工业循环冷却水处理设计规范

工业循环冷却水处理设计规范
工业循环冷却水处理设计规范

中华人民共和国标准

GB50050-95

工业循环冷却水处理设计规范

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 异养菌数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

2.2.1 A 冷却塔空气流量(m3/h)

2.2.2 Ca 空气中的含尘量(g/m3)

2.2.3 Cmi 补充水中某项成份的含量(g/mL)

2.2.4 Cms 补充水的悬浮物含量(mg/L)

2.2.5 Cri 循环冷却水中某项成的含量(mg/L)

2.2.6 Crs 循环冷却水的悬浮物含量(mg/L)

2.2.7 Csi 旁流处理后水中某项成份含量(mg/L)2.2.8 Css 旁流过滤后水的悬浮物含量mg/L

2.2.9 Gc 加氯量kg/h

2.2.10 Gf 系统首次加药量kg

2.2.11 Gn 非氧化性杀菌灭藻剂的加药量体裁衣kg 2.2.12 Gr 系统运行时的加药量kg/h

2.2.13 g 单位循环冷却水的加药量mg/L

2.2.14 gc 单位循环冷却水的加氯量mg/L

2.2.15 Ks 悬浮物沉降系数

2.2.16 N 浓缩倍数

2.2.17 Q 循环冷却水量m3/h

2.2.18 Qb 排污水量m3/h

2.2.19 Qc 蒸发水量m3/h

2.2.20 Qm 补充水量m3/h

2.2.21 Qsi 旁流过滤水量m3/h

2.2.22 Qsf 风吹损失水量m3/h

2.2.23 Qw 设计停留时间h

2.2.24 Td 系统容积m3

2.2.25 V 设备中的水容积m3

2.2.26 Vf 管道容积m3

2.2.27 Vp 管道各膨胀罐的容积m3

2.2.28 Vpc 管道和膨胀罐的容积m3

2.2.29 V1 水池容积m3

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 当补充水水质资料的收集与选取应符合下列规定;

3.1.3.1 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。当常驻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/m2

3.1.6 换热设备的循环冷却水侧管壁的污垢热阻值各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为1.72×10-4~3.44×10-4m2·k/w

3.1.6.2 密闭式系统的污垢热阻值宜小于0.86×10-4m2·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,并宜符合表的3.1.7规定。

循环冷却水的水质标准

注:工程甲基橙碱度以CaCO

3计、硅酸以SiO

2

计、Mg2+以CaCO

3

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:

N

式中N-浓缩倍数;

Qm补充水量m3/h

Qb排污水量m3/h

Qw风吹损失水量m3/h

3.1.10 敞开式系统循环冷却水中的异养菌数宜小于5×105个/ml ;粘泥量宜小于4ml/m3

3.2 敞开式系统设计

3.2.1 循环冷却水在系统内设计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

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三分之一。当按下式计算的系统容积超超过前述规定时,应调整水池容积。

Vf 设备中的水容积

Vf 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8小时。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栏污滤网。

3.3 密闭式系统设计

密闭式循环冷却水系统容积可按下式计算:

式中管道和膨胀罐的容积m3

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类似的工厂运行经验确定。当做动态模拟试验进,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PO43-计)宜小于或等于磷酸盐总含量的(以PO43-计)50%

3.4.3 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500℃

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Zn2+计)PH值宜小于8.3时。当PH值大于时8.3,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条的规则定外,尚应符合下列规定:

3.4.5.1 pH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:Gf=V·g/1000

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:

Gr=Qc·g/[1000(N-1)

式中Gr系统运行时的加药量kg/L

Qc蒸发水量m3/L

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:Cr=Qm·g/1000 (3.4.9)

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用定期投加,每天宜投加1-3次,佘氯量宜控制在0.5-1.0mg/L之内。每次加氯时间根据实验确定,宜采用3-4h。加氯量可按下式计算:

Gc=Q·gc/1000 (3.5.3)

Gc加氯量kg/L

Q循环冷却水量m3/h

gc单位循环冷却水的加氯量,宜采用2-4mg/L

3.5.4液氯的投加点宜设在冷却塔集水池水面以下2/3水深处,应采取氯气分布措施。

3.5.5非氧化性杀菌灭藻剂的选择应符合下列规定:

3.5.5.1高效、广谱、低毒:

3.5.5.2PH值的适用范围较宽;

3.5.5.3具有较好的剥离生物粘泥作用;

