循环水处理标准GB50050
新版国标《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007释义
新版国标《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007要实施了，杭州冠洁工业清洗水处理科
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国标《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007
说明
1. 新版国标《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007规范修订的背景、意义及其特点
1.1 我国《标准化法实施条例》规定：“标准实施后，制定标准的部门应按科学技术的发展和经济建设的需要适时进行复审，标准复审周期一般不超过五年”。我们这本《工业循环冷却水处理规范》第一版是GBJ80-83，第二版，也就是现行版GB50050-95，发布至今已达12年之久，远远超过了标准化的规定，所以要进行修订。
1.2 循环冷却水处理技术的发展
我国循环冷却水处理药剂及技术虽然起步较晚，但紧跟国外的发展趋势，并结合国情进行研究开发和推广应用，具有起点高、发展快的特点。在消化吸收的基础上，先后开发出HEDP、ATMP、EDTMP、PAA、DDM（G4）、聚马、马丙、聚季铵盐。瞄准具有70 年代水平的聚磷酸盐/膦酸盐/聚合物/杂环化合物的循环冷却水处理“磷系复合配方”，进行研究开发，填补了国内空白，满足了大化肥循环冷却水处理药剂国产化的要求。80 年代，随着石油装置和大型冶金装置的引进，对栗田、Nalco Drew、片山等国外著名公司的循环水处理剂及冷却水处理技术进行消化吸收。一大批新的循环水处理剂配方相继开发成功，使我国的循环冷却水处理技术又取得了重要进展，在磷系复合配方的基础上，开发出“磷系碱性水处理配方”、“全有机水处理配方”、“钼系水处理配方”和“硅系水处理配方”。实现了循环冷却水在自然平衡pH 条件下的碱性条件下运行，这类水处理配方除具有“磷系复合配方”的优点外，还避免了加酸操作带来的失误，深受用户的欢迎。90 年代以来，随着水处理技术的进一步提高，国内水处理剂及技术开始出口。同时新型膦酸盐、新型水处理杀生剂的不断开发成功，水处理药剂的前沿研究与国外水平基本接近。“全有机水处理剂配方”应用比重不断提高，与此同时，低磷、无磷、无金属水处理配方不断推向市场。
我国的循环冷却水处理是20 世纪70 年代后期从国外引进磷系配方开始的，至今已取得了巨大的进步，说明我国的水处理药剂应用水平不低，表1 为我国循环冷却水处理配方发展过程。
表1 我国循环冷却水处理配方发展
年代配方
1975~1979 聚磷酸盐/膦酸盐/聚丙烯酸(用酸调pH)
聚磷酸盐/膦酸盐/锌/聚丙烯酸(用酸调pH)
1980~1985 多元醇磷酸酯/锌/磺化木质素(用酸调pH)
1980～1985 膦酸盐/聚合物或共聚物(碱性处理)
硅酸盐或钼酸盐配方
1986~1992 磷酸盐/二元、三元共聚物全有机配方,系统可连续运行1～2 年
1993 新型膦酸盐及新型共聚物开始进入市场,碱性处理比重在提高
1998 开始开发无磷无金属配方
目前循环冷却水处理已经在我国各个行业的循环水系统中得到应用。不论是国产装置还是引进装置，其使用的循环冷却水药剂绝大部分已经国产化，我们已经有能力解决各种条件苛刻的冷却水系统中所遇到的腐蚀、结垢、生物粘泥等问题。
从90 年代开始，我国在循环冷却水处理监控技术开发方面也开展了一些工作，如示踪和远程控制技术已取得初步成果，冷却水系统成垢过程专家系统已开发成功。但在这些方面我们也有较大差距，循环冷却水系统的计算机控制、自动化管理等方面没有投入很大的开发力量，影响了水处理应用技术水平的提高。我国循环冷却水处理技术在某些方面具有较高水平，如我国的膦酸盐类水处理剂的质量已明显提高，接近或达到了国际先进水平，因此已开始大量出口。然而就总体而言，与国际先进水平的差距仍很明显：重点是水处理管理水平和控制水平。
现行规范GB50050-95，其中一些数据均是以聚磷、聚合物水处理配方为基础制定的，实际上至2000年水
处理配方已发展至全有机配方：新型膦酸盐及新型共聚物，无磷，无金属水处理配方也开始出现，这些新型水处理配方与管理的科学化，控制的自动化相结合，使得水处理效果明显提高，水质适用范围更加宽泛，所有这一些水处理技术上进步在现有规范中没有得到反映，因此循环水处理技术发展的形势也要求对现有《工业循环冷却水处理规范》进行修订。
1.3 我国供水现状也要求对现行《工业循环冷却水处理规范》进行修订
a 我国用水现状
我国是一个水资源短缺的国家，人均水资源占有量约为2200m3，不足世界平
均水平的四分之一，随着我国经济建设的迅速发展，水资源短缺的问题日益显现，我国正常年份缺水量约400亿m3，已经严重制约了我国经济建设的发展。缺水不仅影响经济建设，而且还威胁到人们的生活甚至生命安全，比如四川、内蒙古等地，均出现过因干旱而发生人、畜饮水危机。面对这样的严重局面，节水不仅是水处理工作者的任务，而且也是全社会紧迫的任务。
水资源的欠缺和用水效率不高是导致目前供水不足的主要原因，自然条件无法改变，但是在用水效率方面，我国和发达国家还有很大差距，我国万元GDP用水量是世界平均水平的4倍左右，工业万元增加值取水量是发达国家的5~10倍，我国灌溉水利用率仅为43％，为世界先进水平的二分之一，由此可见，无论是工业还是农业节水潜力还是很大的。
b 全民节水
节水是全民的义务，哪个人不用水，哪个行业不需要水，因此，节水不只是水行业的任务，而且是所有行业和全体公民的共同任务。
至2003年，我国总用水量约5300亿m3，其中农业3430亿m3，（约占64.5 ％），工业1170亿m3（约占22％），生活630亿m3（约占12％）。
农业节水：喷灌、滴灌；生活节水：节水龙头，厕所水箱。
工业节水：首先是生产工艺的改革，充分利用生产过程中产生的废热，采用不用水的工艺（空冷）等。
请看这一现象，钢铁、石化、电力、石油、纺织、化工等行业的生产厂，无不冷却塔林立，大量的热量通过冷却塔散发到大气之中，这不仅是能量的浪费，也是水资源的极大浪费。对于冷却塔所蕴藏的巨大能量，很值得进行研究、挖潜。以全国循环水量4亿m3/h，冷却降温Δt=10 ℃计算，损失的热量为4×1012千卡/h，折合标准煤为0.57×106吨煤/h，天然气0.47×106米3/h，这仅是一小时的热量损失。按年8000h计算，折合为45.6亿吨煤，约40亿m3天然气，是我国煤的年产量2.4亿吨的19倍，多么巨大的能源浪费。可见节能、节水是有巨大潜力。
其次是水行业的节水，在工业用水中的70～80％是循环水的补充水，可见循环水在工业节水中的重要作用。目前生产工艺还做不到热能的全部利用，也就是说冷却塔还需继续存在，循环水还得继续使用，那么循环水节水效益到底有多大呢？
循环冷却水的节水作用，对比直流冷却水而言是非常巨大的。上个世纪五十~六十年代，国家工业建设刚刚起步，工业用水量很少，相对来说水资源是丰富的，因此很多工厂企业都采用直流冷却水，既简便又省钱。但是随着工业建设的发展，水资源逐渐紧张，迫使工厂企业不得不采用循环冷却水。采用这一措施到底能节省多少水呢？以10000m3/h的直流冷却水为例，改用循环冷却水，温降10℃，浓缩倍数N为3，只需240m3/h，若N=5，则需200m3/h，可见节水的巨大成果。同时从上面的数据也可以得出这样一个结论，循环冷却水系统本身的节水取决于浓缩倍数的高低产。
因此在工业用水中节水的最有效措施，就是采用循环水，高浓缩倍数。最初人们的想法比较简单，以为把水循环起来，温升降下来即可，但是问题远非这么简单，循环水在运行过程中产生一系列问题，如果不能很好的解决，则循环水根本无法运行。例子很多，如北京化工厂（结垢），栖霞山化肥厂（生物泛滥）。归结起来，循环水运行过程中所产生的主要问题如下：
a水垢
由于循环冷却水在冷却过程中不断地蒸发，使水中含盐浓度不断增高，超过某些盐类的溶解度而沉淀。常见的有碳酸钙、磷酸钙、硅酸镁等垢。水垢的质地比较致密，可以防止对金属面的腐蚀，但是却大大的降低了传热效率，0.6毫米的垢厚就使传热系数降低了17.9％。
b污垢
污垢主要由水中的有机物、微生物菌落和分泌物、泥沙、粉尘等构成，垢的
质地松软，不仅降低传热效率而且还引起垢下腐蚀。
c腐蚀
循环冷却水对换热设备的腐蚀，主要是电化腐蚀，产生的原因有设备制造缺
陷、水中充足的氧气、水中腐蚀性离子（Cl-、Fe2+、Cu2+）以及微生物分泌的黏液所生成的污垢等因素，腐蚀的后果十分严重，不加控制极短的时间即使设备报废。
d微生物的孳生
因为循环冷却水中有充足的氧气、合适的温度及丰富的营养，很适合微生物的生长繁殖，如不及时控制将迅速导致水质恶化、发臭、变黑，大量黏垢沉积，设备腐蚀加剧。因此循环冷却水处理的关键即是控制微生物的繁殖。
面对上述这些问题，人们在生产实践中，不断的总结、探索和研究，掌握了治理这些危害的方法和技术，从而保证了循环冷却水系统的稳定运行，也保证了企业生产活动的安全、高效、持久的运行。“工业循环冷却水处理设计规范”就是把人们长期积累的实践经约和科研成果，经过高度概括与浓缩，以规范形式呈现出来，其目的是为生产、建设、科研、设计和施工服务，为它们提供依据。
1.4 《工业循环冷却水处理规范》GB50050-2007版的特点
规范修订版以及前两版，其主要特点就是以节水为目的，随着国家经济建设的发展，修订版的节水措施突破了原有的框框，增加以再生水（处理后的污水）为补充水的内容，为节水减排，保护环境创造了新的条件，同时修订版还增加了直冷开式循环冷却水的内容，即通常称谓的浊环水系统，扩大了规范的覆盖面。涵盖了以淡水为补充水的全部循环冷却水系统。海水作补充水的循环水系统，限于技术成熟程度，此次未曾纳入，随着技术的不断完善，也将陆续收入到规范中。
此次《工业循环冷却水处理规范》修订式一次全面修订，修订内容很多，将在后面详细介绍。
2. 当前工业循环冷却水处理设计现状、存在问题以及解决措施
2.1 循环冷却水处理设计现状
过去循环冷却水是以设计为主体，从收集循环冷却水系统资料起至水系统设计，设备订货，现场施工，调试开车，设计单位全部参与，但是随着改革开放社会主义市场经济的建立，以设计负全责的模式发生了很大的改变。现在是业主——设计——水处理公司三位一体的建设模式，即由业主通过招标的方式选择水处理公司，而后设计单位再根据水处理公司提供的水处理方案进行设计。因为水处理公司是专业公司，掌握循环冷却水处理技术和积累了丰富的经验，因此，更能有效的保证水处理效果。
2.2 存在问题
由于循环冷却水处理设计是三方参与，必然会因为三方的立场、观点不同而对问题的处理产生分歧，因此常常发生设计条件的反复修改，出现问题屡议不决，严重影响了工程进度和工程设计质量。下面我把《工业循环冷却水处理规范》修订过程中牵涉到的一些技术问题，简要介绍如下：
a 循环水补充水水质条件
通常，设计单位对业主提供的水质资料，以阴阳离子的毫克当量平衡来校核其准确性，当分析误差≤2％则合格。而当前国际单位中么有毫克当量这个单位，而是制定了以摩尔为单位。什么是摩尔？
