内绝大多数循环冷却水装置的微生物控制都是按照以 氧化型杀生剂为主,非氧化型杀生剂为辅的原则进行操作管理,其 效果是很成功的,虽然有的装置只用氧化型杀生剂也获得了不错 的效果,但这只是个例,并且需要具备水质和环境良好的条件。

好、价格便宜等优点,受到用户的普遍欢迎,但液氯是剧毒气体,国 为在用于循环冷却水处理过程中,虽未发生过重大的事敌,但时时 受到潜在的威胁。在液氯生产、运输各环节发生过爆炸、泄漏重大 事故,造成人员伤亡和财产损失。北京市政府出于安全考虑,已提 出禁用液氯,中国石油化工集团公司也规定了禁用液氯。按照以 人为本和安全生产的原则,液氯也应当逐渐淡出循环冷却水处理 行业,转而应用更加安全的氧化型杀生剂。溴和溴化物用作杀生

剂比氯及次氯酸盐有明显的优点,杀生速度快,对金属腐蚀低,排 放无污染,挥发性低,而且当水中有氨存在时,漠耗并不增加;但是 由于价格较贵,限制大范围的使用。自前,国内有的工广采用以 氯为主,辅以漠杀生剂,效果很好,费用也比较经济。无机漠化物 的活化,通常采用NaClO,纯品比例为NaBr:NaClO二1:1~ 1:4,连续投加,投加量为0.2mg/L~0.5mg/L(以Brz计),每天 维持4h即可,其余时间保持余氯为0.3mg/L~~0.5mg/L。 3.5.3非氧化型杀生剂的投加次数应根据季节和循环冷却水中 异养菌数量、冷却系统黏泥附看程度而定,一般气温高的季节每月 投加2次,气温低的季节如冬季每月投加1次;当异养菌数量较高 或黏泥附着程度较严重时,不论季节气温高低,每月均需投加2 次。非氧化性杀生剂的投加方式:根据计算用量一次性投放在水 地水流速度较高处。为避免菌藻产生抗药性,宜选择多品种交替 使用。 一

剂比氯及次氯酸盐有明显的优点,杀生速度快,对金属腐蚀低,排 放无污染,挥发性低,而且当水中有氨存在时,溴耗并不增加;但是 由于价格较贵,限制了大范围的使用。自前,国内有的工广采用以 氯为主,辅以漠杀生剂,效果很好,费用也比较经济。无机漠化物 的活化,通常采用NaCIO,纯品比例为NaBr:NaClO二1:1~ 1:4,连续投加,投加量为0.2mg/L~0.5mg/L(以Br²计),每天 维持4h即可,其余时间保持余氯为0.3mg/L~~0.5mg/L。

3.5.5本条中所列各生产装置,在直冷过程中,由于被冷却的工

数据,实践中可调整。现实操作中氧化型杀生剂液氯的投加方式 是连续和冲击并存,根据调查结果,某厂原先采用的是冲击投加, 后来改为连续投加,杀菌效果比冲击投加稳定,而且液氯耗量也不 增加。

3.6.1直冷系统只需清洗,不需预膜;电力行业的闭式系统也不 需预膜。

3.6.2新建循环冷却水系统开车前,循环冷却水管道、水池内常

3.6.2新建循环冷却水系统开车前,循环冷却水管道、水池内常 有基建施工遗留的焊渣、泥渣等杂物,升车前必须进行人工清扫, 以免污染和堵塞换热设备和管道。

3.6.3水清洗主要是清除管道、水池、设备表面的浮尘,为下一步

的化学清洗创造条件。为保证冲洗流速可开启备用泵。

污物的差异,选择不同的清洗剂,化学清洗配方可由实验确定。 换热设备水侧表面经化学清洗之后星活化状态,极易产生二 次腐蚀,因此要求在化学清洗之后立即进行预膜处理,以保证活化 的金属表面不被腐蚀,并形成一层致密的缓蚀保护膜。

