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