摩尔（mol）表示一个系统的物质的量，该系统所包含的几本单元数与0.012kg碳-12（12C）的原子数相等。在使用摩尔时，必须指明基本单元，它可以是分子，原子、离子以及其它基本单位，或这些单位的特定组合。
已知1个C原子的质量是1.993×10-26kg，所以1mol 12C所含的碳原子数目为：
因为任何一个克原子、分子、离子、电子基本单元都包含6.02×1023个基本单位，这个数即称为阿佛加德罗常数。
换句话说，某物质所含有的基本单元数为阿佛加德罗常数的多少倍，即是多少摩尔n，n可由下式计算：对这一问题，所以要详细的介绍，原因是在这个单位上有许多错误观点。
a业主提供的水质分析资料，有一些是以物质（离子）的摩尔量来平衡，这是错的，应当以物质（阴阳离子）所携带的电荷量来平衡。
b含磷排水的处理
由于目前循环冷却水处理配方中，绝大多数均含有一定数量的磷组分，因此循环冷却水系统排污水的磷含量超标，导致江河湖海富营养化，赤潮、蓝藻大量孽生，严重破坏了生态环境，后果是非常可怕的。虽然现行《工业循环冷却水处理规范》中对排水水质指标作出了严格规定，但是现实的循环冷却水系统无一进行处理，其中主要问题是经济问题，技术上不存在问题。那么如何来算经济帐，这就要求我们站在一个比较高的水平上，不是只算本单位的经济帐，而是要从全社会的角度算帐，要为全民族和子孙后代着想，这个问题就好解决了。
c 预膜水处理
预膜水中的污染物数量，更是大大的超标。因为预膜水的排放是间断性的，开车、检修基本上是一年一次，这就更增加了它的处理难度，现实的情况也是不经处理直接排放。
d 旁滤设施
现行规范和修订规范对旁滤量的规定均为1～5％，但是考虑到有些多尘地区的企业反映，旁滤量不足，所以增加了多尘地区或灰尘指数偏高地区可适当提高。
目前旁滤设施多采用无阀滤池或机械过滤器，据有些厂家反映，过滤效果不佳。分析原因可能是低浊度的条件下，悬浮物胶体的颗粒很微小，单纯的筛分过滤不易去除，规范说明中建议投加混凝剂。
过滤器的型式可选择多样化，有的企业（济南炼油厂）将无阀滤池改为以色列管道过滤器，但效果不佳，最后改为浮盘式纤维过滤器，电动控制，进水浊度7～8°，出水3～5°。
e关于水泵的净正吸入水头
这不是本规范的范围，但是这是水处理设计中以前存在的问题。过去选泵，只要满足水位超过泵顶20cm 即可启动运行，这一概念是不够准确的，对于小型离心泵，常温水体，一般是没有问题的，但是对大型立式离心泵、轴流泵，特别是热水泵一定要计算净正吸入水头，该值一定要大于水泵样本的气蚀余量。
2.3 现存问题如何解决
a 应尽快制定一些有关工程建设各方责任的规范或规定，理顺各方的关系。
b加快推进无磷、无有害金属水处理配方。目前已有一些厂家声称握有无磷水处理配方，但当水处理设计上推荐时，却又给不出具体数据，这说明无磷水处理配方还不成熟，据我们了解国际上比较知名的水处理公司，其无磷水处理配方也只适用于某些水质。
如果无磷水处理配方的成功推出，则上述两大污染问题则可迎刃而解，所带来的效益时非常巨大的。
建议这一问题，应当由水处理协会组织水处理药剂生产厂家、用户和科研单位一起攻克技术难关，我想这个问题的难度总比探月要简单得多吧，集中社会力量，利用中国特色社会主义制度的优越性，一定会很快的解决。
c 对现实的超标排污水的和预膜水，建议还是送污水处理厂处理。本次《工业循环冷却水处理规范》修订，对含磷污水的处理也给出了具体的技术方案。
3. 工业循环冷却水处理设计规范的适用范围及其术语
3.1 《工业循环冷却水处理规范》的适用范围，在修订版总则1.0.2条明确规定：“本《工业循环冷却水处理规范》适用于以地表水、地下水和再生水作为补充水的新建、扩建和改建工程的循环冷却水处理设计”。也就是说，除海水循环外，其余的所有循环冷却水处理设计均适用。这里需要说明一点，循环冷却水的水量多少不同，有的几十万吨/h，有的几百吨/h，甚至几十吨/h，几吨/h，是否也适用呢，可以明确地告诉你，不管规模大小，这本规范均适用，但是，小规模的循环冷却水处理，按照这本规范来设计，自然有些小题大做，比如几十吨的循环说是否还需要旁滤，是否还需要预膜，这些问题都要重新加以考虑，目前，正酝酿编制一本中小型循环冷却水处理规范，以解决这方面的问题。
3.2 名词术语
大家都是循环冷却水处理方面的内行，很多术语都了如指掌，我只是把这次《工业循环冷却水处理规范》修订提出的一些新的术语解释一下，以便在《工业循环冷却水处理规范》中碰到这些名词时，不至产生误解。
a 循环冷却水系统Recirculating Cooling Water System
以水作为冷却介质，并循环运行的一种给水系统，由换热设备、冷却设备、处理设施、水泵、管道及其它有关设施组成。
b 间冷开式循环冷却水系统（间冷开式系统）Indirect Open Recirculating Cooling Water System
循环冷却水与被冷却介质间接传热且循环冷却水与大气直接接触散热的循环冷却水系统。
c 间冷闭式循环冷却水系统（闭式系统）Indirect Close
d Recirculating Cooling Water System
循环冷却水与被冷却介质间接传热且循环冷却水与冷却介质也是间接传热的循环冷却水系统。
d 全闭式系统Totally Closed System
系统中的循环冷却水不与大气接触的间冷闭式循环冷却水系统。
e 半闭式系统Semi Closed System
系统中的循环冷却水局部与大气接触的间冷闭式循环冷却水系统。
f 直冷开式循环冷却水系统（直冷系统）Direct Open Recirculatin
g Cooling Water System
循环冷却水与被冷却介质直接接触换热且循环冷却水与大气直接接触散热的循环冷却水系统。
g 开式系统Open System
间冷开式和直冷系统的统称。
4. “工业循环冷却水处理设计规范”主要修订内容
本次修订是一次全面修订，每一章、每一节，甚至大多数条文都做了不同程度的修改，我在这里就没有必要逐条解释了，我这里只是将重要的修改及其原因介绍一下。
先说明各项数据是如何制定的，大家都知道水处理是试验科学，很多水处理数据都是从实践或试验中得出，而非经计算得出的，比如Cl-指标，我们是根据国内很多企业循环冷却水的运行数据，综合选择比较先进的指标而确定的，而不是计算得出的。目前也无法计算。其它水处理指标的确定也都类似。
4.1 循环冷却水水质指标和水处理控制指标的修订
水质指标和控制指标是反映水处理技术的一面镜子，长期以来，我国在循环冷却水处理技术的进步，必然要导致水质指标一系列数据的修改。
a 浊度：现行规范使用的名称是悬浮物，指标数据没有修改，修订版《工业循环冷却水处理规范》只是将项目名称改为浊度。为什么这样修改呢，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直径却不相同，悬浮物所表示的颗粒粒径为1μm以上，而浊度所表示的颗粒粒径为1nm~1μm，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、菌藻孳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。
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3.1.1-6规定板式、螺旋板式和翅片管式换热设备，浊度不宜大于10NTU，其它一般不应大于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般均大于1.5m/s，另外凝汽器均设有胶球清洗设施，因此电厂凝汽器内循环冷却水的浊度指标可适当放宽。
b pH值：新版pH的范围比现行版的范围要宽，反映了药剂缓蚀阻垢性能的提高。
c 钙硬度＋甲基橙碱度：这个项目现行规范是将Ca2+和碱度分列，采用综合指标更加科学。
CaCO3的溶度积
从上式可以看出：CO32-是随之H+的浓度而改变的，当H+高时，CO32-转化为HCO3-，而增大了溶解度，因此导致CaCO3沉淀是由两个因素构成的，即H＋浓度（碱度）和Ca2+含量两个因素构成的。
碳酸钙稳定指数RSI≥3.3，这也是控制碳酸钙沉淀的一个指标，它是根据碳酸钙饱和指数计算得出。有多个计算式，推荐计算公式为：
pHs＝9.70+A+B-C-D
A——总溶解固体系数
B——温度系数
C——钙硬系数
D——碱度系数
水质稳定性判断：
（1）. Langlier Is=pH-pHs
Is＞0 碳酸钙过饱和
Is＜0 碳酸钙不饱和
Is＝0 饱和状态
但是由于碳酸钙结晶时的介稳区的影响，上述判断有误差，实践经验指数为
Is＝0.5～2.5 稳定
Is＜0.5 腐蚀
Is＞0.5 结垢
（2）.稳定指数S=2pHs-pH
S≈6.0 稳定
S＜3.7 严重结垢
3.7＜S＜6.0 结垢
6.0＜S＜
7.5 腐蚀
S＞7.5 严重腐蚀
（3）. 结垢指数，临界pH值，极限碳酸盐硬度等。
d 总铁
铁离子为天然水中的微量离子，锰离子含量更少，约为铁离子的十分之一。一般二者共存，不易分离，故常以铁含量来代表铁和锰离子总量。
水中的总铁含量包括胶态铁和亚铁离子两部分。胶态铁为三价铁，通常以氢氧化铁或铁氧化物的水合物呈胶体状态悬浮于水中。在循环水系统中，会沉积在水冷器表面上，形成黏着性强、难清除的污垢，并能导致垢下腐蚀。胶态铁在预处理混凝、沉淀过程中可被除掉一部分。亚铁离子为溶解性离子，在循环水系统中，能促进碳酸钙结晶并沉积，在采用磷系水稳剂时，有可能声称黏结性很强的磷酸亚铁污垢，还是铁细菌繁殖的营养源。一般对补充水总铁含量要求＜0.2～0.5mg/L。循环水中的总铁指标宜≤0.5mg/L。以往循环水中总铁有的不控制，有的控制＜0.5mg/L、1.5mg/L或2.0mg/L。根据不少系统的统计资料来看，控制总铁＜0.5mg/L是完全可以做到的，这种水的腐蚀速率都很低。总铁如达到1.5mg/L或2.0mg/L时，实际上腐蚀速度已经超标。控制循环水的总铁量除需控制补充水的总铁量之外，主要改善水的缓蚀性能。
国内很多厂的运行数据，总铁均在1mg/L以下，国外可达2.0mg/L。
e 氯离子
对于循环冷却水中氯离子指标，不仅国内而且在国际上也是众说纷纭、指标各异，由此给设计工作带来很多不便，甚至无所适从。
氯离子指标对循环冷却水处理影响很大，指标不切实际将导致设备的腐蚀损坏或水处理费用增加，因此制订一个合理的指标是非常必要的。本次《工业循环冷却水处理规范》修订的氯离子指标，其根据是什么？是否科学合理？就这一问题做如下说明。
氯离子的腐蚀作用及其影响条件
氯离子是天然水中普遍存在的腐蚀阴离子。氯离子-有极高的极性促进腐蚀反应，又有很强的穿透性，容易穿透金属表面的保护膜，造成缝隙腐蚀和孔蚀，特别是对奥氏体不锈钢造成腐蚀开裂，危害很大，能使水冷器在短期内报废。化工、炼油、冶金等行业中很多奥氏体不锈钢设备耐氯离子腐蚀性能较差，因此本次修订是专门针对奥氏体不锈钢及碳钢换热设备。
影响不锈钢腐蚀开裂主要因素有如下几个：