3.5.5.4与阻垢剂、缓蚀剂不相互干扰;

3.5.5.5易于降解并便于处理。

3.5.6非氧化性杀菌灭剂,每月宜投加1-2次。每次加药量可下式计算:Gn=V·g/1000 (3.5.6)

Gn加药量kg

3.5.7非氧化性杀菌灭藻剂宜投加在冷却塔集水池的出水口处。

3.6清洗和预膜处理

3.6.1循环冷却水系统开车前,应进行清洗、预膜处理,但密闭式系统的预膜处理应根据需要确定。

3.6.2循环冷却水系统的水清洗,应符合下列规定:

3.6.2.1冷却塔集水池、水泵吸水池、管径大于或等于800mm的新管,应进行人工清扫;

3.6.2.2管道内的清洗水流速不应低于1.5m/s

3.6.2.3清洗水应从换热设备的旁路管通过

3.6.2.4清洗时应加氯杀菌,水中佘氯宜控制在0.8-1.0mg/l之内

3.6.3换热设备的化学清洗方式应符合下列规定:

3.6.3.1当换热设备金属表面有防护油或油污时,宜采用全系统化学清洗。可采用专用的清洗剂或阴离子表面活性剂;

3.6.3.2当换热设金属有浮锈时,宜采用系统化学清洗。可采用专用的清洗剂;

3.6.3.3当换热设备金属表面锈蚀严重或结垢严重时,宜采用单台酸洗。当采用全系统酸洗时,应对钢筋混凝土材质采取耐酸防腐措施。换热设备酸洗后应进行中和、钝化处理;

3.6.3.4当换热设备金属表面附着生物粘泥时,可投加具有剥离作用的非氧性杀菌灭藻剂进行全系统清洗。

3.6.4循环冷却水系统的预膜处理应在系统清洗后立即进行,预膜处理的配方和操作条件应根据换热设备、材质、水质、温度等因素由试验或相似条件的运行经验确定。

3.6.5当一个循环冷却水系统向两个或两个以上生产装置供水时,清洗、预膜应采取不同开车的处理措施。

3.6.6循环冷却水系统清洗、预膜水应通过旁路管直接回到冷却塔集水池。4旁流水处理

4.0.1循环冷却水处理设计中有下列情况之一时,应设置旁流水处理设施:4.0.1.1循环冷却水在循环过程中受到污染,不能满足循环冷却水质标准的要

求;

4.0.1.2经过技术经济比较,需要采用旁流水处理以提高设计浓缩倍数;

4.0.1.3生产工艺有特殊要求.

4.0.2旁流水处理设计方案应根据循环冷却水水质标准,结合去除的杂质种类、数量等因素综合比较确定。

4.0.3敞开式系统采用旁流过滤方案支除悬浮物时,其过滤水量可按下式计算;

旁流过滤水量

补充水的悬浮物

5补充水处理

5.0.1敞开式系统补充水处理设计方案应根据补充水量、补充的水质成份、循环冷却水的水质标准、设计浓缩倍数等因素,并结合旁流水处理和全厂给水理的内容综合确定。

5.0.2密闭式系统的补充水,应符合生产工艺对水质和水温的要求,可采用软化水、除盐水或冷凝水等。当补充水经除氧或除气处理后,应设封闭设施。

5.0.3循环冷却水系统的补充水量可按下列公式计算:

5.0.3.1敞开式系统Qm=Qe+Qb+Qw 5.0.3.1-1

Qm=Qe·N(N-1) 5.0.3.1-2

5.0.3.2密闭式系统Qm=a·V

式中a-经验系数,可取a=0.001

5.0.4密闭式系统补充水管道的输水能力,应在4-6h内将系统充满。

5.0.5补充水的加氯处理,宜采用连续投加方式。游离性佘氯量可控制在0.1-0.2mg/L的范围内。

5.0.6补充水应控制铝离子的含量。

6排水处理

6.0.1循环冷却水系统的排水应包括系统排污水、排泥、清洗和预膜的排水、旁流水处理及补充水处理过程中的排水等,当水质超过排放标准时,应结合

下列因素确定排水处理设计方案;

6.0.1.1排水的水质和水量

6.0.1.2排方标准或排入全厂污水处理设施的水质要求;

