循环水处理成本与循环量

A. 你们的循环水怎么处理的，8T/h，10-15度水温.分两级处理么QQ540806157

1、 冷却水系统
用水来冷却工艺介质的系统称作冷却水系统。冷却水系统通常
有两种：直流冷却水系统和循环冷却水系统。
1.1 直流冷却水系统
在直流冷却水系统中，冷却水仅仅通过换热设备一次，用过后水就被排放掉，因此，它的用水量很大，而排出水的温升却很小，水中各种矿物质和离子含量基本上保持不变。
1.2循环冷却水系统
循环冷却水系统又分封闭式和敞开式两种。
1.2.1 封闭式循环冷却水系统
封闭式循环冷却水系统又称为密闭式循环冷却水系统。在此系统中，冷却水用过后不是马上排放掉，而是回收再用。
1.2.2 敞开式循环冷却水系统
敞开蒸发系统是目前应用最广、类型最多的一种冷却系统。它也是以水冷却移走工艺介质或换热设备所散发的热量，然后利用热水和空气直接接触时将一部分热水蒸发出去，而使大部分热水得到冷却后，再循环使用。因此，这样的系统也称敞开循环冷却水系统。根据热水和空气接触方法的不同，可以分成很多类型。敞开循环冷却水系统的分类见表一。
表一 敞开蒸发系统的分类
自然冷却塔
冷 却 池
喷淋冷却池
喷水式
敞 开 放 式 横流式
开 点滴式
蒸
发 自然通风
系 点滴式、薄膜式
统 风 筒 式
喷水式、点滴薄膜式
冷
却 点滴式
塔 薄膜式 逆流式
鼓 风 式 喷水式
点滴薄膜式