3.6.5预膜过程中,要对水的pH值、温度、钙离子、铁离子、浊

度、药剂浓度产格监控,防止产生结垢或腐蚀。预膜结束时要天量 排水、补水,尽快转入正常运行条件。为减少污染物排放,推荐应 用低磷环保清洗预膜配方和技术。

可避免系统清洗时的脏物堵塞冷却塔配水系统和填料。预膜水通 过旁路管直接回到冷却塔水池,可减少预膜水容量,减少药剂的 用量。

3.6.7对新建系统,由于施工进度的原因,生产装置一般不能同 时开车;对老系统而言,年度大检修后,由于生产装置开车程序的 安排,两个装置升车也会出现不同步的情况。因此当个循环水 系统向两个以上生产装置供水时,循环冷却水系统应考虑有临时 切换设施,以避免开车不同步所产生的不利影响,

1循环冷却水在循环冷却的过程中由于受到空气污染(灰 尘、粉尘等悬浮固体物)或循环过程中由于工艺侧渗漏污染(如油 及其他杂质等),使循环冷却水水质不断恶化而超出允许值。因此 必须采用旁流水处理,以维持循环冷却水的水质指标在允许范围 之内。 2由于水的浓缩,引起循环冷却水某一项或儿项成分超过充 许值,可考虑采取旁流水处理以提高浓缩倍数。由于设计的浓缩 倍数需综合很多因素(如水源水质、水量,各种处理方法处理费用 比较等)才能确定,是否采用流水处理需要经过技术经济比较才 能确定。

可的应该考虑阻垢缓蚀剂对旁流水处理方案的影啊和十抗

4.0.4本条规定了间冷开式系统设置旁流水处理的条件及旁流

1间冷开式循环冷却水在循环冷却的过程中,不断地受到来 自空气的污染(泥沙、粉尘、微生物及抱子)和微生物滋生的危害, 导致水的浊度上升,水质恶化,由此带来一系列严重后果。因此间 冷开式冷却水系统宜设置旁滤设施以控制度。但是对于小型或 间断运行的系统以及设有胶球清洗的系统则可视工艺要求及环境 空气的清洁程度而定。 2计算公式中的空气含尘量,一般在环保部门大气监测站均

有测定数据,如某些地区无测定资料时,可在工厂建设的前期工作 中进行测定,也可参照附近地区的测定资料。 含尘量数据的选取可根据保证率的要求来确定。 3由于很多建厂地区缺之空气含尘数据,不能按公式计算旁 滤量,因此本款给出一些经验数据。 4无阀滤池是普遍采用的一种旁滤设备,操作管理都十分 简便。 多介质滤料有石英砂、无烟煤、活性炭、磁铁矿、拓榴石、多孔 淘瓷、塑料球等,根据循环冷却水用户的工艺介质特点,考虑多介 质滤料的组合,一般采用两种以上的介质,用以去除循环冷却水中 的悬浮或胶态杂质、吸附油等,对BODs和COD有一定的去除 效果。

5.0.1本条规定指出了间冷开式循环冷却水系统补充水处理方 案应考虑的一些因素及设计方案应做的工作。 5.0.2我国是一个水资源极其匮乏的国家,因此采用再生水和间 冷开式系统的排污水作为循环冷却水补充水是节水的有效措施。 5.0.3高硬度、高碱度水的钙、镁重碳盐浓度较高。在循环冷却 的过程中,由于游离二氧化碳被吹脱和水的不断浓缩,造成钙、镁 盐的沉淀,影响了浓缩倍数的提高,甚至使系统无法运行。因此必 须进行处理以提高浓缩倍数。石灰处理是比较便宜的处理方法。 5.0.4本条的核心是最天限度地利用间冷升式系统的排污水,以 节约新鲜水