6.0.1.3重复使用条件。

6.0.2排水处理设施的设计能力应按正常的排方量确定。当排水的水质、水量变化较大,影响污水处理设施正常运行时,应设调节池。

6.0.3系统清洗、预膜的排水和杀菌灭藻剂毒性降解所需的调节设施,宜结合全厂的排水调节设施统一设计。

6.0.4当排水需要进行生物处理时,宜结合全厂的生物处理设施统一设计。

6.0.5密闭式系统因试车、停车或紧急情况排出含有高浓度药剂的循环冷却水时,应设置贮存设施。

7药剂的贮存和投配

7.0.1循环冷却水系统的水处理药剂宜在全厂室内仓库贮存,并应在循环冷却水装置区内设药剂贮存间。液氯和非氧化性杀菌灭藻剂应设专用仓库或贮存间贮存。

7.0.2药剂的贮存量应根据药剂的消耗量,供应情况和运输条件等因素确定,或按下列要求计算;

7.0.2.1全厂仓库贮存的药剂量可按15-30d消耗量计算;

7.0.2.2贮存间贮存的药剂量可按7-10d消耗量计算;

7.0.2.3酸贮罐容积宜按一罐车的容积加10d消耗量计算。

7.0.3药剂在室内的堆放高度宜符合下列规定:

7.0.3.1袋装药剂为1.5-2.0m

7.0.3.2散装药剂为1.0-1.5m

7.0.3.3桶装药剂为0.8-1.2m

7.0.4药剂贮存间与加药间宜相互毗边,并设运输和起吊设备。

7.0.5浓酸的装卸和投加应采用负压抽吸、泵输送或重力自流,不应采用压缩空气压送。

7.0.6酸贮罐的数量不宜少于2个。贮罐应设安全围堰或放置于事故池内,围堰或事故池应作内防腐处理并设集水坑。

7.0.7药剂溶解槽的设置的设置应符合下列规定;

7.0.7.1溶解槽的总容积可按的药剂消耗量和的溶液浓度确定;

7.0.7.2溶解槽应设搅拌设施;

7.0.7.3溶解槽宜设一个

7.0.7.4易溶药剂的溶解槽可与溶液槽合并。

7.0.8药剂溶液槽的设置应符合下列规定;

7.0.8.1溶液槽的总容积可按的药剂消耗量和的溶液浓度确定;

7.0.8.2.溶液槽的数量不宜少于2个

7.0.8.3溶液槽宜设搅拌设施,搅拌方式应根据药剂的性质和配制条件确定.

7.0.9液态药剂宜原液投加.

7.0.10药剂溶液的计量宜采用讲量泵或转子流量计,计量设备宜设备用。7.0.11液氯计量应有瞬时和累计计量,加氯机出口宜设转子流量计进行瞬时计量,氯瓶宜设磅秤进行累计计量。

7.0.12加氯机的总容量和台数应按最大小加加氯量确定。加氯机宜设备用。

7.0.13加氯间必须与其它工作间隔开,并应符合下列规定;

7.0.13.1应设观察窗和直接通向室外的外开门;

7.0.13.2氯瓶和加氯机不应靠近采暖设备;

7.0.13.3应设通风设备,每小时换气次数不宜小于8次,通风孔应设在外孔应设在外下方;

7.0.13.4室内电气设备及灯具应采用密闭、防腐类型产品,照明和通风设备的开关应设在室外;

7.0.13.5加氯间的附近应设置防毒面具、抢救器材和工具箱

7.0.14当工作氯瓶的容量大于或等于时,氯瓶间应与加氯间隔开,并应设起吊设备;当小于时,氯瓶间和加氯间宜合并,并宜设起吊设备。

7.0.15向循环冷却水直接投加浓酸时,应设置酸与水的均匀混合设施。

7.0.16药剂的贮存、配制、投加设施、计量仪表和输送管道等,应根据药剂的性质采取相应的防腐、防潮、保温和清洗的措施。

7.0.17药剂贮存间、加药间、加氯间、酸贮罐、加酸设施等,应根据药剂性质及贮存、使用条件设置生产安全防护设施。

7.0.18循环冷却水系统可根据药剂投加设施的具休需要,结合循环冷却水处理的内容规模设置维修工具。

8监测、控制和化验

8.0.1循环冷却水系统监测仪表的设置应符合下列要求;

8.0.1.1循环给水总管应设流量、温度和压力仪表;

8.0.1.2循环回水总管宜设流量、温度和压力仪表

8.0.1.3旁流水管、补充水管应设流量仪表;

