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工業循環冷卻水處理設計規範

【編者按】  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  大綱  內容

冷卻水處理為空調業相當陌生的技術，但專業卻仍有一定的法律要求。業界除了依循工程會15187綱要規範製作施工規範外，中國大陸的規範仍有參考價值，特別許多專案的15187施工規範仍未達法令要求，本文的寫法提供原則性說明，就更具參考價值了。當然是否能寫出「法令門檻」以上的施工規範，這是另一個課題。但違法與否由法官、檢察官、主管機關各依職權認定，認定標準只有一個，那就是「依法認定」。請參見相關文章：空調工程採購—相關法令之專業要求。

【大綱】
 　　1.總則　　
 　　2.術語、符號 　 　 　  　　　　 　2.1 術語 　 　 　　　　　 　2.2 符號含義
 　　3.循環冷卻水處理 　 　 　　　　 3.1 一般規定
 　　本規範用詞說明

【內容】    　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  TOP  BOTTOM

中華人民共和國國家標準
GB50050--2007
工業循環冷卻水處理設計規範
Code for design of industrial recirculating cooling water treatment
中華人民共和國建設部
關於發佈國家標準《工業循環冷卻水處理設計規範》的公告
中華人民共和國建設部公告第742號

現批准《工業循環冷卻水處理設計規範》為國家標準，編號為GB50050-2007，自2008年5月1日起實施。其中，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條（款）為強制性條文，必須嚴格執行。原《工業循環冷卻水處理設計規範》GB50050-95同時廢止。本標準由建設部標準定額研究所組織中國計畫出版社出版發行。

中華人民共和國建設部二○○七年十月二十五日

1. 總則

1.0.1為了貫徹國家節約水資源和保護環境的方針政策，促進工業冷卻水的循環利用和污水資源化，有效控制和降低循環冷卻水所產生的各種危害，保證設備的熱交換效率和使用年限，減少排污水對環境的污染，使工業循環冷卻水處理設計做到技術先進，經濟實用，安全可靠，制定本規範。

1.0.2本規範適用于以地表水、地下水和再生水作為補充水的新建、擴建、改建工程的循環冷卻水處理設計。

1.0.3工業循環冷卻水處理設計應符合安全生產、保護環境、節約能源和節約用水的要求，並便於施工、維修和操作管理。

1.0.4工業循環冷卻水處理設計應不斷地吸取國內外先進的生產實踐經驗和科研成果，積極穩妥地採用新技術。

1.0.5工業循環冷卻水處理設計除應按本規範執行外，還應符合國家有關現行標準和規範的規定。

2. 術語、符號

2.1 術語　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　TOP　BOTTOM

2.1.1循環冷卻水系統 Recirculating Cooling Water System：以水作為冷卻介質，並循環運行的一種給水系統，由熱交換設備、冷卻設備、處理設施、水泵、管道及其它有關設施組成。

2.1.2間冷開式循環冷卻水系統（間冷開式系統）Indirect Open Recirculating Cooling Water System：循環冷卻水與被冷卻介質間接傳熱且循環冷卻水與大氣直接接觸散熱的循環冷卻水系統。(台灣：密閉冷卻塔的開放循環冷卻水側)

2.1.3間冷閉式循環冷卻水系統（閉式系統）Indirect Closed Recirculating Cooling Water System：循環冷卻水與被冷卻介質間接傳熱且循環冷卻水與冷卻介質也是間接傳熱的循環冷卻水系統。(台灣：密閉冷卻塔的密閉循環冷卻水側)

2.1.4全閉式系統 Totally Closed System：系統中的循環冷卻水不與大氣接觸的間冷閉式循環冷卻水系統。

2.1.5半閉式系統 Semi Closed System：系統中的循環冷卻水局部與大氣接觸的間冷閉式循環冷卻水系統。

2.1.6直冷開式循環冷卻水系統（直冷系統）Direct Open Recirculating Cooling Water System：循環冷卻水與被冷卻介質直接接觸熱交換且循環冷卻水與大氣直接接觸散熱的循環冷卻水系統。(空調很少，多用於特殊工業，例如：燒紅的鋼鐵物件直接丟入水槽冷卻，或水澆淋其上)