5.0.6本条中的补充水量计算公式是理论计算式。 5.0.8本条规定的是补充水系统的设计流量,而非实际的补充 水量。

.0.6本条中的补充水量计算公式是理论计算式。

6.1.1本条给出了再生水的各种来源,扩展了利用再生水的设计 空间。面对我国水资源短缺的现状,采用再生水作为循环冷却水 补充水是一项既节水文环保的有效措施。 6.1.2本条提出在有多个可利用的再生水水源时,应根据再生水 水量、水质、污水处理厂的距离、再生水深度处理系统的初投资和 制水成本等,进行综合技术经济比较后确定。在工程设计前,应取 得再生水的水质及水量等资料作为设计依据。再生水的设计水质 应根据现有水质和预期水质变化的综合情况确定;无水质资料时 可参考类似工程的水质;在取得实际水质资料后,再进行调整。 6.1.3表6.1.3中的水质要求主要参照现行国家标准《污水再生 利用工程设计规范》GB50335中的“再生水用作冷却用水的水质 控制指标”和现行行业标准《火力发电厂再生水深度处理设计规 范》DL/T5483,以及有关工程再生水回用试验和运行经验综合制 定。再生水作为间冷升式系统补充水时,在缓蚀处理方面,除了采 用药剂处理外,也可采用提高换热器管材耐蚀等级的办法(此法可 减轻药剂处理难度并有可靠的安全保证)。根据有关火力发电厂 采用再生水的运行经验和再生水再利用试验的情况,电厂凝汽器 和辅机冷却系统设备的材质宜选用S31603或S31703不锈钢。根 据有关石化行业采用再生水的运行经验和再生水再利用试验的情 况,再生水中COD60mg/L。再生水应经深度处理后回用,水中 COD绝大部分应为难生物降解物质,应不引起细菌和生物的 繁殖。

6.1.1本条给出了再生水的各种来源,扩展了利用再生水的 空间。面对我国水资源短缺的现状,采用再生水作为循环冷 补充水是一项既节水文环保的有效措施。

水的安全性,应进行水源可靠性的论证,可靠性不能保证时,应考 虑事故备用水源。

6.1.5本条提出了再生水作为循环冷却水补充水时确定浓缩倍 数的诸多因素。本规范再生水水源包括污水处理厂的排水、矿井 排水、间冷开式系统的排污水等。根据目前污水处理厂排水深度 处理系统的运行经验,为有效控制有机物所产生的危害,其浓缩倍 数一般在4倍以下;但个别电厂的循环水浓缩倍数也有达到5倍。 矿井排水等经深度处理后,如有机物和氨氮浓度不高,可采用较高 的浓缩倍数。采用较高的浓缩倍数可以减少用水量和排污水量。 可能需要更为完善的深度处理工艺和循环水处理工艺,性能更 为优良的设备及材质,更为完备的运行维护手段,更高的运行费用 等。因此设计中应根据来水水质情况,全厂水平衡情况及建设运 行费用等合理确定循环水系统浓缩倍数。

6.2.1当再生水水质未满足表6.1.3中的水质指标时,需进行深 度处理后方可补入间冷开式循环冷却水系统。本条提出了深度处 理工艺选择需考虑的基本因素。

6.2.2考虑到再生水水源还包括矿井排水、间冷开式系统的排污 水等,所以增加现行国家标准《污水综合排放标准》GB8978的相 关要求。对于污水处理厂的排水,深度处理系统的进水水质应最 低满足现行国家标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》G 18918中的二级标准要求;对于矿井排水、间冷开式系统的排污水 等,深度处理系统的进水水质应达到现行国家标准《污水综合排放 标准》GB8978中的一级标准要求,

.2.3因为城镇污水处理广的来水不太均衡,应设调节池进

6.2.4本条提出了不同再生水水源深度处理的基本工艺,在具体

工程中,可根据用水水质的要求等具体条件进行优化组合,并进行 技术经济比较确定。其中,混凝澄清包括石灰凝聚澄清工艺,该处 理工艺适用于碳酸盐硬度较高的情况,不仅可去除碳酸盐硬度,而 且对浊度、COD、BOD和氨氮也有较高的去除率,当系统处理容量 较大时,有较好的经济效益。超(微)滤一反渗透/电渗析除盐工艺 处理水也可用于高水质净化系统的给水,在选用反渗透工艺时,应 消除由于水的过度浓缩司能引起反渗透膜表面产生CaCO3 CaSO4、BaSO4、SrSO4、CaF2和 SiOz等盐类和氧化物的结垢。