（1）设备的内应力，这是在设备加热过程中形成的，正规厂在设备制做完成后，虽然经过热处理消除应力，但仍有残留，另外设备在安装、生产过程中，由于温度、机械等因素也都会使设备产生内应力，在这些应力部位，氯离子很易积聚造成腐蚀。
（2）氯离子的催化作用是在设备存在有内应力的情况下产生的，由于氯离子的催化作用而使不锈钢设备产生应力腐蚀开裂，首先是从点腐蚀、缝隙或腐蚀沟槽上开始，使被破坏的钝化膜无法修复，故腐蚀不断加深，直至金属呈枝状裂纹而被破坏。有的资料介绍只要每升几毫克的氯离子，甚至0.2mg/L 氯离子就可产生腐蚀开裂，上海金山化工厂不锈钢球罐被氯离子腐蚀开裂的实例也印证了这一结论。另外，氯离子在
缝隙中或污垢下容易富集而产生氯离子高浓度，例如某厂的循环冷却水中的氯离子约200 mg/L，但在损坏的壳程水冷器管板与管程连接的缝隙处，氯离子则高达20000~30000 mg/L，而现场管程水冷器未发生应力腐蚀开裂现象，原因是壳程水冷器有缝隙并且水流速低，为氯离子富集创造了条件。再有某厂投产仅两个月的时间，大批换热器就发生了因腐蚀开裂而泄露，当时循环冷却水中氯离子含量仅20~50 mg/L，可见氯离子多少并不是产生腐蚀开裂的唯一因素。
（3）温度的诱导作用，众所周知，温度是化学反应的重要因素，腐蚀开裂也不例外。在拉应力和氯离子都存在的条件下，温度较低腐蚀不明显，温度升高则腐蚀开裂加剧。有的资料认为奥氏体不锈钢达到70°C 时就产生腐蚀。现场发现，应力腐蚀开裂均发生在水冷器的热端，即工艺介质进口端，冷端不产生腐蚀，介质温度小于150°C的水冷器也未发现过腐蚀开裂。
（4）污垢、水流速也是影响腐蚀的重要因素，这两个因素互有因果关系，流速低不易扩散，利于氯离子富集，同时也易使污垢沉积，加剧氯离子的富集和腐蚀。同样条件下，壳程设备较易发生腐蚀原因也就在此。
国标及国际上各厂商的氯离子指标
现在国际上还没有一个统一的循环冷却水水质标准，因此各厂商的标准只是根据本厂的经验确定的。所以标准五花八门、高低不一，有的公司限制很严，规定应小于100 mg/L，甚至小于50 mg/L，但有的公司则不太严，规定为<400 mg/L，还有的公司则不限制。出现这种情况主要是各公司受本身经验所限和对现代循环冷却水处理技术缺乏了解所致。我国现行标准对氯离子的规定是<300 mg/L。根据调查，这一指标是偏低的。
对氯离子的防腐措施
针对循环冷却水的腐蚀（包括氯离子腐蚀）防护，目前国内常用的有两种方法，一种是药剂处理法，即在循环冷却水中投加阻垢缓蚀药剂，控制腐蚀，另一种则是材料防腐，选择抗腐蚀材料制作换热器，前一种方法是目前广泛采用的，后一种仅在电力行业较为普遍。
水处理药剂法常用的缓蚀剂有铬酸盐、聚合磷酸盐、有机磷酸盐、钨酸盐、钼酸盐、硅酸盐、硫酸亚铁等，由于环保限制和价格因素等原因，目前使用最多的是磷系水处理配方，硫酸亚铁仅在电力行业使用，用于对铜凝汽器的保护。磷酸盐的保护作用是通过与水中的钙离子或腐蚀产物亚铁离子相结合，生成以聚合磷酸钙铁为主要成份的络合物，依靠腐蚀电流电沉积于阴极表面形成沉淀膜保护金属不被腐蚀。由于无毒、价廉而被广泛采用。
火力发电厂凝汽器管选材导则。
氯离子指标对循环冷却水处理的影响
氯离子对循环冷却水处理的影响，主要是限制了循环水浓缩倍数的提高。我国北方地区，地下水、河水氯离子含量均比较高，以沧州地区为例，氯离子含量高达150~200 mg/L，按现行国家标准，基本上不能直接循环使用，由此可见氯离子指标对节约用水的制约作用。当然，上述水质经过处理后，还是可以用的，但是脱除氯离子利用一般常规混凝沉淀过滤的方法是做不到的，必须用离子交换或反渗透膜法进行处理，才能脱除氯离子和含盐量，如此则带来处理工艺流程的复杂化、基建费用的增加、原材料的消耗（酸碱）、能源的消耗（电力）及管理人员的增多等。由此可见，氯离子指标的提高与循环冷却水处理技术密切相关，可带来巨大的节水和经济效益。
国内某些生产厂的氯离子指标
根据调查资料，将国内一些典型生产厂的循环冷却水运行氯离子数据列表如下：
表2 循环冷却水中氯离子含量
厂名循环冷却水中Cl-含量
（mg/L）浓缩倍数 Cl-控制指标注
燕山炼化橡胶厂I循890.75 5.85 <900
II循809.31 3.44
IV循650~1064 4.97
上海石化股份有限公司腈纶部北组循环冷却水最高781 最高5.1 ≤800
最低493 最低3.8
平均625.37 平均4.49
secco 循环冷却水460~705 3.04~5.86
盘锦辽河化工有限集团公司化肥厂循环冷却水≥ 230~250 3 <650 正采取措施将浓缩倍数提高到5
大庆石化水气厂一循循环冷却水260.9 ≥5<300
表中所列各厂循环冷却水系统的换热设备材质，包括碳钢和不锈钢，设备型式有管程也有壳程。
氯离子指标的修订值
许多著作和研究都对氯离子的腐蚀机理作了定性分析，但是要从定量分析确定氯离子指标，目前还是不可能的，因为牵涉的因素条件太多。
本次修订氯离子指标，主要还是来自实践和一些专家的调查结论，最终氯离子指标修订值由现行规范300 mg/L提高至700 mg/L，虽然现有工厂运行的氯离子指标高达1000 mg/L以上，但毕竟不太普遍，为稳妥起见，采用平均偏上的指标。
根据前面所述，氯离子的腐蚀不是单一的因素，因此在确定氯离子指标的同时，还对换热器材质、水侧壁温、设备冷却水出口的水温等作了规定，以保证该指标的安全可靠。
附带说明，氯离子指标是在药剂处理条件下的数据，采用此指标时，其它条件（诸如水流速、浊度、pH 值、菌藻数量等）也应符合本规范的规定。
f 游离氯
现行规范规定0.5mg/L～1.0mg/L，修订规范为0.2～1.0mg/L，现在很多厂的控制指标都是0.2～1.0mg/L，实际运行中的数据在0.15～0.8mg/L，这说明如果水质比较好的话，较低余氯量也可控制微生物的生长。由于近来接连发生液氯爆炸，运输途中液氯泄露伤人等重大事故，北京市、中石化已明令禁用液氯，在征求意见过程中，也有禁用液氯的建议。对此问题，“规范”修订组经过调查认为，在使用液氯对循环冷却水处理的过程中，从未发生过重大事故，只要加强管理，严格执行安全操作规程，完全可以保障安全生产。而且目前很多单位都在使用液氯，如果立即取消液氯杀菌还有困难，当前世界上仍有许多国家的循环冷却水处理还在使用用液氯杀菌。况且液氯价格便宜，使用方便，深受操作人员的欢迎，通过对取消液氯使用单位的调查，它们还是很愿意恢复使用液氯的。因此本次修订仍然保留液氯的使用，只是在推荐排序上做了调整，毕竟液氯是一种危险品，在生产、制造、运输和使用各个环节中存在巨大风险，从安全角度上讲应逐渐淡化。
4.2 循环冷却水控制指标的修订
a 污垢热阻值
间冷开式循环冷却水系统的污垢热阻值：现行规范是宜为1.72×10-4~3.44×10-4m2？k/w，修改版改为应小于3.44×10-4m2？k/w，并增加了粘附速率指标15mg/cm2。
污垢热阻是一个很重要的数据，设计阶段它关系到换热器的换热面积大小，也就是设备投资的多少，运行阶段则与传热效率、能量的消耗、产量的高低密切相关。
b 腐蚀速率
现行规范规定，间冷却开式循环冷却水系统换热器碳钢管壁腐蚀率宜小于0.125mm/a，修订规范为：碳钢设备传热面水侧污垢热阻值应小于0.075mm/a。
c 微生物控制指标
现行规范规定，敞开式系统循环冷却水中的异养菌宜小于5×105个/mL，生物黏量不大于3mL/m3。
这是需要解释一下，什么是异养菌和自养菌两类。
自养菌（无机营养型）能直接利用无机物如空气中二氧化碳及无机盐类作为营养来源，合成细胞所需要的碳源，微生物。
异养菌是利用环境中的有机碳化合物进行氧化发酵得到细胞所需要的营养物。
循环冷却水中，以异养菌的生长繁殖最快，数量也最多。它代表水中大部分细菌的数量，一般以异养菌的数量代表水中细菌总量。
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，发生恶臭，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。
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，因此生物黏量的控制是非常重要的。本次修订为小于3mL/m3。
d 浓缩倍数
循环冷却水本身的节水主要体现在浓缩倍数上，高浓缩倍数比低浓缩倍数节水，但这不是说浓缩倍数越高越好，因为浓缩倍数大于5则节水效果不明显，而且对水处理带来很大的难度并且在经济上也需要更多的花费，根据目前工厂运行的情况浓缩倍数多在5左右，中石油、中石化的规定基本也是这个水平。目前，在新项目的设计上浓缩倍数也多采用5这一指标，结合我国用水和水资源短缺的现状，本次修订将现行《工业循环冷却水处理规范》中的浓缩倍数由3提高到5。
浓缩倍数由3提高到5能节省多少水呢？我们先作一个简单计算：
在浓缩倍数1.5~10的条件下，通过对循环冷却水量为10000m3/h的计算得出下表：
计算条件：气温40℃，K值选用0.0016/℃。
表3 不同浓缩倍数系统的补充水量与排污水量
浓缩倍数
计算
项目 1.5 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 10.0
循环冷却水量R（m3/h）10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000
水温差Δt（℃）10 10 10 10 10 10 10 10
排污水量B（m3/h）320 160 80 53.3 40 32.0 26.7 17.8
补充水量M（m3/h）480 320 240 213.3 200 192 186.7 177.8
排污水量占循环冷却水量的百分比（%） 3.20 1.60 0.8 0.53 0.4 0.32 0.27 0.18
补充水量占循环冷却水量的百分比（%） 4.8 3.2 2.40 2.13 2.00 1.92 1.87 1.78
本次《工业循环冷却水处理规范》修订，将浓缩倍数从3提高到5倍，近上表的计算结果，节水效果能提高0.4个百分点，折合全国节水量可达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水处理药剂处理配方，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作到的，虽然由此可能引起一些运行费用的增长，但是面对有限的水资源和经济建设可持续发展的需要，孰重孰轻显而易见。
冶金、电力行业在制定水平衡方案时往往为了满足串级用水（冲灰等）的需要，加大循环冷却水系统的排污水量，因而降低了浓缩倍数，但是只要减少新鲜水用量，浓缩倍数不受此限。
4.3 扩展了间冷闭式循环冷却水处理的内容
现行《工业循环冷却水处理规范》关于间冷闭式系统的条文只有十条规定，普遍反映缺少可操作性，此次修订根据大家的意见，增订至十六条，主要内容包括密闭系统的水质指标、系统设计计算、阻垢缓蚀和清洗予膜等。
4.4 增加了直冷循环冷却水处理内容
直冷循环冷却水主要用于冶金、电力行业，化工也有少量应用，由于直冷循环冷却水的用水量很大而且水质较差，含有多种有害物质，增大了水处理的难度，并且系统排污水也会造成环境的污染，有关行业迫切需要一本规范作为设计依据。目前国内尚无这方面的国标或行业标准，制定这部分标准将对节水减少污染起很大作用。