8.0.1.4换热设备对腐蚀率和污垢热阻值有严格要求时,应在换热设务的进水管或出水管上设流量、温度和压力仪表。

8.0.2循环冷却水系统宜设模拟监测换热器、监测试片器和粘泥测定器。8.0.3循环冷却水系统宜在下列管道上设置取样管;

1循环给水总管

2循环回水总管

3补充水管

4旁流水出水管

5换热设备出水管

8.0.4循环水泵的吸水池或冷却塔的集水池应设液位计,水池的水位与补充水进水阀门宜用联锁控制。吸水池宜设低液位报警器。

8.0.5循环冷却水系统采用加酸处理时,应对PH值进行检测。

8.0.6化验室的设置应根据循环冷却水系统的水质分析要求确定。日常检测项目的化验设施宜设置在循环冷却水装置区内,非日常检测项目可利用全厂中央化验室的设施或与其它单位协作检测。

8.0.7以水质化验和微生物分析为主的化验室,宜设水质分析间、天平间、试

剂间、仪器间、生物分析间和更衣间等。

8.0.8水质日常检测项目包括下列内容;

1PH值

2硬度;

3碱度;

4钾离子;

5电导率;

6悬浮物;

7游离氯;

8药剂浓度

8.0.9循环冷却水水质化验可根据具体要求增加以下检测项目;

1微生物分析;

2垢层与腐蚀产物的成份分析;

3腐蚀速率测定

4污垢热阻值测定;

5生物粘泥量测定;

6药剂质量分析。

8.0.10循环冷却水宜每季进行水质全分析。

附录A水质分析项目表

水样(水源)名称:外观:

取样地点:水温:0C

取样日期:

附录B 本规范用词说明

B.0.1 为便于在执行本规范条文区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:

(1) 表示很严格,非这样做不可的:正面词采用"必须";反面词采用"严禁"。

(2) 表示严格,在政党情况均应这样做的:正面词采用"应";反面词采用"不

应"或"不可"

(3) 表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:正面词采用"宜"或"可";反面采用"不宜"。

B.02条文中指定应按其它有关标准、规范执行进,写法为"应符合……的规定"或"应按……执行"。

附加说明

酿规范主编单位、参加单位和主要起人名单

主编单位:中国环球化学工程公司

参加单位:中国石化总公司扬子石油化工公司

冶金部北京钢铁设计研究总院

中国纺织工业设计院

水电部山西省电力勘测设计院

中国轻工业北京设计院

中国石化总公司洛阳石油化工工程公司

吉林化学工业公司设计院

主要起草人:薛树森包义华王大中何如军

王健陈金印陆森堡田贵阔

中国石油化工集团公司

炼油化工企业工业水管理制度

循环冷却水处理方案设计

循环冷却水处理方案 目录 1.0 概述 (2) 2.0 系统运行条件 (3) 2.1系统参数: (3) 2.2水质分析如下: (3) 2.3水质特点 (4) 3.0系统冷却水问题预测 (4) 3.2不锈钢的点腐蚀: (4) 3.3、生物粘泥 (4) 4.0水处理药剂选择 (5) 4.1阻垢缓蚀剂ML-D-06特点: (5) 4.2阻垢缓蚀剂的认证试验——阻碳酸钙垢试验 (5) 4.3阻垢缓蚀剂的认证试验——旋转挂片缓蚀试验 (6) 4.5 试验结论 (7) 5.0水处理方案 (7) 5.1、冷却水处理工艺 (7) 5.2、日常水处理方案 (8) 6.0循环水操作管理 (9) 6.1 水质控制目标值 (9) 6.2正常运行加药管理 (10) 7.0监测方法 (11) 1、化学分析 (12) 2、挂片腐蚀试验 (12) 3、微生物监测 (12) 8.0 技术服务 (12) 1、技术服务准则 (12) 2、清洗预膜的技术服务 (12) 3、日常技术服务承诺 (13) 9.0 药剂用量估算 (13)