机械通风 点滴式
横流或逆流式
薄膜式
抽 风 式 喷水式
逆流式
点滴薄膜式
冷却水由循环泵送往系统中各换热器，以冷却工艺热介质，冷却水本身温度升高，变成热水，此循环水量为R的热水被送往冷却塔顶部，由布水管道喷淋到塔内填料上。空气则由塔底百页窗空隙中进入塔内，并被塔顶风扇抽吸上升，与落下的水滴和填料上的水膜相遇进行热交换，水滴和水膜则在下降过程中逐渐变冷，当到达冷却水池时，水温正好下降到符合冷却水的要求。空气在塔内上升过程中则逐渐变热，最后由塔顶逸出，同时带走水蒸气。这部分水的损失称为蒸气损失E。热水由塔顶向下喷溅时，由于外界风吹和风扇抽吸的影响，循环水会有一定的飞溅损失和随空气带出的雾沫夹带损失。由于这些损失掉的水，统称为风吹损失D。为了维持循环水中的一定的离子浓度，必须不断向系统中加入补充水量M和系统外面排出一定的污水。这部分水量称为排污损失B。
冷却塔的种类很多，按照塔的构造和空气流动情况来区分，有自然通风冷却塔和机械通风冷却塔两大类。按照空气与水在塔内的相对流动情况，又可分为逆流式和横流式。有关各种类型冷却塔的结构和特点，可参阅有关的参考文献。机械通风冷却塔冷却效果最好。设计中应综合考虑循环比,其应在3～5倍为宜。
2、 浓缩倍数
循环冷却水的浓缩倍数是该循环冷却水的含盐量与其补充水的含盐量之比。
提高循环冷却水的浓缩倍数，可以降低补充水的用量，从而节约水资源；还可以降低排污水量，从而减少对环境的污染和废水的处理量。此外，提高浓缩倍数还可以节约水处理剂的消耗量，从而降低冷却水处里的成本。但是，过多地提高浓缩倍数，会使循环冷却水中的硬度，碱度和浊度升得太高，水的结垢倾向增大很多，从而使结垢控制的难度变得太大；还会使循环冷却水中的腐蚀性离子（例如Cl-和SO42-）和腐蚀性物质（例如H2S、SO2和NH3）的含量增加，水的腐蚀性增强，从而使腐蚀控制的难度增加；过多地提高浓缩倍数还会使药剂（例如聚磷酸盐）在冷却水系统内的停留时间增长而水解。因此，冷却水的浓缩倍数并不是愈高愈好，一般热电系统可控制5～8倍，化工、炼油2～4倍。
2.1.1节水量与浓缩倍数的关系
现在从节约水资源的角度看一下补充水量M占循环水量R的百分比M/R与浓缩倍数K的关系，以及每提高一个浓缩倍数单位时节约的补充水百分比（以占循环水量的百分比表示）
M /R / K与浓缩倍数K的关系。
为了有一个定量的概念，我们用下面的例题来说明。
例题 设循环冷却水系统的循环量R为10000m3/h，冷却塔进口和出口的水温分别为42℃和32℃，试求浓缩倍数K分别为1.5~10.0时的补充水量M、排污水量B以及补充水量占循环水量的百分比M/R。
解 现以K+2.0时为例进行计算；
蒸发损失水量E=R•CP• t/r
=10000×4.187×(42-32)/2401
=174.4(m3/h)
风吹损失水量（按0.05%R计）
D=10000×0.05%=5.0(m3/h)
总排污水量 Br=E/(K-1)=174.4/(2.0-1.0)=174.4(m3/h)
排污水量 B=Br-D=174.4-5.0=169.4(m3/h)
补充水量 M=E+Br=174.4+174.4=348.8(m3/h)
式中 CP——水的热容量（比热）•kJ/(kg•℃);
t——水的进口温度与出口温度之差，℃；
r——水的蒸发潜热，kJ/kg ；
K——水的浓缩倍数。
现把K分别为1.5、3.0、4.0……10.0时的M、B、M/R和 M/R / K的计算结果列于表2中。
2.1.2浓缩倍数的选择
从表2中可以看到：
随着循环冷却水浓缩倍数K的增加，冷却水系统的补充水量M和排污水量B都不断
表2不同浓缩倍数下冷却水运行参数的计算值
K
计算项目 1. 0
（直流水） 1.5 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 10.0
冷却水的循环量R，m3/h
进出口水温差 t,℃
蒸发损失水量E，m3/h
风吹损失水量D，m3/h
排污水量B，m3/h
总排污水量B/R，%
补充水量M，m3/h
排污水量占循环水量的百分比B/R，%
补充水量占循环水量的百分比M/R，%
M/R / K，%
10000
10
0
0
10000
10000
10000
100
100
—— 10000
10
174.4
5
343.8
348.8
523.2
3.4
5.2
—— 10000
10
174.4
5
169.4
174.4
348.8
1.7
3.5
96.5 10000
10
174.4
5
82.2
87.2
261.6
0.8
2.6
0.87 10000
10
174.4
5
53.1
58.1
232.5
0.5
2.3
0.29 10000