2.1.7開式系統 Open System：間冷開式和直冷系統的統稱。

2.1.8藥劑 Chemicals：循環冷卻水處理過程中所使用的各種化學品。

2.1.9異養菌總數 Count of Aerobic Heterotrophic Bacteria：以細菌平皿計數法統計出每毫升水中的異養菌落個數，單位為個/mL。  　　　　TOP  BOTTOM

2.1.10生物黏泥 Slime：微生物及其分泌的黏液與其他有機和無機雜質混合在一起的黏濁物質。

2.1.11生物黏泥量 Slime Content：用生物過濾網法測定的循環冷卻水所含生物黏泥體積，以 mL/m3表示。

2.1.12污垢熱阻值 Fouling Resistance：熱交換設備傳熱面上因沉積物而導致傳熱效率下降程度的數值，單位為m2•K/W。

2.1.13腐蝕速率 Corrosion Rate：以金屬腐蝕失重而算得的每年平均腐蝕深度，單位為 mm/a。(國際及台灣多用mpy)

2.1.14粘附速率：熱交換器單位傳熱面上每月的污垢增長量，單位為 mg/cm2•月。(國際及台灣工業界多採用，增設一熱交換器，其表面之積垢增量)

2.1.15系統水容積 System Capacity Volume：循環冷卻水系統內所有水容積的總和，單位為 m3。

2.1.16濃縮倍數 Cycle of Concentration：循環冷卻水與補充水含鹽量的比值。

2.1.17監測試片 Monitoring Test Coupon：置於監測熱交換設備、測試管或塔池中用於監測腐蝕的標準金屬試片。腐蝕試片　　　　　　　TOP  BOTTOM

2.1.18預膜 Prefilming：以預膜液循環通過熱交換設備，使其金屬表面形成均勻緻密保護膜的過程。(空調工程配管的預清洗後造膜)

2.1.19旁流水 Side Stream：從循環冷卻水系統中分流並經處理後，再返回系統的那部分水。

2.1.20藥劑允許停留時間 Permitted Retention Time of Chemicals：藥劑在循環冷卻水系統中的有效時間。

2.1.21補充水量 Amount of Makeup Water：指補充循環冷卻水系統運行過程中損失的水量。

2.1.22排污水量 Amount of Blowdown：在確定的濃縮倍數條件下，需要從循環冷卻水系統中排放的水量。   　　　　　　　　　　　　　TOP  BOTTOM

2.1.23泥漿濃度（含固率） Mud Concentration：單位質量污泥所含固體物質的質量分率。

2.1.24含水率 Containing Water Rate：單位質量污泥所含水分的質量分率。

2.1.25再生水 Reclaimed Water：污水及其它各種廢水經處理後，達到一定的水質指標可進行再利用的水。(台灣稱作“回收水”，日本稱為“中水”)。

2.1.26深度處理 Advanced Treatment：對再生水進一步處理。(台灣稱作“進階處理”)

2.1.27超濾 Ultra Filtration：系膜式分離技術，過濾精度在0.01~0.1µm範圍之內。

2.1.28微濾 Micro Filtration：系膜式分離技術，過濾精度在0.1~1.0µm範圍之內。

2.1.29穩定指數 Stability Index：指2倍水的飽和pH值和水的實際pH值的差值。以此判定水的腐蝕或結垢傾向。

2.2 符號含義

3. 循環冷卻水處理

3.1 一般規定

3.1.1 循環冷卻水處理方案設計應包括下列內容

1 補充水來源、水量、水質及其處理方案；

2 設計濃縮倍數、防垢防蝕、清洗預膜處理方案及控制條件；

3 系統排水處理方案；

4 旁流水處理方案；　　　

5 微生物控制方案。

3.1.2 循環冷卻水量應根據生產工藝最大的小時用水量確定。開式系統給水溫度應根據生產工藝要求(現場需求)並結合氣象條件確定，閉式系統給水溫度應結合冷卻介質溫度確定。　　　　　

3.1.3 直冷系統循環冷卻水的回水量、水溫、水質和間冷開式、閉式系統循環冷卻水回水水溫應按工藝要求(現場需求)確定。   　　　　　　　　　TOP  BOTTOM