1.0 概述 现代化大型电厂的运行经验表明,水系统是电力企业的血脉,是连续、安全、高效生产的重要保障。冷却水系统的良好运行,对于减少检修频度及费用,延长设备寿命,稳定/提高生产的质量产量,降低综合生产成本具有重要意义。 电厂的敞开式循环冷却水系统,在长期运行中一般有三大问题:结垢、腐蚀和微生物粘泥。对于发电厂而言,凝汽器换热管上的结垢、粘泥,极易导致换热效果的下降,具体表现在真空度下降、端差上升,从而降低发电量,增加能耗;腐蚀主要表现为不锈钢、黄铜的点蚀穿孔等。 为了确保装置正常运行及节约用水,在循环水中投加阻垢缓蚀剂、杀菌灭藻剂等化学药品,来控制冷却水对设备的腐蚀、结垢及粘泥等故障,实践证明这是一项行之有效的、比较经济的方法。 本方案的设计过程中,我们充分吸收了同类企业水处理的经验,认真分析贵公司的水质特点、工艺特点,以及以往运行中出现的水质障碍,本着技术先进、安全可靠、操作管理方便、经济合理的宗旨,提出以下运行方案。

冷却循环水处理方案

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-

Fe + o-PO4(p-PO4) → r-Fe2O3 ANODIC ANODIC PASSVATION Ca + p-PO4→ Ca-p-PO4↓ Ca + o-PO4 →Ca-o-PO4↓ Ca + CO32- →CaCO3↓ Zn + OH-→ Zn(OH)2↓ CATHODIC PRECIPITATION (C). 微生物抑制 日常杀菌灭藻采用氧化性杀菌剂-漂白水和溴化物相结合,其杀菌机理主要靠氧化作用破坏细胞组织。建议采用自动控制设备连续添加,控制余氯量在0.2-0.5ppm之间。 为提高漂白水的杀菌能力,配合添加生物表面活性剂XXX,可根据漂白水杀菌的效果采取定时添加的方式,投加剂量以每次30-50PPM。同时,每周定期投加非氧化性杀菌剂XXXX,以更好地控制菌藻的滋生。 4.4 补给水水质 目前补充水为自来水,补充水的水质波动较大,冬季有2-3个月的枯水期,氯根、电导率、硬度都有较大的增加。 4.5 循环水系统处理方案 (1)日常运行方案 浓缩倍数:冷却水的用水成本与浓缩倍数关系极大,冷却水浓缩倍数愈高排污水量愈少,整体操作成本可大幅降低,但若无效果优异和稳定性高的分散剂,极容易产生结垢问题。我公司提供的全自动整体水处理方案,是一个集腐蚀,污垢和微生物控制的综合水处理技术,配合由自动分析,监测,控制和加药系统,以及服务工程师定期的现场服务,使循环冷却水系统真正实现长周期安全稳定的运行,节水,环保,高效和低成本。

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

冷却循环水处理方案

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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