6.2.5杀菌系统宜设置在澄清或者生化处理之后。如有生

理时,应避免投加杀菌剂对细菌培养的影响,

更于排污水回收利用,建议循环水处理药剂宜采用无磷药剂

便于排污水回收利用,建议循环水处理药剂宜采用无磷药剂,避免 排污水出现磷超标的现象。

7.0.1本条明确了开式系统的排水种类,设计者可按此范围逐一 落实排水量、水质,对其中超过排放标准的排水应予以处理。排放 标准是指国家标准、地方标准、市政排水标准以及污水处理厂的接 受指标,

7.0.2本条规定了排水处理方案设计工作的具体内容,以确保方

7.0.3在直冷系统中,由于循环过程中损失水量较多,

备直冷喷洒飞溅蒸发的水量,水处理设备及构筑物(如一次沉淀 二次沉淀、化学除油、中高速过滤、泥浆调节、浓缩、脱水等过程)自 然损失的水量。因此对Q十Qh2提出了(0.004~0.008)Q的经验 数据。例如铸坏喷淋水量较大,可取上限,大型板坏甚至可扩大到 0.01Q.。

污染的循环冷却水,规定了应采取的解决方法。从环境保 自度而言是需要的,同时也考虑到临时排出的有高浓度药剂 不冷却水,在未受工艺侧物料污染情况下常可继续回用,因此 存,以免浪费。

8.1一般规定 8.1.1本条提出了循环冷却水处理药剂的贮存原则。 缓蚀、阻垢剂露天随意堆放,易使包装受损,导致药剂泄漏、失 效,基至变质。不仅污染腐蚀周围环境,而且也影响处理效果。基 于以上情况,本条规定循环冷却水处理药剂宜放入全厂性化学品 仓库集中贮存。考虑到药剂的配置方便,需在循环冷却水装置区 内设置药剂存间,贮存一定量的药剂,以备日常使用。 氧化性杀生剂有一定的毒性,其中液氯毒性很强而且还有爆 炸危险,应与缓蚀、阻垢剂分开单独存放于专用仓库内。非氧化性 杀生剂必须集中管理,根据用量大小设置专用库、专用间或专用 柜,建立严格的贮存、保管和使用制度,保证使用安全,保护环境不 受污染,防止人身伤害事故。 8.1.2本条列出了确定药剂烂存量时应考虑的主要因素: 1全厂仓库贮存的药剂量按15d~30d的消耗量确定,这是 国内多数工厂的经验。设计时除考虑药剂消耗量外,库容大小还 与工厂所在地的运输条件有关。如地处偏解、交通不便的一些工 厂,药剂仓库又远离车站或码头,药剂经由火车、轮船、汽车等多次 转运才能人库,如果库容量过小,不但运输成本增加,而耳偶有交 通运输不畅,还会发生供药中断,对循环冷却水系统生产运行极为 不利。贮存量还应考虑药剂市场的供应情况。 2药剂存间的储备量,按自前大多数工厂的生产实践,一 般每月进药3次~4次。故本条规定最大贮存量宜按7d~15d 计算。 3酸、碱液的总贮量应根据酸、碱液的来源、运输工具和运输

8.1.1本条提出了循环冷却水处理药剂的贮存原则。

缓蚀、阻垢剂露天随意堆放,易使包装受损,导致药剂泄漏、失 效,基至变质。不仅污染腐蚀周围环境,而且也影响处理效果。基 于以上情况,本条规定循环冷却水处理药剂宜放入全厂性化学品 仓库集中贮存。考虑到药剂的配置方便,需在循环冷却水装置区 内设置药剂贮存间,贮存一定量的药剂,以备日常使用。 氧化性杀生剂有一定的毒性,其中液氯毒性很强而且还有爆 炸危险,应与缓蚀、阻垢剂分开单独存放于专用仓库内。非氧化性 杀生剂必须集中管理,根据用量大小设置专用库、专用间或专用 柜,建立严格的贮存、保管和使用制度,保证使用安全,保护环境不 受污染,防止人身伤害事故。

