水处理规范工业循环冷却水处理gb-95设计规范(35条(编辑修改稿)

水处理规范工业循环冷却水处理gb-95设计规范(35条(编辑修改稿)内容摘要：

来的循环冷却水处理水平不断提高，现场监测的污垢速成率均在 25cm/ ㎝ month （相当于污垢热阻值 10 4 m 2 K/W ）以下 ， 因此这一修改是合适的 ， 同时也接近目前国际上常用的水平。 污垢热阻值的法定计量单位为 m 2 K/W ， 1m2 h C/Kcal=0. 86 m 2 K/W。 对于密闭式系统 ： 由于工况条件较为苛刻（如温度较高 ， 对传热效率要求比较严格） ， 一般考虑采用软化水或除盐水（或冷凝水）作为循环冷却水 ， 在腐蚀控制效果良好的情况下 ， 一般污垢热阻值均可做到小于 10 4 m 2 K/W。 腐蚀率标准：碳钢换热设备的腐蚀率根据国内运行水平及参照国际上公认的允许值，一般可达以到小于或等于 （即 5 密耳 / 年）这一标准。 但某些工业（如冶金系统）的某些冷却设备，在腐蚀率 控制上并不十分严格控 制。 材料的腐蚀裕量较大，故在条文中选选用了 “ 宜 ” ，没有严格控制。 对铜、不锈钢的设备，在条文中规定为 “ 宜小于 mm/a ” ，主要是这些材质本身已具有一定的耐高缓性能能（如果牌号选择适当），从实际运行效果栓验，在采取有效的阻垢、缓蚀处理的情况下，可以做到低于 mm/a。 国内一些电厂的监测数据一般均在此范围内。 在条文中选用了 “ 宜 ” ， 这是因为此项标准较严，为了给设计留有一定的灵活性，并考虑到需结全我国的国情而定，因而没有严格控制。 条文中没有给出参考性的 “ 点蚀深度 ” 标准。 形成点蚀的因素 是多方面的，如换热器金属材料本身、结构设计上的合理性、工况条件（温度、流速）等，都有很大关系。 尤其是不犭钢、铜合金材质本身的因素及其应力状况等，更起着重要作用。 另外，目前国内还缺乏 “ 控制 ” 点蚀方面的具体经验（进行预测也还需要做大量工作），因此条文还只限于提供均匀腐蚀率（条文中简称为腐蚀率）的标准值。 有关点蚀的测定方法，如何预测及控制点蚀的发生，尚需积累更多的经验，有待今后修订中加以补充。 由于换热器的结构型式、工况条件对污垢热阻、腐蚀率要求的严格程度，循环冷却水处理方工，投加阻垢剂、缓蚀剂处理 的配方，循环冷却水系统中各种金属材质及其组合等因素，随不同行汪的生产特点不同而有较大差异，因此难以制订出一个完全统一的水质标准。 尤其对循环冷却水系统中金属主材不同时，某些水质标准的允许高限之差异更为明显。 目前从国内条件出发，在设计中具体拟订水质标准时宜采取较为明灵活的方法，即结合生产特点和选取用处理方法的要求，吸收生产运行中成熟的经验数据，而且要通过科学试验加以确定。 目前考虑到在设计时常缺少必要的数据，因此提供一个可供使用的允许值，如表 所列。 （ 1 ）悬浮物：循环冷却水中悬浮物含量对换热设 备的污垢热阻和腐蚀速度率影响很大，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，补充水悬浮物能控制在 5mg/L 以内，因此板式、螺旋板式和翅片管式换热设备，悬物规定不宜大于 10mg/L ，其它一般不应大于 20mg/L 是恰当的，而且也是可以做到的。 对于电厂凝汽器，因传热管内水的流速一般均大于 ， 另外凝汽器均设有胶球清洗设施 ， 因此电厂凝汽器对悬浮物含量的指标可适当放宽。 （ 2 ） PH 值：循环冷却水的 PH 值是根据药剂配方来确定的，加酸调节的药剂配方值低限 不宜低于 ； 不加酸的碱性运行药剂配方 ， PH 值上限一般为。 （ 3 ）甲基橙碱度：国内一此配方中甲基橙碱度可允许至 500mg/L （以 CaCO 3 计） ， 当然 ， 随着药剂性能的提高 ， 但在目前情况下 ， 如超过此限值则需加酸处理或降低浓缩倍数。 （ 4 ）钙离子：从缓蚀角度要求循环冷却水中钙离子不小于 30 mg/L ，如在较；软的补充水中（如广东的东江水）钙离子较低，应尽可能提高浓缩倍数，如仍达不到 30 mg/L 时，则应在缓蚀剂中投加两价金属离子（如锌离子）；钙离子 上限一般不宜大于 200 mg/L ，国内的全有机配方中的 W331 允许钙离子上限可达 228 mg/L ，因此规定循环冷却水中不宜大于 200 mg/L ，是留有一定裕度的。 （ 5 ）铁离子：据资料介绍，水中有 2 mg/L 的 Fe2+ 存在时，会使碳钢换热器年腐蚀率增加 6 ～ 7 倍，且加剧局部腐蚀。 铁离子含量高还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。 （ 6 ）氯离子和硫酸根离子：这两项离子属于腐蚀性离子。 氯离子对不锈钢的腐蚀影响较大，我国某大型化肥厂采用磷系复合配方，循环冷却水中氯离子浓度控制在 300 ～ 380 mg/L ，其不锈钢的换热器自 1976 年运行至今，未出现腐蚀穿孔情况。 因此规定不宜大于 300 mg/L 是合适的。 氯离子卢硫酸根离子之和不宜大于 1500 mg/L ，是来自国内外一些药剂配方的允许值。 （ 7 ）硅酸：本项共有两个指标，前一个指标（ ≤ 175 mg/L ）是根据硅酸盐的饱和溶解度确定的，主要是防止循环冷却水中形成硅 酸盐垢；后一个指标主要是防止形成粘性较大、颗粒较细的硅酸镁粘泥。 两个指标值均根据国外资料和国内运行经验确定。 （ 8 ）游离氯：本项指标是为控制循环冷却水中菌、藻微生物而制定的。 指标值是根据国内运行情况确定的。 （ 9 ）石油类：石油类杂质易形成油污粘附于设备传热面上，影响传热效率和产生垢下腐蚀。 由于炼油企业的特殊性，对其指标略微放宽一些，根据试验室所取得的数据，循环水中石油类杂质的含量达到 10 mg/L 时，污垢热阻和腐蚀率均在本规范的限值之内。 密闭系统 ： 目前国内应用密闭式循 环冷却水系统的生产装置及设备包括如下几方面：  冶金系统：主要用于高炉、电炉、转炉、连铸机等冶炼设备。 如某厂连铸机冷却用水，其水质标准根据国外公司要求为：补充水碱度 mg/L （以 CaCO 3 计 ， 未经除氧） ， 油 0。 国内设计时采用未经除氧的软化水补入 ， 硬度为。 G， PH 值 ， 全固形物 160 mg/L， 循环冷却水采用投加 D － 100 缓蚀剂处理 ， 剂量大于 200 mg/L。 注 ： 补充水虽未卜先知求除氧 ， 补水器内设有氮气层以隔绝空气并压 力入循冷却水系统。  电力系统：循环冷却水主要应用于水内冷发电机定子（或包转子）绕组（容量从 5 万到 30 万 kW ）冷却，其水质目前尚未完全统一，按制造厂（电机厂）要求为：  电导率： 1 ～ 5uS/cm ；  溶解氧： 20uS/L ，水质清彻透明无杂质。  电力部颁发的理法规要求为：  电导率： 10 ；  硬度：。 G。 有些电厂根据其具体情况对项目又所增加 ， 如规定必需进行巯苯噻唑（ MBT ）处理 ， 剂量 3mg/L， 铜： mg/L 等。 uS/cm 目前正在不断开展工作 ， 结合国内外生产运行经验（在科学试验 \ 生产运行经验积累的基础上） ， 对现有的规定进行修订 ， 使得制造部门提供的水质标准更加先进 \ 合理。  铁道系统：循环冷却水主要应用于国内产及引进的内燃机车的设备及润滑系统的冷却方面。 水质标准上也不够统一 ， 从使用自来水到采用除盐水均有。 除要求制造厂（机车车辆厂）在产品说明书中加以指明外，目前也过各有关部门（机务段）大力开展试验研究工作，逐步加以补充、修订，目前所用水质有所差别，是难以避免的。  石油化纤、化工系统：在 某些反应装置（反应釜、管道反应）中的用水，有的水温很高（大于 100 ℃ ），其水质要求一般为除盐水，有的有除氧要求，有的没有（但配方为高浓度铬酸盐缓蚀剂处理），这些标准都是根据国外公司提供的要求确定的。  核工业系统：核反应堆系统中密闭循环冷却水系统的南标准是根据以往国外经验数据确定的，主要指标如下：  硬度：。 G；  机械杂质： mg/L；  PH 值： ～ ；  含氧量： mg/L。  主要应用于高温加热炉的冷却（如电极冷却）等方面。  