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

工业循环冷却水系统处理的重要性

工业循环冷却水系统处理的重要性 循环水的使用及水处理的重要性 用水来冷却工艺介质的系统,我们称作冷却水系统,通常可分为以下两种类型:直流冷却水系统和循环冷却水系统。其中,循环冷却水系统目前已被广泛地应用于各行各业之中,比如,石油化工、电力、冶金、医药、纺织、机械、电子等等传统工业企业中的工艺用循环冷却水系统,及各楼宇的中央空调用循环冷却水系统。 最早使用的是直流冷却水系统,冷却水仅仅通过换热设备一次,用过后水就被排放掉。这种系统虽然投资少、操作简便,但它的用水量却很大,冷却水的操作费用也大,不符合节约使用水资源的要求,目前基本都改成了循环冷却水系统(除了海水中还在使用的直流冷却水系统),即冷却水用过后不立即排放掉,而是收回循环再用。从直流水系统到循环水系统,水资源的节约非常可观,例如:一个年产30万吨的合成氨工厂,如采用直流水系统,每小时用水量约25000T,而改成循环水系统,并以3倍的浓缩倍数运行,则每小时耗水量只需约550T。 冷却水循环后遇到什么问题? 腐蚀:冷却水在循环使用中,水在冷却塔内和空气充分接触,使水中的溶解氧得到补充,所以循环水中溶解氧总是饱和的,水中溶解氧是造成金属电化学腐蚀的主要原因,这是冷却水循 环后易带来的问题之一。 结垢:水在运行中蒸发(尤其是在冷却塔的环境中),使循环水中含盐量逐渐增加,加上水中二氧化碳在塔中解析逸散,使水中碳酸钙或其它盐类在传热面上结垢析出的倾向增加,这是问题之二。 生物污垢:冷却水和空气接触,吸收了空气中大量的灰尘、泥沙、微生物及其孢子,使系统的污泥增加;冷却塔内的光照、适宜的温度、充足的氧和养分都有利于细菌和藻类的生长,从而使系统粘泥增加,在换热器内沉积下来,造成了粘泥的危害,这是水循环使用后易带来的问题之三。 冷却水循环后,冷却水补充水量可大幅度降低,节约了用水,这是我们所希望的。但水循环后突出的腐蚀、结垢和生物污垢等问题如不解决,生产装置的长周期、满负荷、安全稳定运行是难以保证的,那么采用循环水后所期望的经济、技术效益不仅不能充分发挥,而且将给企业带来许多危害——严重的沉积物的附着、设备腐蚀和微生物的大量滋生,由此形成的黏泥污垢堵塞管道或各种材料及设备严重受损等问题,会威胁和破坏工厂的安全生产;而由于各种沉积物使换热设备的水流阻力加大,水泵及相关设备的能耗大幅增加,传热效率降低,从而降低产品品质或生产效率,这一切都可能造成极大的经济损失,例如:电厂出现此类问题,必然使凝汽器凝结水的温度升高、真空度下降,严重影响汽轮机的出力和电厂的发电量,并且大幅增加能耗(有一个经验数值:发电机组真空度每下降1%,多耗燃料原油0.8%)。 所以,必须要选择一种科学合理、全面有效且经济实用的循环冷却水处理方案,使上述问题得到妥善解决或改善,水处理就是通过水质处理的办法来解决以上问题。如能真正做好水处理,不但能保证保质保量、安全生产,而且还能通过大幅降低能耗、节约材料、节约用水来降低生产成本,直接创造可观的经济效益,例如在电厂,就可以提高汽轮机凝汽器的真空度,一般可提高7~8%,提高汽轮机的功率,提高电负荷5~6%,增加发电能力;如应用在低压锅炉炉内处理,不但可将水处理运行费用从仅使用炉外处理方式时的0.5元/吨降到0.3元/吨左右,而且据统计,可使每台2t?h-1的锅炉节煤约5%;现代工业一般水冷换热器在未进行水处理时的寿命为2年左右,经水处理后的寿命可达7~8年,检修费和检修工作量可降低90%,一个小型化工厂由此节约的检修费即可达50万元。 科学合理且全面完整的化学水处理方案

冷却循环水处理方案

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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-Fe 2O3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 Fe 2++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 1/2O 2+H2O+2e- 2OH-

如图所示 ANODIC Fe + o-PO 4(p-PO4) r-Fe 2O3 ANODIC PASSVATION CATHONIC Ca + p-PO 4Ca-p-PO 4 Ca + o-PO 4Ca-o-PO4 2- Ca + CO CaCO 3 3 Zn + OH- Zn(OH) 2 CATHODIC PRECIPITATION (C). 微生物抑制 日常杀菌灭藻采用氧化性杀菌剂- 漂白水和溴化物相结合,其杀菌机理主要靠氧化作用破坏细胞组织。建议采用自动控制设备连续添加,控制余氯量在 4.4-0.5ppm 之间。 为提高漂白水的杀菌能力,配合添加生物表面活性剂XXX,可根据漂白水杀菌的效果采取定时添加的方式,投加剂量以每次30-50PPM。同时,每周定期投加非氧化性杀菌剂XXXX,以更好地控制菌藻的滋生。 4.4 补给水水质 目前补充水为自来水, 补充水的水质波动较大, 冬季有2-3 个月的枯水期, 氯根、电导率、硬度都有较大的增加。 4.5 循环水系统处理方案 (1) 日常运行方案 浓缩倍数:冷却水的用水成本与浓缩倍数关系极大,冷却水浓缩倍数愈高排污水量愈少,整体操作成本可大幅降低,但若无效果优异和稳定性高的分 散剂,极容易产生结垢问题。我公司提供的全自动整体水处理方案,是一个 集腐蚀,污垢和微生物控制的综合水处理技术,配合由自动分析,监测,控

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

工业循环冷却水处理GB50050-95设计规范

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Recinrculating cooling water system 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。