.1.2本条列出了确定药剂贮存量时应考虑的主要因素

1全厂仓库贮存的药剂量按15d~30d的消耗量确定,这是 国内多数工厂的经验。设计时除考虑药剂消耗量外,库容大小还 与工厂所在地的运输条件有关。如地处偏、交通不便的一些工 厂,药剂仓库又远离车站或码头,药剂经由火车、轮船、汽车等多次 转运才能人库,如果库容量过小,不但运输成本增加,而且偶有交 通运输不畅,还会发生供药中断,对循环冷却水系统生产运行极为 不利。贮存量还应考虑药剂市场的供应情况。 2药剂存间的储备量,按自前大多数工厂的生产实践,一 般每月进药3次~4次。故本条规定最大贮存量宜按7d~15d 计算。 3酸、碱液的总贮量应根据酸、碱液的来源、运输工具和运输

距离等因素综合考虑决定。目前国内一般按10d~15d的用量来 贮存。用量小且靠近酸的来源地时,贮存天数可少些,反之则可 多些。 当用槽罐车(火车或汽车)运输时,一般以槽罐车容量加上运 输周转期中酸、碱库剩余量来考患贮量。如不考虑周转期的库存 酸、碱量会使槽罐车不能卸空,使运输车皮积压,造成不应有的经 济损失。根据历年来各厂的生产经验,以槽罐车的容量加上10d 用酸、碱量计算贮量为宜。 4NaCIO杀生剂的有效氯浓度随着贮存时间的延长而降 低,根据调查,有的厂采用罐装贮存,在夏季,有效氯浓度一个月降 低1%;有的厂采用桶装贮存,夏季有效氯浓度一周降低1%,因此 本条规定的贮存时间对药效影响很小。

8.1.3根据药剂的贮存量,就可以依药剂包装形式与容许的堆高

8.1.5为便于操作管理,药剂贮存间应尽量靠近加药间。且前

部分工厂的药剂贮存间与加药间合并,在加药间内留有一定面积 堆放药剂。这种方式对用药品种少、药剂毒性小是合适的。有的 工厂将加药间和药剂贮存间用墙隔开,但留有便于通行的门洞相 互连通,这种方式不如合用方式操作方便,但对药剂管理、改善加 药间的操作条件,尤其对某些有毒药剂、要求避光药剂及一些有特 殊要求的药剂还是较合适的。 目前的水处理药剂大部分采用25kg的塑料桶包装,因此人 工搬卸药剂的劳动强度较大,故本条推荐采用运输设备,以减轻操 作人员的劳动强度。

毒,有的无毒,有的具有腐蚀性,有的具有黏附性,有的易于潮解, 有的要求避光保存等。故药剂的贮存、配制、投加设施、计量仪表 和输送管道等应分别不同情况采取相应措施

8.1.7循环冷却水处理使用的药剂有凝聚剂、助凝剂、缓蚀剂、阻 垢剂、杀生剂,以及其他常用水处理药剂等。药剂的性质、状态、包 装多种多样,因此药剂的贮存间和加药间的设计都应根据药剂性 状与其贮存、使用条件,在建筑标准、防火等级、卫生、环境保护、安 全生产等方面按相关标准、规范执行。 8.1.9水处理使用的药剂具有毒性、刺激性、腐蚀性、黏附性,所