主要增订内容包括直冷循环冷却水水质指标、系统设计、阻垢缓蚀处理、沉淀过滤处理、泥浆处理等内容。
4.5 增加了再生水处理内容
污水经处理后（即再生水）用作循环冷却水系统补充水的作法，在国内使用还不普遍，国际上已被一些较发达的国家广泛采用。该方法对于节约水资源很有成效。本次修订就此内容增加了一章两节，主要内容为一般规定、水质指标、深度处理工艺及一些关键设计数据。
4.6 加酸处理
这次《工业循环冷却水处理规范》修订增加了加酸处理的内容，早在规范第一版《工业循环冷却水处理规范》GBJ50-83中就有加酸内容，但在第二版《工业循环冷却水处理规范》GB50050-95中删去，到目前修订版又把加酸处理内容加了进来，这不是简单的重复，而是螺旋上升，早期的加酸处理，由于加酸量不易控制，同时又受到缓蚀剂性能的限制，担心加酸过量引起腐蚀，因此规范中不推荐这一方法。但是随着投加设备和控制水平的改进，以及新配方的开发，加酸处理的优越性突现出来，这个方法既经济又简便，很多厂家都采用此法提高浓缩倍数。
4.7 水质分析资料的校核
本次规范修订增加了水质分析资料的校核计算，准确无误的水质资料室循环冷却水处理设计的基础。
规范中推荐的校核公式是基于水的电中性这一性质，公式单位完全符合国际规定的标准单位，避免因用毫克当量/L。
公式如下：
式中—阳离子毫摩尔浓度（mmol/L）；
—阴离子毫摩尔浓度（mmol/L）；
—阳离子电荷数；
—阴离子电荷数。
分析误差≤2％。
4.8其它
除了上述修订之外，在总则、术语、符号、旁流水处理、补充水处理、排水处理、药剂贮存和投配、监测控制和检测各章均作了一些修订。
4.9 与国外标准的比较
目前国际上还没有循环冷却水处理的设计标准，国内现行的循环冷却水处理标准是我国独有的型式，当初在编制《工业循环冷却水处理规范》第一版时，主要的技术和指标还是来自国外一些大型水处理公司，当时国内在循环冷却水处理技术上还有很大差距。但是经过20多年的努力和赶超，国内循环冷却水处理技术和设计指标已接近或达到国际水平，下面是本次修订的一些水处理数据与国外大型水处理公司的比较。由于各公司保密的原因，表中数据有些为上世纪80~90年代的指标。
修订后的《工业循环冷却水处理规范》标准与国外水处理公司标准比较
项目修订标准N公司K公司G公司
pH 6.8~9.5 6.8~9.5 7.0~8.5 <8.7
浊度NTU 10~20 10~20 20
电导率μS/cm<4500 <2500 <6000
钙硬度+甲基橙碱度mg/L ≤1100
总硬度mg/L 200~300
钙硬度mg/L ≤90050~400
M-碱度mg/L 80~200 30~300
T-Fe mg/L ≤1.0<1.0
<2.0临界值<3.0
AL3+ mg/L ≤0.5<0.5
Cu2+ mg/L ≤0.1<0.1
Cl- mg/L 壳程≤700不锈钢
管程≤1000碳钢不锈钢≤500不锈钢
≤1000碳钢<300 <200
二氧化硅mg/L <175 <130 <150
游离氯mg/L 0.2~1.0 0.2~0.8 0.2~0.5 0.2~0.5
CODCrmg/L <100 <85
异养菌个/mL ≤1x105<1x105 <1x104 <1x105
黏泥量mL/a ≤3<3
腐蚀速率mm/a 碳钢≤0.075
铜、铜合金、不锈钢≤0.005碳钢≤0.075
铜<0.0075
不锈钢<0.005
粘附速率mg/cm2？月≤15
炼油行业≤20<15 <15
污垢热阻m2？K/W 1.72x10-4~3.44 x10-4 3.44x10-4
浓缩倍数 5 5~6
从上表的对比数值可以看出在循环冷却水处理控制指标方面，基本已达到国际水平，有的水处理指标甚至超过它们，但是在水处理药剂质量、自动监测和控制方面还有一些差距。
5. 关于《工业循环冷却水处理设计规范》执行有难度的条款说明
5.1腐蚀率
在修订稿征求意见时，有的药剂生产厂家提出，碳钢腐蚀率0.075mm/aa不易做到，希望降低到0.1mm/a，这一标准的制定主要是根据中石化、中石油、化工等行业的标准和企业运行数据，说明现有的水处理技术是完全可以达到的。提意见的厂家也表示，不是做不到，而是具有一定难度，规范的制订就是要有一定程度的先进性，并且经过努力可以做到的，这才体现规范推动技术发展的作用。
5.2 浊度
对浊度的标准，主要是电力部门有些意见，电力部门的行业标准是悬浮物200~400mg/L，相差这么大的原因是发电厂的凝汽器采用FeSO4成膜，配合胶球清洗，所以水中悬浮物指标很高。规范中对此给予了说明。
5.3 浓缩倍数
在征求意见的过程中，对于浓缩倍数5的规定，有的专家有不同意见。认为应区别丰水和缺水地区的标准。浓缩倍数5的规定不论是技术上还是企业运行数据，都不成问题。从我国水资源短缺的情况，无论是丰水或缺水地区都应节水，不过大家的意见也有些道理，因此《工业循环冷却水处理规范》把不应低于5，改为不宜低于5，不应小于3.0。
6. 工业循环冷却水处理设计深度和施工图审查要点
6.1 基础设计要包括如下内容：
1）循环冷却水量，温度降，系统划分
2）补充水水质资料、水量和处理方案
3）设计浓缩倍数、阻垢缓蚀处理方案
4）系统排水处理方案
5）旁流水处理方案
6）微生物处理方案
7）污垢热阻、腐蚀率、微生物指标的确定
6.2 详细设计审查：
7. 《工业循环冷却水处理规范》标准修订版的社会经济效益
7.1．节约用水
本次《工业循环冷却水处理规范》修订将浓缩倍数从3提高到5，节水效果是很明显的，根据计算节水效果可提高0.4个百分点，到2010年全国总用水量可达6000亿m3，其中工业用水为20％，而循环水补充水则占工业用水70％，以此计算，每年可节水140亿m3，相当于北京市（34.5亿m3）4年的用水量，按北京市工业用水现行价格5.6元/m3计算，每年可节约资金748亿元，这是直接经济效益。间接效益还有减少水源规模和输配水管网，减少水处理药剂量，减少动能消耗等，总体算来经济效益是非常巨大的。
本次《工业循环冷却水处理规范》修订增加了再生水用于循环冷却水补充水的内容，这是节约用水减少环境污染的又一有效措施。根据化工行业的统计，工业污水和生活用水约占总水量的1/5，清净排水约占1/6，合计约为2/5，如果只利用其中的50％，则总水量即为240亿m3/年，可见节水效益是十分显著的。当然有些地区单从经济上计算可能不十分划算，但从全局角度，从可持续发展、以人为本的方针政策出发，还是必须作为的。
7.2．腐蚀速率
本次《工业循环冷却水处理规范》修订将碳钢设备的腐蚀速率“宜小于0.125mm/a”降低至“应小于0.075mm/a”，将延长设备使用寿命1.67倍，降低设备折旧率，延长检修周期。
7.3．其它
本次《工业循环冷却水处理规范》修订增加了直冷循环冷却水处理和再生水处理内容，扩大了《工业循环冷却水处理规范》的覆盖面并且条文更具可操作性，更加方便在设计中贯彻执行。
另外对系统含磷污水的排放，除了规定必须处理之外，而且还提供了处理方法，切实地解决了污染问题。
8. 《工业循环冷却水处理规范》修订标准的初步评价
8.1．对修订《工业循环冷却水处理规范》版本的反响
本次《工业循环冷却水处理规范》修订很受循环冷却水处理设计、研究、服务工作人员的欢迎，他们对规范的作用寄予了很大希望，如回信中有的同志表示“深感水处理行业工作没有一个强有力的法律依据，工作起来很被动”，“随着经济的飞速发展，尤其是水处理行业的发展，现行标准已经不能满足现场需要，急切盼望有一个新标准出台”，这充分表明本次修订是非常必要的。
在新版《工业循环冷却水处理规范》征询意见稿寄出以后，广大水处理专家和行业工作者，均十分负责，极其认真、逐字逐条的对规范修订稿进行了审查，提出了很多宝贵、中肯的意见，并对规范修订稿予以肯定，如有的专家在回文中讲到：“《工业循环冷却水处理设计规范》修订稿与原规范相比，增加了很多新内容，使本规范内容更加丰富、更有可操作性，是一本比较好的规范”，也有同志讲到“我感到《工业循环冷却水处理规范》‘修订稿’总体说来，比原稿大有提高和改进，已经考虑到这十多年国内外水处理技术的发展，同时也结合了国内的节水形势和日益严格的要求。我感到你们作了大量调查研究，有很大成绩”。从上述反映看来，规范修订稿得到了广大专家和专业工作者的认可。
8.2．《工业循环冷却水处理规范》修订稿的评价
《工业循环冷却水处理规范》修订版于2006年12月21日在北京召开审查会，邀请全国水处理专家参会审查，《工业循环冷却水处理规范》修订版获得通过。
审查结论如下：
1）《工业循环冷却水处理设计规范》修订思想明确，符合国家经济发展的总体方针和政策。着力贯彻节水、节能、节材、保护环境和安全生产的原则和理念。
2）《工业循环冷却水处理设计规范》修订稿比编订过程符合建设部的有关规定和要求。修订组认真、负责、细致地做了大量调研工作，充分听取了各行业和各方面专家的意见。
3）修订稿涵盖了国内循环冷却水处理的全部内容；文字简炼，表达科学准确，具有可操作性；充分反应了国内三十年来水处理技术的经验和先进技术，并吸收了适合我国国情的国外先进技术；规范中的重要内容和技术指标已与国际接轨，有些指标还高于国外水平。同时，修订组也未水处理技术的发展留有发展空间。可以认为这是一份基本达到国际先进水平和具有国际前瞻性的规范。
本文作者：中国工程工业给水排水专业委员会：薛树森。在此鸣谢。
循环水处理技术
循环水术语： 1循环冷却水系统：以水作为冷却介质，并循环使用的供水系统，由换热设备、冷却塔、水泵、管道以及其它有关设备组成，分为敞开式循环水系统和密闭式循环水系统。 2敞开式循环水系统：是指循环冷却水与空气直接接触冷却的循环冷却水系统。 3循环水量：每小时用水泵输送的总水量，以Q表示，单位m3/h。 4保有水量：冷却水系统的总贮水量（包括凉水池、换器器、管网系统、旁滤等）。以V表示，单位m3。保有水量与循环量之间设计要求是：保有水量/循环量=1/3-1/5之间。 5 蒸发水量：循环水在冷却塔内通过蒸发而冷却，在此过程中损失的水量称为蒸发水量，以E表示，单位m3/h。E=a（R-B），a=e（t1-t2）（%）（e，夏季25～30℃时0.15～0.16，冬季-15～10时0.06～0.08，春秋季0～10℃时为0.10～0.12. 6补充水量：循环冷却水在运行过程中补充因蒸发、风吹、排污等损失的水量，以M表示，单位m3/h。M＝N×B 7排污水量：为了维持一定的浓缩倍数，必须从循环冷却水系统中排放的水量，以B表示，单位m3/h。B＝E/N-1 8飞溅损失：由于风力作用把水从系统中吹入大气，叫做飞溅损失。一般风吹损失可按1‰Q计算，以W表示，单位m3/h。 9浓缩倍数：循环水中的含盐量与补充水的含盐量之比值，