10
174.4
5
38.6
43.6
218.0
0.4
2.2
0.14 10000
10
174.4
5
29.9
34.9
209.3
0.3
2.1
0.09 10000
10
174.4
5
24.1
29.1
203.5
0.2
2.0
0.06 10000
10
174.4
5
14.4
19.4
193.8
0.1
1.9
0.03
减少，因此，提高冷却水的浓缩倍数，可以节约水资源；
但是，每提高一个浓缩倍数单位（ K=1）所降低的补充水量的百分比 M/R / K则随浓缩倍数的增加而降低。例如：
当浓缩倍数K由1.0提高到2.0时，补充水量M由10000 m3/h，降低到了348.8m3/h故有：
M/R / K=10000-348.8/10000/(2.0-1.0)=96.5%
当浓缩倍数K由2.0提高到3.0时，则有：
M/R / K=348.8-261.6/10000/(3.0-2.0)=0.87%
当浓缩倍数K由3.0提高到4.0时，则有：
M/R / K=261.6-232.5/10000/(4.0-3.0)=0.29%
当浓缩倍数K由4.0提高到5.0时，则有：
M/R / K=232.5-218.0/10000/(5.0-4.0)=0.14%
由以上的例子中可以看到：
① 在低浓缩倍数时，提高浓倍数的节水效果比较明显；但当浓缩倍数提高到4.0以上
时，再进一步提高浓缩倍数的节水效果就不太明显了。例如把上述循环冷却水的浓缩倍数由4.0提高到5.0时，节约的水量仅占循环水量的0.14%。因此，一般循环冷却水系统的浓缩倍数通常被控制在2.0~4.0左右。
② 与直流冷却水相比，即使循环水的浓缩倍数比较低，例如仅为1.5倍，但此时补充
水即可节约94.8%（100%—5.2%）。由此可见，从节约水资源的角度来看，把直流冷却水改造为浓缩倍数不太高的冷却水，就可以节约大量的淡水资源。因此，直流冷却水系统的改造与不改造（为循环冷却水系统）是大不一样的。
敞开式循环冷却水的浓缩倍数可以通过调节排污水量或补充水量来控制。
2.2 补充水量M（m3/h）
水在循环过程中，除因蒸发损失和维持一定的浓缩倍数而排掉一定的污水外，还由于空气流由塔顶逸出时，带走部分水滴，以及管道渗漏而失去部分水，因此补充水是下列各项损失之和。
2.2.1 蒸发损失E（m3/h）冷却塔中，循环冷却水因蒸发而损失的水量E与气候和冷却幅度有关，通常以蒸发损失率a来表示。进入冷却塔的水量愈大，E也就愈多，以式表示如下：
E=a(R－B)
a=e(t1－t2)
式中 a — 蒸发损失率，%；
R — 系统中循环水量，m3/h；
B — 系统中排污水量，m3/h；
t1、t2 — 循环冷却水进、出冷却塔的温度，℃；
e—损失系数，与季节有关，夏季（25～30℃）时为0.15～0.16；冬季（-15～10℃）时为0.06～0.08;春秋季（0～10℃）时为0.10～0.12。
2.2.2 风吹损失（包括飞溅和雾沫夹带）D（m3/h）风吹损失除与当地的风速有关外，还与
冷却塔的型式和结构有关。一般自然通风冷却塔比机械通风冷却塔的风吹损失要大些。若塔中装有良好的收水器，其风吹损失比不装收水器的要小些。风吹损失通常以占循环水量R的百分率来估计，其值约为
D=（0.2%～0.5%）R m3/h
2.2.3 排污水损失 B（m3/h）B的大小，由需要控制的浓缩倍数和冷却塔的蒸发量来确定，其计算下面再讨论。
2.2.4 渗漏损失 F （m3/h） 良好的循环冷却水系统，管道连接处，泵的进、出口和水池等地方都不应该有渗漏。但因管理不善，安装不好，则渗漏就不可避免。因此在考虑补充水量时，应视系统具体情况而定。故补充水量
M=E+D+B+F
3、排污水量 B（m3/h）
排污水量B的确定与冷却塔的蒸发损失E和浓缩倍数K有关。可以通过下列物料衡算的办法，找出B和E与K的关系式。
设循环冷却水系统中，除了有补充水加入和排污、蒸发、风吹、渗漏等损失外，再没有其他的水流或溶质加入或排出系统，那么整个系统在循环浓缩过程中，就可以对循环水中某些不受加热、沉淀等干扰的溶质（如Cl-、Na+、K+等）作物料衡算，得到下面的式子：
MCM=ECE+BCR+DCR+FCR
式中：CM — 补充水中某种溶质的浓度；
CE — 水蒸气中某种溶质的浓度；
CR — 循环冷却水中某种溶质的浓度；
当系统中管道联接紧密，不发生渗漏时，则F=0；当冷却塔收水器效果较好时，风吹损失D很小，如略去不计，则上式可简化为
E
B=
K－1
因此循环冷却水系统运行时，只要知道了系统中循环水量R和浓缩倍数K，就可以估算出蒸发量E，排污水量B以及补充水量M等操作参数。控制好这些参数，循环冷却水系统的运行也就能正常进行。

