1 总则

1.0.1 本条阐明了编制本规范的宗旨以及为其实现而执行的技术经济原则。

    众所周知，我国是一个严重缺水的国家，随着我国经济实力的崛起，水资源短缺这一现实也日益凸显，它不仅将制约国家经济建设的可持续发展，甚至威胁到人们的生存。为了缓解这一矛盾，国家制订了一系列合理利用水资源的政策和法规，核心是开源节流、科学用水。工业领域是用水大户，随着经济建设发展，从1980年到2012年，工业用水量占全国用水量的比例由9.1%提高到23.18%，而且还将继续增长，因此工业领域的节水事关国家经济建设的全局。

    在工业用水中冷却水占70%一80%，节约冷却水是工业节水的关键，循环用水则是节约冷却水的最有效措施。以干球温度40℃为基准和每小时10000m³的冷却水为例，由直流改为循环冷却水，若浓缩倍数为3，每小时只需用水240m³即可满足要求；如果浓缩倍数提高到5，则每小时只需用水200m³。由此可见，采用循环冷却水的巨大节水成效。但是循环冷却水在运行过程中不可避免地对换热设备产生一系列的危害，如水垢、污垢的沉积、腐蚀的加剧、菌藻的滋生等，如不进行有效治理，循环冷却水系统则很难正常运行。因此本规范就是为控制这些危害以确保生产装置的换热效率和使用寿命而制定的，从而促进和推动循环冷却水的利用，达到大量节水的目的。

    循环冷却水的利用固然节约了大量新鲜用水，但是从另一方面看，大量使用循环冷却水则反映了生产工艺的热能利用效率较差，大量的热能被白白地散发到大气中，因此改进生产工艺提高热能利用率，不仅是节能而且也是节水的根本途径。

    工业循环冷却水处理技术的应用不仅节约了用水，而且也取得了巨大的经济效益，例如某化工厂原来用作循环冷却水的补充水是未经处理的深井水，每小时的循环水量为9560t。由于井水硬度、碱度高，每运行50h后，有50%的碳酸盐在设备、管道内沉积下来，严重影响了换热效率。据统计，空分透平压缩机冷却器在运转3个月后，结垢厚20mm，打气量减少20%。该厂不少换热设备在运转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，该厂在循环冷却水中直接加入六偏磷酸钠、EDTMP和T一801水质稳定剂之后，机器连续3年运转正常。虽然每年需要增加药剂费用2万元，但经济效益综合评价还是合算的。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碳钢排管平均使用16个~20个月就出现严重泄漏，水浸式列管换热器投入使用后3d~5d就开始结垢，3个月后，垢厚达15mm~40mm。经投加聚磷酸盐+磷酸盐十聚合物的复合药剂和杀菌剂进行处理，对腐蚀、结垢、菌藻的控制均取得了良好的效果。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，节约设备更新费用约4.7万元。现将该厂水质处理前后的冷却设备更新情况列于表1。

表1 某石油化工厂冷却设备更新情况统计表（台）

    根据化肥厂、化工厂、治金厂、发电厂等200家的统什，采用了循环冷却水处理技术既保证生产的稳定运行又节约了52亿m³/a的水量。由此推算，全国采用此项技术所带来的节水成果和经济效益是非常可观的。

    本规范是根据国内外一些先进技术并结合国内的生产运行实践经验，制定出关于循环冷却水处理设计的一系列技术规定，同时条文也体现了国家对水资源的有关法规和政策。

    过去人们对污水造成环境污染的认识还是比较充分的，但是对循环冷却水造成的环境污染却有所忽视，特别是对间断性的污染更加轻视，如清洗、预膜、投加非氧化性杀菌剂等排水，基本上是未经任何处理直接排放，所造成的污染后果对比污水虽有所减轻，但鉴于循环冷却水装置遍地皆是，其危害也是很严重的。本次修订对循环冷却水所造成的环境污染做了一些强制规定，我国环境污染已非常严重，不严控将无法扭转环境日益恶化的严重局面。

1.0.2 本条规定了本规范的适用范围，不仅适用于间接冷却循环冷却水处理设计，也适用于直接冷却循环冷却水处理设计，主要是冶金行业的直冷循环冷却水系统（其他行业也适用）。

1.0.3 本条提出循环冷却水处理设计的原则和要求，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。安全生产、保护环境、节约能源、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。

    我国循环冷却处理技术的发展，大体上形成了两个阶段：从单纯防止碳酸钙结垢阶段到控制污垢、腐蚀和菌藻的综合处理阶段。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。目前综合处理不仅应用在现代的大型工程上，对中、小型工程也获得了良好的处理效果。在综合处理方面，从20世纪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，还需要不断地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，不断吸收符合本部门具体情况的国内其他行业的实践经验。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，采取既积极又稳妥的态度，使我国这门工程技术得以稳步地向前发展。

    在符合安全生产要求方面：循环冷却水处理不当，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、停产和减产的生产事故，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，如循环冷却水处理、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、加药间等，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，尤需符合环境保护要求，严加控制。

    在节约能源方面：循环冷却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，影响了产品的产量和质量，并且造成了能源的浪费。1mm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。在循环冷却水、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，是循环冷却水系统的节水关键，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。因此本条规定循环冷却水处理设计应符合安全生产、保护环境、节约能源、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，做到安全可靠，确保质量。

1.0.4 本规范所涉及的给水处理、污水处理及环境保护等内容，可参见现行国家标准《室外给水设计规范》GB 50013，《室外排水设计规范》GB 50014和《污水综合排放标准》GB 8978等。