以N表示。常用来计算浓缩倍数的离子有钾离子、电导、氯离子、二氧化硅等。 10腐蚀速率：以金属失重而计算得的每年平均腐蚀深度，常用单位mm/a、mdd、密尔/年(可选用标准试片法、试管法进行监测) 11污垢沉积速率：模拟监测换热管内在一个月中所沉积的污垢总量。单位mg/cm2.月（mcm，可选用试管法进行监测)）。12粘泥量：指微生物及其分泌的粘液与其它有机或无机的杂质混合在一起的粘浊物。单位mL/m3。 13异养菌：以细菌平皿计数法统计出第毫升水中异养菌落个数，单位个/mL。 水质参数：1、PH值；2、钙硬度；3、碱度；4、K+或SiO2； 5、总铁； 6、电导率； 7、浑浊度； 8、微生物； 9、生物粘泥量；10、污垢沉降速率；11、垢层与腐蚀产物的成分；12、腐蚀率；13、药剂浓度。 一、循环水术语
循环水系统加药系统方案要点
2000m3/h，2×1500m3/h 循环水系统投药系统 设 计 方 案 苏州得润水处理设备有限公司 2010年10月
目录 一、概述 (2) 二、循环冷却水处理设计的原则和要求 (2) 三、工艺流程的确定 (3) 四、循环水系统设计参数 (4) 五、设计规范标准 (6) 六、药剂选用原则 (7) 七、补充水及旁滤处理 (7) 八、循环水处理 (7) 九、清洗与预膜处理 (10) 十、药剂的选用及投药量 (13) 十一、投药设备的选型 (14) 十二、供货清单 (16) 十三、设备的投资概算 (16)
一、概述 在冷却水循环使用的过程中，通过冷却构筑物的传热与传质交换，循环水中Ca2+、Mg2+、CL-、 2 SO等离子，溶解性固体，悬浮物相应增加，空气中污染物如 4 尘土、杂物、可溶性气体和换热器物料渗漏等均可进入循环水，致使微生物大量繁殖和在循环冷却水系统的管道中产生结垢、腐蚀和粘泥，造成换热器换热效率降低，能源浪费，过水断面减少，通水能力降低，甚至使设备管道腐蚀穿孔，酿成事故。 循环冷却水处理的目的就在于消除或减少结垢、腐蚀和生物粘泥等危害，使系统可靠地运行。 循环水中能产生的盐垢有许多种，如碳酸钙、硫酸钙、碳酸镁、氢氧化锰、硅酸钙等，其中以碳酸钙垢最为常见，危害最大。 二、循环冷却水处理设计的原则和要求 1、安全生产、保护环境、节约能源、节约用水是在工业循环冷却水处理设计中需要贯彻的国家技术方针政策的几个重要方面。在符合安全生产要求方面：循环冷却水处理不当，首先会使用权冷却设备产生不同程度的结垢和腐蚀，导致能耗增加，严重时不仅会损坏设备，而且会引起工厂停车、停产和减产的生产事故，造成极大的经济损失。因此，安全生产首先应保证循环冷却水处理设施连续、稳定地运行并能达到预期的处理要求。其次，在循环冷却水处理的各个环节如循环水处理、旁流水处理、补充水处理及辅助生产设施如仓库、加药间等，设计中都应考虑生产上安全操作的要求。特别是使用的各种药剂如酸、碱、阻垢剂、杀菌灭藻剂等，常常是有腐蚀性、有素，对人体有害的。因此，对各种药剂的贮存、运输、配制和使用，设计上都必须有保证工作人员卫生、安全的设施。并按使用药剂的特性，具体考虑其防火、防腐、防素、防尘等安全生产要求。 2、循环冷却水处理，可以概括为去除悬浮物、控制泥垢、控制腐蚀及微生物等四个方面。 3、敞开式循环冷却水系统中冷却水吸收热量后，以冷却塔与大气直接接触，二氧化碳逸散，溶解氧和浊度增加，水中溶解盐类浓度增加以及工艺介质泄漏等，使循环水水质恶化，给系统带来结垢、腐蚀、污泥和菌藻问题。
工业循环冷却水处理系统
工业循环冷却水处理系统 一、概述 循环冷却水在使用之後，水中的Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-等离子，溶解固体和悬浮物相应增加，空气中污染物如灰尘、杂物、可溶性气体以及换热器物料泄露等，均可进入循环冷却水，使循环冷却水系统中的设备和管道腐蚀、结垢，造成换热器传热效率降低，过水断面减少，甚至使设备管道腐蚀穿孔。 循环冷却水系统中结垢、腐蚀和微生物繁殖是相互关联的，污垢和微生物粘泥可以引起垢下腐蚀，而腐蚀产品又形成污垢，要解决循环冷却水系统中的这些问题，必须进行综合治理。 采用水质稳定技术，用物理与化学处理相结合的办法控制和改善水质，使循环冷却水系统中的腐蚀、结垢、生物污垢得到有效的解决，从而取得节水、节能的良好效益。臭氧产品已在国内电子、电力、饮料、制药行业广泛应用，质量达到国外同行业90年代水平。投入产出比的可比效益为：1：2-1：10以上，节约能源，提高设备使用效率，延长设备的使用寿命和运行的安全性，减少环境污染。 臭氧可以作为唯一的处理药剂来替代其它的处理冷却水处理剂，它能阻垢、缓蚀、杀菌、能使冷却水系统在高浓缩倍数甚至在零排污下运行，从而节水节能，保护水资源；同时，臭氧冷却水处理不存在任何环境污染。国外应用臭氧进行循环水处理已经取得了成功，而我国在这个领域却是空白。 二、系统工艺 循环水冷却通常分为密闭式循环水冷却系统和敞开式循环水冷却系统。密闭式循环水冷却系统中，水是密闭循环的，水的冷却不与空气直接接触。敞开式循环水冷却系统，水的冷却需要与空气直接接触，根据水与空气接触方式的不同，可分为水面冷却、喷水冷却池冷却和冷却塔冷却等。 敞开式循环水冷却系统可分为以下3类： 1.压力回流式循环冷却系统 此种循环水系统一般水质不受污染，仅补充在循环使用过程中损失的少量水量。补充水可流入冷水池，也可流入冷却构筑物下部。冷水池也可设在冷却塔下面，与集水池合并。 补充水→ 冷水池→ 循环泵房→生产车间或冷却设备→冷却塔 压力回流式循环冷却系统
工业循环水处理技术改进措施
工业循环水处理技术改进措施 环境保护、节水减排、废水回用是对目前循环冷却水系统提出的新挑战。企业应根据自身特点，积极采用成熟的新技术、新材料和新装置，优化循环冷却水处理系统，提高循环冷却水处理技术水平，为企业甚至整个社会的可持续发展做出应有的贡献。 1导言 循环水处理是个巨大而艰巨的系统工程，我们要解决的就是腐蚀、结垢、微生物粘泥这三个问题，要针对本厂实际情况结合自己设备存在的问题，做出正确判断，更重要的是要对整个设备进行优化管理，加大管理监察力度，围绕水质稳定做工作，争取达到对循环水水质、水温的合理控制，防患于未然，在实现节能降耗的同时，为全厂生产设备的安全运行提供有利保障。 2段国内外循环水处理的实际情况 2.1现阶段国内外循环水处理情况 循环水冷却处理技术于上世纪初期已在国外得到了良好的应用和发展，但也因为诸多实际因素的限制暴露出各种问题。上世纪末期循环水处理技术才被引入我国，在经过了一段漫长的发展历程后，方呈现出逐渐成熟趋势。在近几年的发展过程中，全世界循环水处理效率得到了很大程度的提升，应用于循环水处理的相关处理剂也逐渐增多，更甚至发展成为国际化和规模化的处理剂产品，在此方面，我国对于循环水处理剂的进出口量也在不断增长。 2.2现阶段国内外循环水主要处理手段 现阶段我国在处理循环水方面主要应用以下几种方式：首先是化学处理方式，该方式主要通过应用化学药剂，对循环水中所包含的多种不稳定物质实施高强度处理，从而有效降低污水的腐蚀性以及阻止污水结垢，另一方面能够合理降低常规工作状态下的排水量和补水量；其次是物理处理方式，该方式主要是应用相关处理材料对循环水进行科学全面的分析，同时通过改变循环水的能量、温度及压强，有效加强循环水处理材料的抗腐蚀及抗结垢等功能。 3循环水运行中存在的问题 3.1循环水系统内长期漏油 由于设备老化等原因，循环水系统长期漏油，久而久之，这样就会使装置换热设备内表面形成一层油膜，影响循环水的处理效果，泄漏的油脂还会成为众多微生物丰富的营养源，造成循环水系统微生物大量迅速繁殖难以控制，微生物粘泥、藻类急剧增多，使换热器内表面长期被油泥覆盖，致使缓蚀阻垢剂无法与换热器内表面接触从而丧失其缓蚀阻垢作用，导致换热器极易产生结垢和腐蚀。 3.2阻垢缓蚀效果差 由于不同时期水质和生产工艺条件都会发生变化或波动，就要及时改进、调整、优化缓蚀阻垢剂配方，如果配方长期不换，菌藻对杀菌剂已产生了免疫功能，阻垢缓蚀效果抗冲击和污染能力就会降低，杀菌效果差。 3.3凉水塔排泥设施不完善，水池没有做到定期清淤 凉水塔底部一般呈平底状，池底排泥阀无法排掉池底的淤泥，所以循环水厂的排泥阀不起作用，淤泥只能靠清扫水池才能排掉。但由于生产的连续不间断性，给清池工作带来很大的困难。 4现代循环水处理技术 随着循环水处理技术的发展，现代循环水处理技术采用有机阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭澡剂综合运用的方法，轮换交替使用，这样可以达到药剂间相互增效的作用。目前有机阻垢剂品种繁多，主要有有机磷系列、聚羟酸系列、聚羟酸脂系列等，一般来讲，复合配方的阻垢
工业循环水国标word版本
工业循环水国标
中华人民共和国标准 工业循环冷却水处理设计规范 Code for design of industrial recirculating cooling water treatment 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 中国计划出版社 １９９５年北京 目次 １总则 ２术语、符号 2．1术语 2．2符号 ３循环冷却水处理 3．1一般规定 3．2敞开式系统设计 3．3密闭式系统设计 3．4阻垢和缓蚀 3．5菌藻处理 3．6清洗和预膜处理 ４旁流水处理 ５补充水处理 ６排水处理 ７药剂的贮存和投配 ８监测、贮存和化验 附录Ａ水质分析项目表 附录Ｂ本规范用词说明 附加说明 附：条文说明 １总则 1． 01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． 02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． 03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． 04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． 05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Recirculating cooling water systemc 以水作为冷却介质，由换热设备，水泵、管道及其它关设备组成，并循环使用的一种给水系统。 2.1.2敞开式系统Open system 指循环冷却水与大气直接触冷却的循环冷却水系统。 2.1.3密闭式系统Closed system 指循环冷却水不与大气直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使用的各种化学物质。 2.1.5异状养菌数学课Count of heterotrophic bacteria 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Slime content 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mg/m3表示。 2.1.8.污垢热阻值Fouling resistance 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ｍ２.ｋ／ｗ。 2.1.9腐蚀率Corrosion rate 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System capacity volume 循环冷却水系统内所有水容积的总和。 2.1.11浓缩倍数Cycle of concentration 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Monitoring test coupon 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Indirect heat exchange 换热介质之间不直接接触的一种换热形式。 2.1.15旁流水Side stream 从循环冷却水系统中分流部分水量，按要求进行处理后，再返回系统。 2.1.16药剂允许停留时间Permitted retention time of chemicals 药剂在循环冷却水系统中的有效时间。 2.1.17补充水量Amount of makeup water 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Amount of blowdown 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Heat load intensity 换热设备的单位传热面每小时传出的热量。以Ｗ／ｍ２。 2．2符号 编号符号含义