第二节 敞开式循环冷却水处理的重要性
1、敞开式循环冷却水系统产生的弊端及问题
冷却水在循环系统中不断循环使用，由于水的温度升高，水流速度的变化，水的蒸发，各种无机离子和有机物质的浓缩，冷却塔和冷却水池在室外受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂物的进入，以及设备结构和材料等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，以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等问题。
1.1循环冷却水使用后的弊主要表现在以下五个方面：
①对于凉水塔周边污染物的吸收及累积；
②细菌及生物粘泥大量产生；
③金属腐蚀性急剧上升；
④泄露介质污染水系统进而造成全部冷却器管网的结垢或腐蚀；
⑤污染物不易消减。
1.2敞开式循环冷却水系统产生的问题
1.2.1沉积物的析出和附着
一般天然水中都溶解有重碳酸盐，这种盐是冷却水发生水垢附着的主要成分。
在循环冷却水系统中，重碳酸盐的浓度随着蒸发浓缩而增加，当其浓度达到过饱和状态时，或者在经过换热器传热表面使水温升高时，会发生下列反应：
Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 +H2O
CaCO3沉积在换热器传热表面，形成致密的碳酸钙水垢，它的导热性能很差。不同的水垢其导热系数不同，但一般不超过1.16W/（m•K），而钢材的导热系数为45 W/（m•K）。
1.2.2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
用循环冷却水，会发生腐蚀穿孔，其腐蚀的原因是多种因素造成的。
1.2.3冷却水中溶解氧引起的电化学腐蚀
敞开式循环冷却水系统中，水与空气能充分地接触，因此水中溶解的O2可达饱和状态。当碳钢与溶有O2的冷却水接触时，由于金属表面的不均一性和冷却水的导电性，在碳钢表面会形成许多腐蚀微电池，微电池的阳极区和阴极区分别发生下列的氧化反应和还原反应：
在阳极区 Fe=Fe2+ +2e
在阴极区 1/2 O2+ H2O +2e =2OH-
在水中 Fe2+ + 2OH- = Fe（OH）2
Fe（OH）2 Fe（OH）3
这些反应，促使微电池中的阳极区的金属不断溶解而被腐蚀。
1.2.4有害离子引起的腐蚀
循环冷却水在浓缩过程中，除重碳酸盐浓度随浓缩倍数增长而增加外，其他的盐类如氯化物、硫酸盐等的浓度也会增加。当Cl-和SO2-4离子浓度增高时，会加速碳钢的腐蚀。Cl-和SO2-4会使金属上保护膜的保护性膜的保护能降低，尤其是Cl-的离子半径小，穿透性强，容易穿过膜层，置换氧原子形成氯化物，加速阳极过程的进行，使腐蚀加速，所以氯离子是引起点蚀的原因之一。
对于不锈钢制造的换热器，Cl-是引起应力腐蚀的主要原因，因此冷却水中Cl-离子的含量过高，常使设备上应力集中的部分，如换热器花板上胀管的边缘迅速受到腐蚀破坏。循环冷却水系统中如有不锈钢制的换热器时，一般要求Cl-的含量不超过300mg/L。