真空炉：用于熔化金属，引进西德 LH公司的 2SO2/Ⅲ F真空炉要求的水质为：清洁，电导率 600 uS/cm ，腐蚀性 CO 2 、 NH 3 均测不出，铁 mg/L ，锰 mg/L ，硫酸盐 250 mg/L ，氯化物 150 mg/L ，耗氧量（ KmnO 4 ） 15 mg/L， 碳酸盐硬度：当 PH 值为 时 ， 最大 8。 G； PH 值为 时 ， 最大 4。 G。  定向结晶炉：用于金属熔炼，其水质要求用软化水。 国内生产的熔炼、热处 理电炉亦采用密闭式系统，目前所用水质已由原来的自来水改为软化水。 国外资料要求水质：硬度 200 mg/L （ CaCO 3 ），悬浮物 10 mg/L。  其它：密闭式系统也广泛应用于空调、制冷系统，属于低温水系统的居多（因此其 冷却水升温后需借助制冷装置予以冷却降温）。 由于工况条件持殊（水温低）、水质要求高等到条件，故结垢问题常不是主要问题，但腐蚀控制（尤其是采用除盐水的系统）常为其重点，微生物控制问题也是存在的。 由上述情况可知，密闭式系统循环冷却水水质标准应由冷却设备制造厂或设计部门根据其生产工 艺要求和工况特点加以确定并提供设计依据是适宜的。 在浓缩倍数 ～ 10 的条件下 ， 通过对循环水量为 10000m 3 /h 的计算得出下表： 不同浓缩倍数系统的补充水量与排污水量 表 2 ℃ 浓缩倍数（ N ） 循环冷却水量 R （ m 3 /h ） 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 水温差 ⊿ t （ ℃ ） 10 10 10 10 10 10 10 10 排污水量 B （ m 3 /h ） 补充水量 M （ m 3 /h ） 排污水量占循环水量的百分比（ % ） 补充水量占循环水量的百分比（ % ） 由此可见 ， 随着浓缩倍数的提高 ， 补充水量逐渐减少 ， 节水效果明显提高。 同时也减少了排污水量，有利于环境保护。 但某些工业企业存在特殊的用水方式：如电力系统采用循环冷却水作冲灰用水还很普遍，而且目前受冲灰方式的影响，用水量在，限制了浓缩倍数的提高。 冶金系统由于生产工艺上的不同要求，往往采用串级复用的方式，局部循环冷却水系统浓缩倍数可能会低于 2 ，等等。 但从节约用水和环培保护日趋严格的要求来说，不断改进循环冷却 水的处理技术，逐步提高浓缩倍数是很必要的。 本次规范修订，将浓缩倍数提高到 3 倍，从目前国内化工厂循环冷却水系统的运行情况看，有些工厂还未到这一目标，但是只要在设计上严格执行本规范的有关条款，特别是加强管理，浓缩倍数是可以做到的。 我国是一个缺水的国家，从长远的角度考虑，还应从严要求。 敞开式系统冷却水中的异养菌数宜小于 5 10 5 个 /mL， 粘泥量宜小于 4 mL/ m 3 ，主要参照国外经验规定。 根据国内一些石油、化工装置循环冷却水系统的运行经验，菌藻控制严格的厂，夏季可以达 到上述规定（冬季还要低），并基本上控制了粘泥危害和严重的垢下腐蚀问题。 敞开式系统设计 本条规定采用阻垢 \ 缓蚀药剂处理时考虑药剂所允许的停留时间 ， 对于目前使用聚磷酸盐作为缓蚀剂主剂的 ， 对此加以强调是必要的。 聚磷酸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 . 根据资料 介绍 ， 设计停留时间（ T d ）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 b 和 Q w 值时 ， 确定 V 值即可计算出 T d 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 值直至满意为止 ， 或者更换药剂配方。 根据设计资料统计 ， 系统计 ， 系统容积（ V ）一般均小于循环水小时流量值（ m 3 ）的 1/3。 按这个指标根据国内运行经验 ， 冷却塔集水池、吸水池容积均能保证安全运行。 但对某些行业（如电力、炼油等）做不到时 ， 可以适当放宽。 本条规定对采用阻垢剂、缓蚀剂和杀菌灭藻剂处理的循环冷却水不应该作直流水使用。 不加限制地作直流水使用，不仅会影响浓缩倍数的提高与控制，对节水、节药都不利，而且 大量排。