水处理基础知识试题及答案
一、选择题（80） 1、为使得好氧反应器正常运行，污水中所含的营养物质应比例适当，其所需要的主要营养物质比例为C:N:P=【C 】。 A.10：5：1； B.1:5:10； C.100:5:1； D.1:5:100。 2、一般情况下，污水的可生化性取决于【A 】 /COD的值 B、BOD5/TP的值 A、BOD 5 C、DO/BOD5的值 D、DO/COD的值 3、污泥回流的目的主要是保持曝气池中一定【B 】 A、溶解氧 B、MLSS C、温度 D、pH 4、在生物滤池中，为保证微生物群生长发育正常，溶解氧应保持在一定的水平，一般以【B】为宜 A、1-2mg/L B、2-4mg/L C 4-6mg/L D 6-8mg/L 5、好氧微生物生长的适宜pH范围是【 B】 A、4.5-6.5 B、6.5-8.5 C、 8.5-10．5 D、10.5-12.5 6、城市污水厂，初次沉淀池中COD的去除率一般在【 B】之间 A、10%-20% B、20%-40% C、 40%-60% D、60%-80% 7、某工业废水的BOD5/COD为0.5，初步判断它的可生化性为【B 】 A较好 B可以 C较难 D 不易 8、下列四种污水中的含氮化合物，【A 】很不稳定，很容易在微生物的作用下，分解为其他三种。 A.有机氮； B.氨氮； C.亚硝酸盐氮； D.硝酸盐氮 9、城市污水处理厂污泥的主要成分是【C 】。 A.无机物； B.简单有机物； C.有机物； D.砂砾 10、传统活性污泥法的曝气时间为【B 】。 A.4~6h； B.6~8h； C.16~24h； D.8~10h；
11、厌氧消化池中的微生物种类主要属于【D】 A.好氧菌； B.厌氧菌； C.兼性菌； D.厌氧菌和兼性菌 12、污泥沉降比是一定量的曝气池混合液静止【 C 】后，沉淀污泥与混合液的体积比。 A 10分钟 B 30分钟 C 60分钟 D 100分钟 13、国内外普遍采用的BOD培养时间是【 A 】天。 A 5 B 20 C 1 D 30 14、如果二沉池大量翻泥说明【 B 】大量繁殖。 A 好氧菌 B 厌氧菌 C 活性污泥 D 有机物 15、曝气池有臭味说明【 C】。 A 进水pH值过低 B 丝状菌大量繁殖 C 曝气池供养不足 D 曝气池供养充足 16、当活性污泥沉淀性好时，容积指数SVI一般在【B 】。 A 〈50 B 50—150 C 150—200 D 〉200 17、污水消毒药剂中，下列哪一种效率最高【A 】。 A 臭氧 B 氯气 C 二氧化碳 D 氧气 18、平流式沉淀池沉淀效率与深度无关，但深度又不能设计过浅，其主要原因是下列哪一项？【B 】 （A）较小的水深作用水头较小，排泥不畅（B）沉淀颗粒过早沉淀到池底，会重新浮起 （C）在深度方向水流分布不均匀（D）易受风浪等外界因素扰动影响 19、在传统活性污泥处理系统中，关于污泥回流的目的，下述哪种说法是正确的？【C 】 （A）反硝化胶氮（B）厌氧释磷（C）维持曝气池中的微生物浓度（D）污泥减量 20、上流式厌氧污泥床反应器（UASB）的处理效能大大高于厌氧接触池及厌氧生物滤床等厌氧工艺，其主要原因是下列哪一项？【 B 】 （A）污水在 UASB 反应器内停留时间长（B）在反应器中微生物量高 （C）水流自下而上，基质与微生物接触充分（D）有搅拌设施，促进了基质与微
电化学 循环水处理工艺介绍
项目概述 ***********厂内现有部分循环水排污水。 为了节约用水，减少排放，实现水资源再利用，公司拟对厂内的上述各系统循环水排污水进行处理后回用于厂内循环水系统作为补水，代替新鲜水的使用。设计处理水量为200m3/h。 一．设计基础 1.水质情况 1.1水质指标 注：混合污水水质即为经计算后原水水质指标。 1.2水质分析 由以上数据表可以看出，将几股循环水排污水及浓水混合后，其水质的主要问题是电导率、总硬度、总碱度较高，需要进行降低去除处理。
而对于水中含盐量的降低去除则必然涉及到膜法除盐技术，而膜脱盐设备对于进水水质有一定的要求标准，从上述水质表分析，其水质总硬度、总碱度等指标较高，均超过膜脱盐设备的进水要求，原水的结垢性较强，易在膜过滤过程中形成垢类物质沉积在膜表面，影响膜的正常运行。所以必需对原水进行预处理，降低水质的总硬度、总碱度等指标，使处理出水达到膜脱盐设备的进水要求，才能进入脱盐设备进行脱盐处理。 本方案设计工艺分为两部分，一部分是预处理，一部分是脱盐处理。预处理主要用于降低水中的总硬度、总碱度等，脱盐处理主要用于降低水中的含盐量。2．设计水量 设计处理水量为：200m3/h。 二．技术工艺说明 1．技术工艺确定 1.1 技术工艺确定 根据污水水质分析，处理工艺确定为“预处理+脱盐”。其中预处理工艺需要降低水中总硬度、总碱度等，使出水水质满足膜脱盐设备的进水要求。对于水中的上述指标，均可通过“三法净水”处理技术进行有效降低去除，同时还可以进一步去除污水中的浊度、悬浮物等颗粒杂质。 由于处理出水作为循环水系统的补水，对于水质的含盐量要求并不高（新鲜水补水电导450-500uS/cm），而且随着回用设备的投运，循环水系统的含盐量逐渐降低，水质将逐渐改善，所以选择适度脱盐设备进行脱盐处理，即JR-EDR 电渗析脱盐设备。同时，JR-EDR电渗析脱盐设备具有运行成本低、膜抗污染性较强的特点，更适宜应用于污水回用处理。 设计技术工艺为：“三法净水”一体化设备＋JR-EDR电渗析脱盐设备。1.2工艺流程框图 加酸、杀菌剂
冷却循环水处理方案
北京东方君悦大酒店循环冷却水处理方案 诚信绿洲 2016年12月
4.3 技术介绍 A）、不含重金属（Cr等），不以磷为基础的阻垢剂，排污水不造成公害，符合环境保护法规，可节省排污处理费用，并免除处理之麻烦。 B）、媲美铬酸盐法的防蚀效果。 C）、药品中所含之专用分散剂，克服了传统冷却水处理所常发生之结垢问题，碳酸钙阻垢能力达1200ppm。 D）、适合于循环水高倍浓缩操作，因此可节省水费及总操作费用。 我司处理方案分三部份，兹分别说明于后： a．结垢抑制 b．腐蚀抑制 c．微生物抑制 （A）结垢抑制 我司最新专用分散剂，可防止冷却水系统产生结垢物，甚至水中钙硬度高达1200ppm，亦有优异之分散作用，保持热传金属表面无结垢之虞，高浓缩情况排污水量减少，并产生下列优点： a. 降低成本：1、用水量减少。 2、用药量节省。 减废功能：水资源充分利用。 附带效益：因本处理方案可适应极差的水质，当补充水质较差时，本处理方案亦能有效因应，从而避免因水质变差导致停机或减量生产。 （B）腐蚀抑制 碳钢腐蚀抑制通常以无机磷酸盐作为阳极及阴极保护，形成坚韧之r-Fe2O3钝化保护膜，避免铁金属游离失去电子，有效抑制铁 材质腐蚀 Fe Fe2++2e- 另外，冷却水中磷酸钙及碳酸钙在阴极高pH位置形成覆盖性保护膜，避免水中O2来接受电子，阻止阴极半反应的发生，腐蚀问题将可彻底抑制 1/2O2+H2O+2e- 2OH- 如图所示 Fe + o-PO4(p-PO4) → r-Fe2O3 ANODIC ANODIC PASSVATION Ca + p-PO4→ Ca-p-PO4↓ CATHONIC
冶金工业废水处理技术
冶金工业废水处理技术 冶金工业产品繁多，生产流程各成系列，排放出大量废水，是污染环境的主要废水之一。冶金废水的主要特点是水量大、种类多、水质复杂多变。按废水来源和特点分类，主要有：冷却水，酸洗废水，除尘和煤气、烟气洗涤废水，冲渣废水以及由生产工艺中凝结、分离或溢出的废水等。 冷却水的处理 冷却水在冶金废水中所占的比例最大。钢铁厂的冷却水约占全部废水的70％。冷却水分间接冷却水和直接冷却水。间接冷却水，如高炉炉体、热风炉、热风阀、炼钢平炉、转炉和其他冶金炉炉套的冷却水，使用后水温升高，未受其他污染，冷却后，可循环使用。若采用汽化冷却工艺,则用水量可显著减少,部分热能可回收利用。直接冷却水，如轧钢机轧辊和辊道冷却水、金属铸锭冷却水等，因与产品接触，使用后不仅水温升高，水中还含有油、氧化铁皮和其他物质，如果外排，会对水体造成淤积和热污染，浮油会危害水生生物。处理方法是先经粗颗粒沉淀池或水力旋流器，除去粒度在100微米以上的颗粒,然后把废水送入沉淀，除去悬浮颗粒；为提高沉淀效果，可投加混凝剂和助凝剂；水中浮油可用刮板清除。废水经净化和降温后可循环使用。冷轧车间的直接冷却水，含有乳化油，必须先用化学混凝法、加热法或调节pH值等方法，破坏乳化油，然后进行上浮分离，或直接用超过滤法分离。所收集的废油可以再生，作燃料用。 酸洗废水的处理 轧钢等金属加工厂都产生酸洗废水，包括废酸和工件冲洗水。酸洗每吨钢材要排出1～2米废水,其中含有游离酸和金属离子等。如钢铁酸洗废水含大量铁离子和少量锌、铬、铅等金属离子。少量酸洗废水,可进行中和处理并回收铁盐;较大量的则可用冷冻法、喷雾燃烧法、隔膜渗析法等方法回收酸和铁盐或分离回收氧化铁。若采用中性电解工艺除氧化铁皮，就不会出酸洗废水。但电解液须经过滤或磁分离法处理，才能循环使用。 洗涤水的处理 冶金工厂的除尘废水和煤气、烟气洗涤水，主要是高炉煤气洗涤水、平炉和转炉烟气洗涤水、
循环水处理标准GB