对于碳钢而言，S2-、油污、酸、碱的腐蚀是剧烈的，尤其是S2-引发的一系列生化腐蚀极易造成管道的大面点蚀穿孔，其对金属的腐蚀能力远大于Cl-、SO2-4等离子。
1.2.5微生物引起的腐蚀
微生物的滋生也会使金属发生腐蚀。这是由于微生物排出的粘液与无机垢和泥砂杂物等形成的沉积物附着在金属表面，形成氧的浓差电池，促使金属腐蚀。此外，在金属表面和沉积物之间缺乏氧，因此一些厌氧菌（主要是硫酸盐还原菌）得以繁殖，当温度为25～30℃时，繁殖更快。它分解水中的硫酸盐，产生H2S，引起碳钢腐蚀，其反应如下：
SO2-4 +8H++8e=S2-+4 H2O +能量（细菌生存所需）
Fe2+ + S2 -=FeS
铁细菌是钢铁锈瘤产生的主要原因，它能使Fe2+氧化为Fe3+，释放的能量供细菌生存需要。
细菌
Fe2+ Fe3+ +能量（细菌生存所需）
1.2.6微生物的滋生和粘泥
冷却水中的微生物一般是指细菌和藻类。在新鲜水中，一般来说细菌和藻类都较少。但
在循环水中，由于养分的浓缩，水温的升高和日光照射，给细菌和藻类创造了迅速繁殖的条件。大量细菌分泌出的粘液像粘合剂一样，能使水中飘浮的灰尘杂质和化学沉淀等粘泥附在一起，形成粘糊糊的沉积物粘附在换热器的发热表面上，有人称之为生物粘呢，也有人把它叫做软垢。
粘泥积附在换热器管壁上，除了会引起腐蚀外，还会使冷却水的流量减少，从而降低换热器的冷却效率；严重时，这些生物粘泥会将管子堵死，迫使停产清洗。
2、敞开式循环冷却水处理的重要性及优点
如前所述，冷却水长期循环使用后，必然会带来沉积物附着、金属腐蚀和微生物滋生这三个问题，而循环冷却水处理就是通过水质处理的办法解决这些问题。这样做法的好处如下：
①稳定生产 没有沉积物附着、腐蚀穿孔和粘泥堵塞等危害，冷却水系统中的换热器就可以始终在良好的环境中工作。循环冷却系统由于能够有效地控制污垢的沉积和生长，保证了传热效率，污垢热阻值一般定为万分之三以下。良好的传热效率为延长生产周期创造了条件。国内外有很多管理水平较高的工厂可连续生产400天左右。
②节药水资源 一般合理利用的循环水可节药96%以上的用水量，循环水装置的投资6～12个月就可以得到回收。例如在日产千吨合成氨的工厂中，每小时直流冷却水的用量是22000米3。如果用循环冷却水，其补充水量一般只需550~880米3/时。因此，循环冷却系统节约了96~97.5%的用水量。
③减少环境污染 直流冷却水系统直接从水源抽取冷水用于冷却，然后又将温度升高了的热水再排放到水源中去。将废热带到水源中形成热污染，用循环水可减95%以上的热污染。
④节约钢材 提高经济效益；处理效果良好的化工企业冷却器一般使用寿命可达4～6年，远高于2～3年的一次水冷却器使用期限。
⑤减少设备的体积：热交换器的污垢热阻值若按千分之三设计时，其传热面积将比污垢热阻值，按万分之三设计时大数倍。因此采用循环冷却水系统可使热交换器体积缩小。这也就是为什么日产千吨的新氨厂比日产三百三十吨的老氨厂产量提高了三倍，而占地面积却减少了十倍的原因之一。热交换器体积减小还节约大量的钢材。
⑥循环冷却系统中投加缓蚀剂可以有效地控制腐蚀，降低了对热交换器的材质要求。