8.1.9水处理使用的药剂具有毒性、刺激性、腐蚀性、黏附性,所 以在加药间、药剂贮存间、酸、碱贮罐附近应设置安全洗眼淋浴器 等防护设施,

.1.11本条规定了药剂和酸、碱的输送管道的敷设方式,以 安全生产及检修。

8.2酸、碱贴存及投加

8.2.1本条就酸、碱液的贮存做出规定。

1运送酸、碱液的槽罐为常压设备,禁止带压操作,如果采用 压缩空气加压方式装御酸、碱液时,可能使槽罐破裂,以致酸、碱液 外泄,造成人身伤害事敌。因此槽罐御酸、碱液一般都采用负压抽 吸、泵输送或自流的方式。 2酸、碱液的封闭贮存涉及酸、碱液贮存的安全操作。设置 围堰或放置于事故池内是为了当罐体发生腐蚀穿孔或阀门、管道 接口处有严重泄漏时,围堰或事故池用以存泄漏出来的酸、碱 液,避免四处溢流烧伤操作人员和腐蚀地面。围堰或事故池内的 集水坑主要是用来收集泄漏出来的酸、碱液,便于泵抽吸排出。 3本款规定酸、碱液贮罐的排气口(管)应采取相应措施,以 防止污染环境,降低酸、碱液浓度和腐蚀贮罐。 8.2.3加酸、碱点宜在冷却塔水池水位以上,因为酸、碱的比重 大会沉到水池底部,对池底的混凝土有腐蚀作用加酸碱位置

,会沉到水池底部,对池底的混凝土有腐蚀作用。加酸、碱 币置在冷却塔水池或吸水池中补充水管出口附近,利用补充 优动加快酸、碱的稀释。加酸、碱管出口在最高水位以上,便 紧酸、碱的投加情况。

8.3阻垢缓蚀药剂投加

8.3.1液体药剂采用原液投加方式(经计量泵或水射器),操作简 便,运行情况良好。

8.3.2循环冷却水处理中投加药剂是否准确,直接影响到循环冷

定比例设加 的德定相雄拥。 为保证计量设施在出现故障时也能正常工作,故本条规定连 续运行的计量泵宜设备用。 8.3.3本条规定了加药口的位置,目的是使药液易于与循环冷却 水均勺湿合尽快发探作用

8.4杀生剂购存及投加

8.4.1杀生剂都具有一定的毒性和腐蚀性,本条中的各项要求是 保证杀生剂安全贮存的必要条件, 8.4.2杀生剂为液体制剂时采用重力投加或计量泵投加,投加量 便于控制,计量泵应设备用。固体制剂经过溶解槽溶解成液体后 投加,也是为了便于控制投加量

氯气是有毒气体,具有强烈的刺激性。氯气在低温加压后呈 液体,将其注入能承受一定压力的特制钢瓶内,即通常所见的液氯 钢瓶。如放置在露天,经曝晒后,瓶内液氯吸热气化,钢瓶内压增

加,有爆炸的危险。任意在露天乱放,还会使钢瓶上的保险帽锈蚀,使用时打不开,或者松动脱落,或者碰坏保险阀造成氯气外溢,污染环境。故本条规定,液氯钢瓶应贮存在专用仓库中,不能露天存放。本条提出了氯瓶间和加氯间的设计要求:(1)对于较大规格的氯瓶,采用人力搬运装卸既不安全,劳动强度也大,敌规定采用起吊及运输设备,但不得使用义车。(2)泄漏氟气与空气中的水分反应后对钢铁材料有一定的腐蚀性,因此规定加氯间内的电气设备及灯具应采用密闭、防腐类型产品,以防因腐蚀造成电器短路。2本款规定加氯机的总容量置按最大小时的加氯量确定。司时为了保证加氯的正常进行,应根据加氯机的实际数量设置备用,以保证当其中一台发生故障时,备用加氯机即可投入使用,备用能力不应小于最大1台工作加氯机的加氟量。当补充水需进行加氯处理时,加氯机的容量按最大小时连续加氯量确定。8.4.5本条规定了杀生剂的投加点位置,目的是使其易于与循环冷却水均匀混合,尽快发挥作用,见图1。杀牛剂投加点0000杀生剂扫过整个水池冷却水池或吸水池水口(管)图1杀生剂的投加点位置:75:

9.0.1为了保证循环冷却水的处理效率,降低系统运行 本,确保系统安全稳定运行,宜采用在线检测技术,实时监 冷却水的水质、水量和药剂变化,通过自动控制系统能够实 冷却水系统的高效稳定运行。