新版国标《工业循环冷却水处理设计规范》G B50050-2007释义新版国标《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007要实施了，杭州冠洁工业清洗水处理科 技有限公司与您共同学习，共同提高。 国标《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007 说明 1. 新版国标《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007规范修订的背景、意义及其特点 1.1 我国《标准化法实施条例》规定：“标准实施后，制定标准的部门应按科学技术的发展和经济建设的需要适时进行复审，标准复审周期一般不超过五年”。我们这本《工业循环冷却水处理规范》第一版是GBJ80-83，第二版，也就是现行版GB50050-95，发布至今已达12年之久，远远超过了标准化的规定，所以要进行修订。 1.2 循环冷却水处理技术的发展 我国循环冷却水处理药剂及技术虽然起步较晚，但紧跟国外的发展趋势，并结合国情进行研究开发和推广应用，具有起点高、发展快的特点。在消化吸收的基础上，先后开发出HEDP、ATMP、EDTMP、PAA、DDM（G4）、聚马、马丙、聚季铵盐。瞄准具有70 年代水平的聚磷酸盐/膦酸盐/聚合物/杂环化合物的循环冷却水处理“磷系复合配方”，进行研究开发，填补了国内空白，满足了大化肥循环冷却水处理药剂国产化的要求。80 年代，随着石油装置和大型冶金装置的引进，对栗田、Nalco Drew、片山等国外著名公司的循环水处理剂及冷却水处理技术进行消化吸收。一大批新的循环水处理剂配方相继开发成功，使我国的循环冷却水处
理技术又取得了重要进展，在磷系复合配方的基础上，开发出“磷系碱性水处理配方”、“全有机水处理配方”、“钼系水处理配方”和“硅系水处理配方”。实现了循环冷却水在自然平衡pH 条件下的碱性条件下运行，这类水处理配方除具有“磷系复合配方”的优点外，还避免了加酸操作带来的失误，深受用户的欢迎。90 年代以来，随着水处理技术的进一步提高，国内水处理剂及技术开始出口。同时新型膦酸盐、新型水处理杀生剂的不断开发成功，水处理药剂的前沿研究与国外水平基本接近。“全有机水处理剂配方”应用比重不断提高，与此同时，低磷、无磷、无金属水处理配方不断推向市场。 我国的循环冷却水处理是20 世纪70 年代后期从国外引进磷系配方开始的，至今已取得了巨大的进步，说明我国的水处理药剂应用水平不低，表1 为我国循环冷却水处理配方发展过程。 表1 我国循环冷却水处理配方发展 年代配方 1975~1979 聚磷酸盐/膦酸盐/聚丙烯酸(用酸调pH) 聚磷酸盐/膦酸盐/锌/聚丙烯酸(用酸调pH) 1980~1985 多元醇磷酸酯/锌/磺化木质素(用酸调pH) 1980～1985 膦酸盐/聚合物或共聚物(碱性处理) 硅酸盐或钼酸盐配方 1986~1992 磷酸盐/二元、三元共聚物全有机配方,系统可连续运行1～2 年1993 新型膦酸盐及新型共聚物开始进入市场,碱性处理比重在提高 1998 开始开发无磷无金属配方 目前循环冷却水处理已经在我国各个行业的循环水系统中得到应用。不论是国产
循环水处理方案
方宇润滑油循环水系统粘泥清除方案 1、方宇润滑油循环水系统现状 2014年8月30日系统出现泄漏情况，初步打压确认有三台换热器存在泄漏情况。31日查看打开的换热器情况，换热器中有大量粘泥沉积呈现灰白色，触感光滑，有油分，垢类以软垢形式存在，垢下换热器管程凹凸不平，有大量锈蚀。循环水呈现黄绿色，凉水塔池壁有大量藻类。系统情况见下图。 2、原因分析 粘泥沉积主要由于前期除油清洗后，排污不顺，进水管道（直径1米）和回水管道（直径1米）中残存的粘泥没有完全排除系统，再次运行期间逐渐沉积到管道中引起垢下腐蚀（主要是点蚀现象），腐蚀物沉积形成管道的凹凸不平的表面；前期工艺介质泄漏，油泥沉积对设备已经造成相当程度的腐蚀，后续粘泥沉积致使系统设备性能继续恶化，形成腐蚀穿孔；另外，可能换热器壳程内防腐不好，造成物料对管道的腐蚀引起泄漏。 3、处理办法 （1）确定泄漏设备的数量并更换或修复； （2）使用硫酸调节系统pH值在6左右； （3）加入氧化型杀菌剂200~250ppm运行6~8小时； （4）加入非氧化型杀菌剂200ppm，粘泥剥离剂200~250ppm运行12~24小时； （5）测定循环水浊度至不再上升或略有下降，大量排水置换至循环水浊度达到运行要求。 （6）打开换热器观察系统中粘泥附着情况，根据现状决定是否进行再一次的剥离。 （7）系统打压确定是否有其他设备泄漏，更换或修复。 （8）剥离完毕系统转入正常运行，补加阻垢剂和杀菌剂控制设备的腐蚀和结垢。 4、后续运行建议 （1）系统中换热器做好内防腐； （2）系统加设氧化型杀菌剂连续加药装置或二氧化氯发生器，实现系统中
氧化型杀菌剂的连续加药，保证系统水中余氯维持在0.5左右；（3）系统加设挂片器，检测系统水对设备的腐蚀速率； （4）系统补水线加设流量计，统计各补水的补充量，更好的控制系统的浓缩倍数； （5）系统做好排污。 山东化友化学有限公司 2014年9月1日
工业循环冷却水处理设计规范2007
工业循环冷却水处理设计规范 中华人民共和国国家标准 GB50050--2007 工业循环冷却水处理设计规范 Code for design of industrial recirculating cooling water treatment 中华人民共和国建设部 关于发布国家标准《工业循环冷却水处理设计规范》的公告 中华人民共和国建设部公告第742号 现批准《工业循环冷却水处理设计规范》为国家标准，编号为GB50050-2007，自2008年5月1日起实施。其中，第3.1.6（2、4、5、6）、3.1.7、3.2.7、6.1.6、8.1.7、8.2.1、8.2.2、8.5.1（1、2、3、4、5、6、7）、8.5.4条（款）为强制性条文，必须严格执行。原《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-95同时废止。本标准由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国建设部 二〇〇七年十月二十五日 1 总则 1.0.1 为了贯彻国家节约水资源和保护环境的方针政策，促进工业冷却水的循环利用和污水资源化，有效控制和降低循环冷却水所产生的各种危害，保证设备的换热效率和使用年限，减少排污水对环境的污染，使工业循环冷却水处理设计做到技术先进，经济实用，安全可靠，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于以地表水、地下水和再生水作为补充水的新建、扩建、改建工程的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不断地吸取国内外先进的生产实践经验和科研成果，积极稳妥地采用新技术。 1.0.5 工业循环冷却水处理设计除应按本规范执行外，还应符合国家有关现行标准和规范的规定。 2 术语、符号 2.1 术语 2.1.1 循环冷却水系统Recirculating Cooling Water System 以水作为冷却介质，并循环运行的一种给水系统，由换热设备、冷却设备、处理设施、水泵、管道及其它有关设施组成。 2.1.2 间冷开式循环冷却水系统（间冷开式系统）Indirect Open Recirculating Cooling Water System 循环冷却水与被冷却介质间接传热且循环冷却水与大气直接接触散热的循环冷却水系统。2.1.3 间冷闭式循环冷却水系统（闭式系统）Indirect Closed Recirculating Cooling Water System 循环冷却水与被冷却介质间接传热且循环冷却水与冷却介质也是间接传热的循环冷却水系
钢铁工业主要水处理系统
与钢铁工业节水问题紧密相关的另一个问题是钢铁工业用水的处理，只有水处理问题得到有效的解决，节水工作才能真正取得成效。国外大钢铁企业的经验证明，正确使用水处理剂，可以有效解决水循环系统的结垢问题，不仅延长了系统使用寿命，节约水资源，而且可以实现污水零排放，节水和环保效果非常显著。 在钢铁工业中，需要进行水处理的系统主要是： (1)炼铁厂：高炉、热风炉冷却净循环水处理系统；高炉煤气洗涤水浊循环系统；高炉炉渣水循环系统；鼓风机站净循环水处理系统。 (2)炼钢厂：氧气转炉烟气净化污水处理系统；转炉间接冷却循环水处理系统；电炉净循环冷却水系统；转炉软化冷却水系统；电炉软水冷却水系统；转炉污泥处理系统；电炉真空处理污水处理系统。 (3)连铸厂：结晶器软水闭路循环水系统；二次冷却浊循环水系统；污泥脱水处理系统。 (4)热轧厂：热轧净循环水处理系统；热轧浊循环水处理系统；过滤器反洗水处理系统；含油、含乳化液废水处理系统；污泥处理系统。 (5)冷轧厂：间接冷却开路循环水处理系统；酸碱废水处理系统；含油、含乳化液废水处理系统；污泥处理系统。 水处理剂中用量较大的有三类：絮凝剂；杀菌灭藻剂；阻垢缓蚀剂。絮凝剂亦称混凝剂，其作用是澄凝水中的悬浮物，降低水的浊度，通常用无机盐絮凝剂添加少量有机高分子絮凝剂，溶于水中与所处理水均匀混合而使悬浮物大部沉降。杀菌灭藻剂亦称杀生剂，其作用是控制或清除水中的细菌和水藻。阻垢缓蚀剂主要用于循环冷却水中，提高水的浓缩倍数，降低排污量以实现节水，并降低换热器和管道的结垢和腐蚀。 针对钢铁工业的特点，水处理剂的使用需注意以下几点： （1）在钢铁企业中，具有高热流密度的设备较多，这与化工工业有着显著的不同。因此，开发应用耐高温、低公害或无公害的阻垢缓蚀剂，是钢铁工业水处理剂的研发方向之一。 （2）结垢堵塞问题突出。高炉煤气洗涤循环水的水质成分很复杂，由于矿石中氧化钙的溶入，造成管道结垢，喷头堵塞，影响生产正常运行。在转炉炼钢过程中，投入造渣剂石灰，部分石灰细粉被烟气带出，在烟气洗涤塔中与循环水生成氢氧化钙，随后与烟气中的二氧化碳反应生成碳酸钙，造成洗涤塔中喷嘴堵塞，输水管道断面减少，阻力增加，浪费能源。在高炉煤气洗涤和转炉烟气净化浊循环水中，也需要解决洗涤水中大量悬浮物以及严重结垢问题。这些方面均需要开发优质的聚凝剂、分散剂及除硬稳定剂。 （3）连铸及轧钢浊循环水主要是细小的氧化铁皮悬浮物及循环水中油的去除问题。这类循环水的水处理工艺是沉淀、除油、过滤、冷却。水处理药剂主要采用絮凝剂、助凝剂、除油剂及少量的阻垢分散剂等。目前国内生产的絮凝剂主要是铝盐及铁盐，助凝剂主要是聚丙烯酰胺类高分子药剂。与国外同类产品相比，使用效果较差。因此，开发适用于钢铁企业的高效絮凝剂、助凝剂、除油剂是当务之急。
水处理基础知识试题及答案
一、选择题（ 80） 1、为使得好氧反应器正常运行，污水中所含的营养物质应比例适当，其所需要的 主要营养物质比例为 C:N:P=【 C 】。 在生物滤池中，为保证微生物群生长发育正常，溶解氧应保持在一定勺水 平， 一般以【B 】为宜 D 、 10.5-12.5 6城市污水厂，初次沉淀池中 COD 勺去除率一般在【B 】之间 D 、 60%-80% 7、某工业废水的BOD5/CO 为0.5，初步判断它的可生化性为【B 】 9、城市污水处理厂污泥的主要成分是【 C 】。 10、传统活性污泥法的曝气时间为【 B 】。 11、厌氧消化池中的微生物种类主要属于【 D 】 A.10：5：1； B.1:5:10 ； C.100:5:1 ； D.1:5:100 。 2、 一般情况下，污水的可生化性取决于【 A 】 A 、 BODCOD 的值 B 、BOD5/TP 勺值 C 、 D O/BOD5勺值 D DO/COD 勺值 3、 污泥回流勺目勺主要是保持曝气池中一定【 B 】 A 、 溶解氧 B 、 MLSS 、温度 D 、 p H 4、 A 、 1-2mg/L B 、 2-4mg/L 4-6mg/L 6-8mg/L 5、 好氧微生物生长的适宜pH 范围是【B 】 A 、 4.5-6.5 B 、 6.5-8.5 8.5-10 ． 5 A 、 10%-20% B 、 20%-40% C 、 40%-60% A 较好 B 可以 C 较难 D 不易 8、下列四种污水中的含氮化合物，【 A 】很不稳定， 很容易在微生物的作用下， 分解为其他三种。 A. 有机氮； B.氨氮; C.亚硝酸盐氮; D.硝酸盐氮 A. 无机物; B .简单有机物; C. 有机物; D. 砂砾 A.4~6h ; B.6~8h ; C.16~24h ; D.8~10h ;