3.1.4 補充水水質資料收集宜符合下列規定：

1 補充水為地表水，不宜少於一年的逐月水質全分析資料；

2 補充水為地下水，不宜少於一年的逐季水質全分析資料；

3 補充水為再生水，不宜少於一年的逐月水質全分析資料，並應包括再生水水源組成及其處理工藝等資料。

4 水質分析專案宜符合本規範附錄 A 的要求，資料分析誤差應滿足附錄 B的規定。

3.1.5 補充水水質應以逐年水質分析資料的平均值作為設計依據，並以最不利水質校核設備能力。(空調主機就是採用積垢容許值為基準)

3.1.6 間冷開式系統循環冷卻水熱交換設備的控制條件和指標應符合下列規定：

1 循環冷卻水管側流速不宜小於 0.9 m/s；

2 當循環冷卻水殼側流速小於 0.3 m/s 時，應採取防蝕塗層、反向沖洗等措施； 

3 設備傳熱面冷卻水側壁溫不宜高於 70℃；

4 設備傳熱面水側污垢熱阻值應小於 3.44×10-4 m2.K/W；(CNS 12575/AHRI-550空調主機積垢容許值為0.44×10-4 m2.K/W) 　　　　　TOP  BOTTOM

5 設備傳熱面水側粘附速率不應大於 15 mg/cm2•月，煉油行業不應大於20 mg/cm2•月(以上適用於化工廠數萬噸~數十萬噸工業型冷卻塔；CNS 12575 /AHRI-550空調主機積垢容許換算約為15/(3.44/0.44)=1.92 mg/cm2•月)；

6 碳鋼設備傳熱面水側腐蝕速率應小於 0.075 mm/a (3 mpy)，銅合金和不銹鋼設備傳熱面水側腐蝕速率應小於 0.005 mm/a (0.2 mpy)。

3.1.7 閉式系統設備傳熱面水側污垢熱阻值應小於 0.86×10-4 m2.K/W，腐蝕速率應符合 3.1.6-6 款規定。 

3.1.8 間冷開式系統循環冷卻水水質指標應根據補充水水質及熱交換設備的結構型式、材質、工況條件、污垢熱阻值、腐蝕速率並結合水處理藥劑配方等因素綜合確定，並宜符合表 3.1.8 的規定 

3.1.9 閉式系統循環冷卻水水質指標應根據系統特性和用水設備的要求確定，並宜符合表3.1.9的規定。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　TOP　BOTTOM

3.1.10直冷系統循環冷卻水水質應根據工藝要求並結合補充水水質、工況條件及藥劑處理配方等因素綜合確定，並宜符合表3.1.10的規定。

3.1.11間冷開式系統與直冷系統的鈣硬度與甲基橙鹼度之和大於 1100 mg/L，穩定指數RSI＜3.3 時，應加硫酸或進行軟化處理。　　　　　　　TOP　BOTTOM

3.1.12間冷開式系統的設計濃縮倍數不宜小於 5.0，不應小於 3.0；直冷系統的設計濃縮倍數不應小於3.0。濃縮倍數可按下式計算：  N=Qm/(Qb+Qw) 
（3.1.12）  式中 N — 濃縮倍數； Qm — 補充水量（m3/h）； Qb — 排污水量（m3/h）； Qw — 風吹損失水量（m3/h）。

3.1.13間冷開式系統的微生物控制指標宜符合下列規定：  1 異養菌總數不大於 1×105個/mL； 2 生物黏泥量不大於 3 mL/m3。

 本規範用詞說明

一、為便於執行本規範條文時區別對待，對要求嚴格程度不同的用詞說明如下：

（1）表示很嚴格，非這樣做不可的：     正面詞採用“必須”；反面詞採用“嚴禁”。

（2）表示嚴格，在正常情況均應這樣做的：     正面詞採用“應”；反面詞採用“不應”或“不得”。

（3）表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應這樣做的：   正面詞採用“宜”；反面詞採用“不宜”。

（4）表示允許有選擇，在一定條件下可這樣做的：  採用“可” 

二、條文中指定應按其他有關標準、規範執行時，寫法為“應符合〔〕的規定”或“應按〔〕執行”。  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　TOP

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