第二章 循环冷却水系统中的沉积物控制
第一节 循环冷却水系统中的沉积物
1、沉积物的分类
循环冷却水系统在运行的过程中，会有各种物质沉积在换热器的传热管表面。这些物质统称为沉积物。它们主要是由水垢（scale）、淤泥（sludge）、腐蚀产物（corrosion procts）和生物沉积物（biological deposits）构成。通常，人们把淤泥、腐蚀产物和生物沉积物三者统称为污垢（fouling）。
2、水垢析出的判断
在实验室及生产现场我们常用LangLier指数判断水垢的形成趋势并相对应的作配方研究。
前面曾经提到，最容易沉积在换热器传热表面的水垢主要是碳酸钙垢。当条件适宜时也会出现磷酸钙垢及硅酸盐垢。下面就这些水垢析出的判断作些介绍。
2.1 碳酸钙析出的判断
2.1.1 饱和指数（L.S.I.）
碳酸盐溶解在水中达到饱和状态时，存在着下列动平衡关系：
Ca（HCO3）2 Ca2+ + 2HCO-3 式1

HCO-3 H+ + CO32- 式2

CaCO3 Ca2+ + CO32- 式3

1936年朗格利尔（Langelier）根据上述平衡关系，提出了饱和PH和饱和指数的概念，以判断碳酸钙在水中是否会出析出水垢，并据此提出用加酸或加碱预处理的办法来控制水垢的析出。
早期水处理工作者曾有意让冷却水在换热器传热表面上结一层薄薄的致密的碳酸钙水垢，这样既不影响传热效率，又可防止水对碳钢的腐蚀。因此，朗格利尔提出：L.S.I.＞0时，碳酸钙垢会析出，这种水属结垢型水；当L.S.I.＜0时，则原来附在传热表面上的碳酸钙垢层会被溶解掉，使碳钢表面裸露在水中而受到腐蚀，这种水称作腐蚀型水；当L.S.I.=0时，碳酸钙既不析出，原有碳酸钙垢层也不会被溶解掉，这种水属于稳定型水。如以式表之，则可写成：

L.S.I.=PH-PHs＞0 结垢
L.S.I.=PH-PHs =0 不腐蚀不结垢
L.S.I.=PH-PHs＜0 腐蚀
①计算饱和PH（PHs）的公式 根据电中性原则和质量作用定律，中性碳酸盐水溶液中，存在着下列关系：
PHs=（9.70+A+B）－（C＋D）
式中 A 总溶解固体系数；
B 温度系数；
C 钙硬度系数；
D M-碱度系数；
② 饱和指数的应用 通常设计部门对水质处理进行设计和确定药剂配方时，往往根据水质资料首先计算一下饱和指数，以判断水质是属于什么类型的，然后再考虑处理方案。
除了朗格利尔（Langelier）指数外，1946年雷兹纳（Ryznar），发明了稳定指数（R.S.I）；1979年帕科拉兹（Puckorius）发明结垢指数；
上述四种指数均是针对碳钢材质，预测水中溶解的碳酸钙是否会析出，或者碳酸钙在水中是否会溶解而言，因此判断式中所谓腐蚀的实际含意并不是直接预测水的腐蚀性，而是指作保护层用的碳酸钙溶解后，碳钢直接裸露在水中，由电化学作用等原因引起腐蚀。如果材质是铝、不锈钢等合金则腐蚀问题就不会像碳钢那样突出。
2.2 磷酸钙析出的判断
在许多水质处理方案中，常在循环冷却水中投加聚磷酸盐作为缓蚀剂或阻垢剂，而聚磷酸盐在水中会水解成为正磷酸盐，使水中有磷酸根离子存在。磷酸根与钙离子结合会生成溶解度很小的磷酸钙沉淀，如附着在传热表面上，就形成磷酸钙水垢。因此，在投加有聚磷酸盐药剂的循环冷却水系统中，必须要注意磷酸钙水垢生成的可能性。

B. 吨产量循环水补水量、吨补水药剂成本和吨产量循环水电耗有谁知道国内标准啊，谢谢！

这个是没有国家标准的，由于不同地区水质含有的钙镁离子不同，所以对于药剂使用的种类和投加量都有区别。
一般药剂固体含量30%的话，系统补充一吨水投加量为20-30克药剂。
循环水补水量与循环量和系统温差有关。
循环水电耗和循环泵的功率是一致的。