循环水系统加药系统方案
循环水系统加药系统方案
2000m3/h，2×1500m3/h 循环水系统投药系统 设 计 方 案 苏州得润水处理设备有限公司 2010年10月
目录 一、概述 (1) 二、循环冷却水处理设计的原则和要求 (1) 三、工艺流程的确定 (2) 四、循环水系统设计参数 (3) 五、设计规范标准 (7) 六、药剂选用原则 (8) 七、补充水及旁滤处理 (8) 八、循环水处理 (8) 九、清洗与预膜处理 (12) 十、药剂的选用及投药量 (14) 十一、投药设备的选型 (16) 十二、供货清单 (17) 十三、设备的投资概算 (17)
一、概述 在冷却水循环使用的过程中，通过冷却构筑物的传热与传质交换，循环水中Ca2+、Mg2+、CL-、 2 SO等离子，溶解性固体，悬浮物相应增加，空气中污染物 4 如尘土、杂物、可溶性气体和换热器物料渗漏等均可进入循环水，致使微生物大量繁殖和在循环冷却水系统的管道中产生结垢、腐蚀和粘泥，造成换热器换热效率降低，能源浪费，过水断面减少，通水能力降低，甚至使设备管道腐蚀穿孔，酿成事故。 循环冷却水处理的目的就在于消除或减少结垢、腐蚀和生物粘泥等危害，使系统可靠地运行。 循环水中能产生的盐垢有许多种，如碳酸钙、硫酸钙、碳酸镁、氢氧化锰、硅酸钙等，其中以碳酸钙垢最为常见，危害最大。 二、循环冷却水处理设计的原则和要求 1、安全生产、保护环境、节约能源、节约用水是在工业循环冷 却水处理设计中需要贯彻的国家技术方针政策的几个重要方面。在符合 安全生产要求方面：循环冷却水处理不当，首先会使用权冷却设备产生 不同程度的结垢和腐蚀，导致能耗增加，严重时不仅会损坏设备，而且 会引起工厂停车、停产和减产的生产事故，造成极大的经济损失。因此，安全生产首先应保证循环冷却水处理设施连续、稳定地运行并能达到预 期的处理要求。其次，在循环冷却水处理的各个环节如循环水处理、旁 流水处理、补充水处理及辅助生产设施如仓库、加药间等，设计中都应 考虑生产上安全操作的要求。特别是使用的各种药剂如酸、碱、阻垢剂、杀菌灭藻剂等，常常是有腐蚀性、有素，对人体有害的。因此，对各种 药剂的贮存、运输、配制和使用，设计上都必须有保证工作人员卫生、 安全的设施。并按使用药剂的特性，具体考虑其防火、防腐、防素、防 尘等安全生产要求。 2、循环冷却水处理，可以概括为去除悬浮物、控制泥垢、控制 腐蚀及微生物等四个方面。 3、敞开式循环冷却水系统中冷却水吸收热量后，以冷却塔与大
工业循环水常遇问题及解决方案
工业循环水常遇问题及解决方案 一、工业循环水 随着工业生产得发展，水用量急剧增加，很多地区已经出现供水不足得现象，节约用水刻不容缓！冷却水占工业用水主体,提高其重复利用率、循环使用就是节水节能得必须手段 二、循环水运行过程中常产生得问题 在工业生产得工艺条件下，工业循环水水质常会发生一系列变化，对生产造成危害，如：腐蚀、结垢、菌藻、粘泥等。这些问题如果得不到有效得解决，则无法进行安全生产，造成巨大得工业损失。 1 ＞水垢 由于循环水在冷却过程中不断地蒸发，使水中含盐浓度不断增高，超过某些盐类得溶解度而沉淀。常见得有碳酸钙、磷酸钙、硅酸镁等垢。 碳酸钙 碳酸钙就是工业循环冷却水中最常见得水垢，主要就是Ca (HC03)2 在循环冷却水得运行中受热分解成C02与CaC03o 磷酸钙 为了抑制系统材质得腐蚀，常常要加入聚磷酸盐来作为缓蚀剂，当水 温升高时，聚磷酸盐会分解为正磷酸盐。 硅酸镂
水中得Si02量过高，加上水得硬度较高，生成非常难处理得硅酸钙（镁）硕垢。水垢得质地比较致密，大大得降低了传热效率，0、6毫米得垢厚就使传热系 数降低了20%。 2、污垢 污垢主要由水中得有机物、微生物菌落与分泌物、泥沙、粉尘等构成。垢得 质地松软，阻隔传热、阻隔水流、引起垢下腐蚀，缩短设备使用寿命。 、3、电化学腐蚀 循环水对换热设备得腐蚀，主要就是电化腐蚀。产生原因有设备制造缺陷、 水中充足得氧乞、水中腐蚀性离子（Cl-、Fe2+、Cu2+）以及微生物分泌得黏液 所生成得污垢等因素。如果不加控制，极短得时间便使换热器、输水管路设备报废。 4、微生物粘泥 循环水中溶有充足得氧气、合适得温度及富养条件，很适合微生物得生长繁殖。如不及时控制将迅速导致水质恶化、发臭、变黑。冷却塔大量黏垢沉积甚至堵寒，冷却散热效果大幅下降，设备腐蚀加剧。 工业循环水处理技术 5、水垢得控制方法 从冷却水中去除成垢钙离子 从水中除去Ca2+,使水软化，则碳酸钙就无法结晶析出，也就形不成水垢， 主要两种方法。 ①离子交换树脂法 离子交换树脂法就就是让水通过离子交换树脂，将Ca2+、Mg2+从水中置换出
新版国标《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007学习释义
新版国标《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007学习释义国标《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007说明 1. 新版国标《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007规范修订的背景、意义及其特点 1.1 我国《标准化法实施条例》规定：“标准实施后，制定标准的部门应按科学技术的发展和经济建设的需要适时进行复审，标准复审周期一般不超过五年”。我们这本《工业循环冷却水处理规范》第一版是GBJ80-83，第二版，也就是现行版GB50050-95，发布至今已达12年之久，远远超过了标准化的规定，所以要进行修订。 1.2 循环冷却水处理技术的发展 我国循环冷却水处理药剂及技术虽然起步较晚，但紧跟国外的发展趋势，并结合国情进行研究开发和推广应用，具有起点高、发展快的特点。在消化吸收的基础上，先后开发出HEDP、ATMP、EDTMP、PAA、DDM（G4）、聚马、马丙、聚季铵盐。瞄准具有70 年代水平的聚磷酸盐/膦酸盐/聚合物/杂环化合物的循环冷却水处理“磷系复合配方”，进行研究开发，填补了国内空白，满足了大化肥循环冷却水处理药剂国产化的要求。80 年代，随着石油装置和大型冶金装置的引进，对栗田、Nalco Drew、片山等国外著名公司的循环水处理剂及冷却水处理技术进行消化吸收。一大批新的循环水处理剂配方相继开发成功，使我国的循环冷却水处理技术又取得了重要进展，在磷系复合配方的基础上，开发出“磷系碱性水处理配方”、“全有机水处理配方”、“钼系水处理配方”和“硅系水处理配方”。实现了循环冷却水在自然平衡pH 条件下的碱性条件下运行，这类水处理配方除具有“磷系复合配方”的优点外，还避免了加酸操作带来的失误，深受用户的欢迎。90 年代以来，随着水处理技术的进一步提高，国内水处理剂及技术开始出口。同时新型膦酸盐、新型水处理杀生剂的不断开发成功，水处理药剂的前沿研究与国外水平基本接近。“全有机水处理剂配方”应用比重不断提高，与此同时，低磷、无磷、无金属水处理配方不断推向市场。我国的循环冷却水处理是20 世纪70 年代后期从国外引进磷系配方开始的，至今已取得了巨大的进步，说明我国的水处理药剂应用水平不低，表1 为我国循环冷却水处理配方发展过程。
水处理基础知识试题及答案
一、选择题 1、为使得好氧反应器正常运行，污水中所含的营养物质应比例适当，其所需要的主要营养物质比例为BOD5:N:P=【C 】。 ：5：1；:5:10；:5:1；:5:100。 2、根据曝气池内混合液的流态，活性污泥法分为【B】两种类型。 A.好氧与厌氧； B.推流和完全混合式； C.活性污泥和生物膜法； D.多投水法和生物吸附法 3、一般情况下，污水的可生化性取决于【A 】 A、BOD5/COD的值 B、BOD5/TP的值 C、DO/BOD5的值 D、DO/COD的值 4、污泥回流的目的主要是保持曝气池中一定【B 】 A、溶解氧 B、MLSS C、温度 D、pH 5、在生物滤池中，为保证微生物群生长发育正常，溶解氧应保持在一定的水平，一般以【B】为宜 A、1-2mg/L B、2-4mg/L C4-6mg/L D 6-8mg/L 6、好氧微生物生长的适宜pH范围是【B】 A、B、 C、．5 D、 7、城市污水厂，初次沉淀池中COD的去除率一般在【B】之间 A、10%-20% B、20%-40% C、40%-60% D、60%-80% 8、某工业废水的BOD5/COD为，初步判断它的可生化性为【B 】 A较好B可以C较难 D 不易 9、生物膜法产泥量一般比活性污泥的【B 】 A多B少C一样多Ｄ不确定 10、下列四种污水中的含氮化合物，【A 】很不稳定，很容易在微生物的作用下，分解为其他三种。 A.有机氮； B.氨氮； C.亚硝酸盐氮； D.硝酸盐氮
11、城市污水处理厂污泥的主要成分是【C 】。 A.无机物； B.简单有机物； C.有机物； D.砂砾 12、污泥中温消化控制的温度范围为【C 】。 A. 20℃~ 25℃； B. 25℃~ 30℃； C. 30℃~ 37℃； D. 40℃~ 45℃ 13、传统活性污泥法的曝气时间为【B 】。 ~6h；~8h；~24h；~10h； 14、厌氧消化池中的微生物种类主要属于【D】 A.好氧菌； B.厌氧菌； C.兼性菌； D.厌氧菌和兼性菌 15、下列不属于污水二级处理工艺的是【】 ； B.氧化沟；O； D.混凝沉淀 16、环境保护“三同时”制度是【D 】。 A.同时审批、同时施工、同时投产 B.同时设计、同时施工、同时投产 C.同时设计、同时改造、同时投产 D.同时审批、同时改造、同时投产 17、斜板沉淀池【B 】。 A不宜作为二次沉淀池 B.不宜作为初次沉淀池 C.适宜已建污水处理厂扩大处理时采用 D.适宜作为初次和二次沉淀池 18、一般活性污泥系统选择在【A 】阶段工作。 A 适应期 B 对数期 C 平衡期（稳定期） D 衰亡期 19、污泥沉降比是一定量的曝气池混合液静止【C 】后，沉淀污泥与混合液的体积比。 A 10分钟 B 30分钟 C 60分钟 D 100分钟 20、活性污泥净化废水主要阶段【B 】。 A 粘附 B 有机物分解和有机物合成 C 吸附 D 有机物分解 21、国内外普遍采用的BOD培养时间是【A 】天。 A 5 B 20 C 1 D 30 22、如果二沉池大量翻泥说明【B 】大量繁殖。 A 好氧菌 B 厌氧菌 C 活性污泥 D 有机物 23、曝气池有臭味说明【C】。 A 进水pH值过低 B 丝状菌大量繁殖 C 曝气池供养不足 D 曝气池供养充足 24、当活性污泥沉淀性好时，容积指数SVI一般在【B 】。