9.0.2设置这些仪表的自的在于及时掌握运行情况,以利于操作

在总管上设仪表,可以减少仪表重复设置的数量。当循环冷 却水系统同时向儿今生产装置供水时,每个装置的供水干管上均 应设置仪表。 仪表的形式、精度与循环冷却水系统操作、管理需要有关 又和各工艺生产装置的仪表水平相适应。 在供水十管上设置仪表,有时不足以反映工况条件要求严格 的换热设备的腐蚀或结垢状况,因此对个别要求严格的关键性换 热设备,亦应在设备进水和出水管上设置流量、温度、压力仪表。 增加对排污水计量的规定,可有效监控循环冷却水的浓缩 倍数。 9.0.3为了检验循环冷却水处理效果,可在给水总管或在生产装 置的给水干管上设置具有模拟功能的小型监测换热器,可在热流 密度、壁温、材质、流速、流态、水温等方面模拟实际换热设备的条 ,用来检测污垢热阻值(或黏附速率)和腐蚀速率。或者直接选 定工艺介质污垢系统变化小的换热器,比如冷凝器、气体压缩机级 间冷却器,蓝测其总传热系数等参数的变化来检验循环水处理 效果。 监测试片主要用来监测腐蚀情况,比较多的是设在给水管路

上。有的工厂也安装在回水管道上,缺点是没有换热面,优点是迅 速、简便,同时可设多种材质试片。 在冷却塔水池内设蓝测试片,由于池内水流速不均,不同位置 的监测试片,其腐蚀速率差异较天,故一般较少采用。 生物黏泥测定一由给水总管或回水总管取样。生物黏泥量 的多少反映广循环冷却水中微生物危害的程度,

9.0.6为控制循环冷却水系统的浓缩倍数,维持系统中稳定的约 剂浓度,便于操作管理,并达到预期效果,要求系统内各水池的水 位变化能控制在一定的范围内,同时也为了防止补充水量的突然 变化,引起池内水位下降或升高,造成水泵抽空的事故或溢流,所 以吸水池一般都设有液位计(引至控制室),并设高、低液位报警 水池水位与补充水管阀门宣设联锁控制

GBT 6171-2016标准下载9.0.7本条规定了设置化验室的基本原则

化验室规模和设施因工厂的生产性质、规模,以及对循环冷却 水处理的检测项目的不同而有差异。为了节约化验室的投资,循 环冷却水处理检测项自的分析化验设施宜利用中央化验室或委托 其他单位。

9.0.8水质常规检测是为了及时发现循环冷却水水质的异常变

(1)对间冷系统:表9.0.8中各项目均与循环冷却水的水质 化趋势密切相关,通过数据的变化可反映出循环冷却水系统的 蚀、结垢情况及运行是否正常。

药剂浓度分析的目的是保持加药量的稳定,及早发现问题,及 时处理,确保稳定的处理效果。 (2)对直冷系统:水处理主要目标是净化水质、控制系统结垢 问题,应检测控制的项目有4项:悬浮物、PH值、硬度和碱度,其 他检测项目可作参考。 (3)本次修订增加了铜离子、NH:N.和COD共3项检测 项目。 控制水质指标的最终自的是控制循环冷却水系统中换热设备 的腐蚀、结垢和微生物数量,确保生产运行的稳定高效。 9.0.9通过循环冷却水非常规项自的检测可以直观准确地判定 水质处理效果,并根据检测结果找出问题的症结,改进处理方法。 9.0.10水质全分析可从多方面分析判断补充水和循环冷却水水 质存在的问题,制定针对性的解决办法。 对间冷系统而言,补充水水质是循环冷却水水质处理的基准 数据。有些地区补充水水质随季节而变化,因此要密切掌握其水 质变化规律。 9.0.11再生水的水质波动非常大,需要增加水质全分析项目,尽 可能及时了解其变化,并根据情况调整循环冷却水操作和处理 方案。

9.0.9通过循环冷却水非常规项自的检测可以直观准确

对间冷系统而言GTCC-051-2018标准下载,补充水水质是循环冷却水水质处理 数据。有些地区补充水水质随季节而变化,因此要密切掌 质变化规律。

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