C. 循环水处理的循环水处理

循环水运行过程中主要产生的问题：
（1）水垢：由于循环水在冷却过程中不断版地权蒸发，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，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20%。
（2）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，缩短设备使用寿命。
（3）腐蚀：循环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换热器、输水管路设备报废。
（4）微生物粘泥：因为循环水中溶有充足的氧气、合适的温度及富养条件，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，冷却塔大量黏垢沉积甚至堵塞，冷却散热效果大幅下降，设备腐蚀加剧。因此循环水处理必须控制微生物的繁殖。

D. 工业循环冷却水水处理

工业循环冷却水处理GB-95设计规范－－总则

１总则目录

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 总则全文

1.0.1本条阐明了编制本规范的目的以及为了达到这一目的而执行的技术经济原则。

在工业生产中,影响水冷设备的换热器效率和使用寿命的因素来自两个方面,一是工艺物料引起的沉积和腐蚀;二是循环冷却水引起的沉积和腐蚀。后者是本规范所要解决的问题。

因循环冷却水未加处理而造成的危害是很严重的，例如，某化工厂，原来循环水的补充水是未经过处理的深井水，每小时的循环量9560t。由于井水硬度大、碱度高，每运行50h后，有50%的碳酸盐在设备、管道内沉积下来，严重影响换热器效率。据统计，空分透平压缩机冷却器，在运转3个月后，结垢厚度达20 ㎜。打气减少20%。该厂不少设备、在运转3个月后，必须停车酸洗一次，不但影响生产，而且浪费人力、物力。为了防止设备管道内产生结垢，该厂在循环水中直接加入六偏磷酸钠、EDTMP和T—801水质稳定剂之后，机器连续3年运行正常。虽然每年需要增加药剂费用2万元，但综合评价经济效益还是合算的。又如某石油化工厂，常减压车间设备腐蚀与结垢现象十分严重，Φ57×3.5面碳钢排管平均使16-20个月后，垢厚达15-40㎜。后经投加聚磷酸盐+膦酸盐+聚合物的复合药剂进行处理，对腐蚀、结垢和菌藻的控制取得了良好的效果。每年可节约停车检修费用约60万元，延长生产周期增产的利润约70万元。减少设备更新费用约4.7万元。现将该厂水质处理前后的冷却设备更新情况列表如下：

某厂冷却设备更新情况统计（单位：台）表1

水质情况 水质未加处理 水质经过处理
年份 1971 1972 1973 1974 1975 1976
更换台数装置

一套常减压 4 5 — — — —

二套常减压 12 10 7 — 7 3

热裂化 2 8 1 2 3 1

从上述情况可以看出，循环冷却水采取适当的处理方法，能够控制由水质引起的沉和腐蚀，保证换热设备的换热效率和使用寿命，保证生产的正生产的正常运行。

本规范是根据国内工业循环冷却水处理设计和生产实践经验而编制的。规范中的条文规定都是以成熟经验为基础并体现了国家的技术政策。规范中一些要求严格条文，均可通过设计、施工和管理达到。对于一些特殊情况，规范中也给予适当的灵活性，按照本规范执行可以取得满意的技术、经济效果。

1.0.2本条规定了规范的适用范围，包括敞开式和密闭式两类循环冷却水系统。考虑到直接换热的循环冷却水处理的特殊性，目前尚不能统一作出具体的规定，故暂不包括在内，俟条件成熟后再总结归纳。

1.0.3本条提出循环冷却水处理设计的原则和要求.