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

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

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。

循环冷却水结垢原理及处理方法

循环冷却水结垢原理及处理方法 一、循环冷却水系统为什么会结垢 1.一般解释 冷却水中溶解有各种盐类,如碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、硅酸盐、磷酸盐和氯化物等,它们的一价金属盐的溶解度很大,一般难以从冷却水中结晶析出,但它们的两价金属盐(氯化物除外)的溶解度很小,并且是负的温度系数,随浓度和温度的升高很容易形成难溶性结晶从水中析出,附着在水冷器传热面上成为水垢。如冷却水中的碳酸氢根离子浓度较高,当冷却水经过水冷器的换热面时,受热发生分解,发生如下反应: Ca(HCO 3)2 CaCO 3 + H 2O + CO 2 当冷却水通过冷却塔时,溶解于水中的二氧化碳溢出,水的pH 值升高,碳酸氢钙在碱性条件下发生如下反应: Ca(HCO3)2 + 2OH- CaCO 3 + 2H 2O + CO 32- 难溶性碳酸钙可以是无定型碳酸钙、六水碳酸钙、一水碳酸钙、六方碳酸钙、文石和方解石。方解石属三方晶系,是热力学最稳定的碳酸钙晶型,也是各种碳酸钙晶型在水中转变的终态产物。 2.碳酸钙的溶解沉淀平衡。 碳酸钙的溶解度虽然很小,但还是有少量溶解在水里,而溶解的部分是完全电离的。所以在溶液里也出现这样的平衡: Ca2++CO3 2- CACO 3(固)

在一定条件下达到平衡状态时〔Ca2+〕与〔CO 3 2-〕的乘积为碳酸钙在此条件下的溶度 积K SP ,为一定值。 若此条件下〔Ca2+〕×〔CO 32-〕> K SP 时,平衡向右移,有晶体析出。 若此条件下〔Ca2+〕×〔CO 32-〕< K SP 时,平衡向左移,晶体溶解。 注:实际情况下〔Ca2+〕×〔CO 32-〕值称为K CP 二、抑制为结垢的方法 (一) 化学方法 1. 加酸: 目的:降低水的PH值,使水的碳酸盐硬度硬度转化重碳酸盐硬度. 优点:费用较小,效果比较明显 缺点:加酸量不易控制、过量会产生腐蚀的危险、投加过量有产生硫酸钙垢的危险. 2. 软化 目的:降低水中至垢阳离子的含量 优点:防止结垢效果好 缺点:操作复杂、软化后水腐蚀性增强. 3. 加阻垢剂: 目的:使碳酸钙的过饱和溶液保持稳定。

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。

循环冷却水加药及水质处理

循环冷却水加药及水质处理 一.总述 冷却水在循环系统中不断循环使用,由于水温升高,水流速度的变化,水的蒸发,各种有机物质及无机离子的浓缩,冷却塔及水池在室外受阳光的照射,风吹雨淋,灰尘杂物的进入,以及设备结构和材料的多种因素的综合作用,会产生比直流系统更为严重的沉积物的附着,设备腐蚀和微生物的大量滋生,以及由此带来的黏泥污垢堵塞管道等问题.这样的结果会危和破坏工厂的长周期的安全生产,甚至造成损失,所以必须多循环冷却水系统水质进行日常的有效的监控,使上述问题得到解决和改善. 开放式循环冷却水系统通常要关注的三个主要问题是:结垢;腐蚀;和微生物及黏泥. 1.沉积物的析出和附着 一般天然水中都溶解有重碳酸盐,这种盐是冷却水系统发生水垢的主要成分.在直流冷却水系统中,重碳酸盐的浓度较低.但在循环冷却水系统中,重碳酸盐浓度随着蒸发浓缩而增加,当其浓度达到过饱和状态的时候.或者在经过换热器传热表面使水温升高时,就会发生如下的反映: Ca(HCO3)2=CaCO3↓+CO2↑+H2O 冷却水经过冷却塔向下喷淋时,溶解在水中的CO2就会逸出,这就促使上述反映向右进行. CaCO3沉积在换热器的表面上,形成致密的

碳酸钙水垢,它的导热性很差.水垢附着的危害,轻者是换热器的传热效率降低,影响产品质量和产量,严重的则堵塞管道. 2设备腐蚀 循环冷却水系统中,大量的设备是金属制造的换热器.对于碳钢制成的换热器,长期使用冷却水,会发生腐蚀穿孔,其就是腐蚀造成的. a)冷却水溶解氧的电化学腐蚀. 结果就是微电池的阳极区的金属不断的溶解而被腐蚀. B) 有害离子引起的腐蚀. 金属的腐蚀速率与水中阴离子的种类有密切关系,水中的阴离子在增加水中金属的腐蚀速度方面有如下的顺序: NO3-

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