安全生产、保护环境、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：循环冷却水处理来当，首先会使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、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、排水处理及其辅助生产设施如仓库、加药间、设计中都应该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、缓蚀剂、杀菌灭藻剂等，常常是有腐蚀性、有毒、对人体有害的。因此，对各种药剂的贮存、运输、配制和使用，设计上都必须考虑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、防毒、防尘等安全生产要求。

在保护环境方面：使用各种化学药剂处理时，要注意避免和消除各种可能产生危害周围环境的不利因素，对于循环冷却水各种处理设施中的“三废”排放处理，尤须符合环境保护要求，严加控制。

在节约能源方面：循环冷水系统中由水质形成冷却设备的污垢是最常见的一种危害。垢层降低了设备的换热效率，影响产品的产量和质量，而且造成能源的浪费。1 ㎜的垢厚大约相当于8%的能源损失，垢层越厚换热效率越低，能源消耗越大，同时也使水系统管道的阻力增大，直接造成动力的浪费。在冷却水、补充水和旁流水处理设计系统中，各种构筑物或设备及其管线布置等，都要注意节约能源、动力，应该力求达到单位水处理成本最低、动力消耗最小的技术经济指标。

在节约用水方面：工业冷却水占工业用水的70%-80%。要节约用水，首先要做到工业冷却水循环使用，以减少净水消耗和废水排放量。在循环冷却水系统中，提高设计浓缩倍数，对于充分利用水资源、节约用水、节约药剂、降低处理成本有很大的经济效果。现代化的大型工业企业尤其如此。如某化肥厂循环冷却水系统的浓缩倍数由3提高到5，即节约补充水量20%左右，减少排污水量50%以上，且每月可节约6万元左右的经营管理费用。在循环冷却水处理的各个工艺过程中，还有相当一部分的自用水量，同样应该贯彻节约用水的原则，充分利用循环冷却水系统的优越性，进一步发挥其节水潜力。

因此，本条规定御环冷却水处理设计应符合安全生产、保护环境、节约用水的要求。

其次，工程设计是国家基本建设的重要环节，设计的好坏直接影响到今后的施工、运行和管理各方面的质量。在设计过程中，从一开始就应考虑便于施工、操作与维修，做到安全使用，确保质量。

1.0.4本条提出在设计上采用新技术（包括新工艺、新药剂、新设备、新材料等方面）的原则要求。

我国循环冷却处理技术的发展，由于历史原因，大体上形成了两个阶级：从单纯防止碳酸钙结垢到控制污垢、腐蚀和菌藻的综合处理。到目前为止，积累了比较成熟的使用经验。但我国的循环冷却水处理技术在各行业之间，以及在大、中、小容量不同的水系统的发展上是很不均衡的。目前综合处理主要应用在现代的大型工程上，对中、小型工程正处于逐步研究推广阶级。在综合处理方面，从70年代引进技术以来，已经取得了比较好的成绩，有的已经达到国际先进水平，但某些方面也还存在差距。例如目前在循环冷却水处理上使用的化学药剂，主要还只限于磷系药剂，旁流水处理技术还只是以旁流过滤为主等。因此，在循环冷却水处理的各个环节上，都还面临开发新技术、使用新的药剂品种、采用新的工艺技术这样一些重要课题，还需要不断的吸收符合我国具体情况的国外先进经验。在国内各行业之间，也要根据生产实际需要，不断吸收本部门具体情况的国内其它行业的实际经验。这些情况，都应该落实在总结生产实践和科学试验的基础上。对待新技术的采用，采取既积极又慎重的态度，使我国这门工程技术得以稳步地向前发展

1.0.5本条规定了执行本规范与其它的国家标准、规范之间的关系问题。

本规范是从循环冷却水处理的工艺范围提出的,对于循环冷却水处理旁流水处理、补充水处理、排水处理等到方案中的水处理单体构筑物设施的设计，除因工艺处理过程的需要提出相应要求的条文以外，一般都不作规定，应按有关的国家标准、规范执行。

同时，在卫生、农业、渔业、环境保护等方面对工程设计的要求，同样应按有关的标准、规范执行。