水质工程学

十四章

1、生物滤池有多种工艺形式，如普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池。举出三种可）

2、生物膜法有多种处理系统，如 生物滤池法、生物转盘法、生物接触氧化法、 生物流化床法 。

3、 生物膜法的实质是使细菌类微生物和原生动物、后生动物类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁育，并在其上形成膜状生物污泥——生物膜。

4、生物膜的性质：①高度亲水，存在着附着水层；②微生物高度密集：各种细菌以及微型 动物，形成了有机污染物——细菌——原(后)生动物的食物链。

厌氧膜的出现：①生物膜厚度不断增加，氧气不能透入的内部深处将转变为厌氧状态； ②成熟的生物膜由厌氧膜和好氧膜组成；③好氧膜是有机物降解的主要场所，一般厚度 为2mm。

5、生物膜的原理：废水从上向下从滤料空隙间流过，与生物膜充分接触，其中的有机污染 物被微生物吸附并降解。

6、高负荷生物滤池特点：①采用污水回流，增加进水量，稀释进水浓度，冲刷生物膜使其常保活性，且防止滤料堵塞，抑制臭味及滤池蝇的过度滋生；②增加滤料直径，以防止迅速增长的微生物膜堵塞滤料；③水力负荷和BOD负荷大大提高；占底面积小，卫生条件较好。

出水水质水力负荷的关系：由于水力负荷高，大大缩短了污水在滤池中的停留时间，但不发生硝化反应，可是生物膜吸附有机物速度很快，保证了出水水质的要求。

7、生物转盘：又称浸没式生物滤池，由许多平行排列浸没在一个水槽中的塑料圆盘所组成。8、生物转盘的特点：①废水处于半静止状态，而微生物则在转动的盘面上；②转盘40%的面积浸没在废水中，盘面低速转动；③盘面上生物膜的厚度与废水浓度、性质及转速有关，一般01~05mm。

9、生物接触氧化法：在池内充填一定密度的填料，从池下通入空气进行曝气，污水浸没全部填料并与填料上的生物膜广泛接触，在微生物新陈代谢功能的作用下，污水的有机物得以去除，污水得到净化。

10、基本工艺流程 ：原污水—（初沉池——生物接触氧化池——二沉池）排泥——处理水。

11、生物流化床：以砂、活性炭、焦炭一类的较小的惰性颗粒为载体填充在床体内，因载体表面覆盖着生物膜而使其质地变化轻，污水以一定流速从下向上流动，使载体处于流化状态。

12、生物流化床由床体、载体、布水装置和膜脱落装置等组成。

13、生物接触氧化法在工艺、功能及运行方面的主要特征有哪些？

在工艺方面，使用多种型式的填料，填料表面布满生物膜，形成了生物膜的主体结构。在功能方面，生物接触氧化处理技术具有多种净化功能。在运行方面，对冲击负荷有较强的适应能力，在间歇运行条件下，仍能够保持良好的处理效果，对排水不均匀的企业，更具有重要意义，操作简单，运行方便，易于维护管理，勿需污泥回流，不产生污泥膨胀现象，也不产生滤池蝇，污泥生成量少，污泥颗粒较大，易于沉淀。

14、生物膜法污水处理系统，在微生物相方面和处理工艺方面有哪些特征。（ 7 分）

①微生物相方面的特征⑴生物膜中的微生物多样化，能够存活世代时间较长的微生物⑵生物的食物链长⑶分段运行与优势菌属② 处理工艺方面的特征⑴耐冲击负荷，对水质，水量变动有较强的适应性⑵微生物量多，处理能力大，净化能力强⑶污泥沉降性能良好，易于沉降分离⑷能够处理低浓度的污水⑸易于运行管理，节能，无污泥膨胀问题

十五章

1、升流式厌氧污泥床系统（ UASB ）组成：进水配水系统、反应区（悬浮层和污泥层）、三相分离器、出水系统、集气罩。

2、厌氧生物处理的基本原理：

1）水解阶段：固态有机物被细菌的胞外酶水解；

2）第二阶段是酸化：开环、断链，以小分子的有机物作为受氢体，使有机酸增加，pH下降

3）第三阶段是在进入甲烷化阶段之前，代谢中间液态产物都要乙酸化，称乙酸化阶段；

4）第四阶段是甲烷化阶段。（在厌氧消化系统中微生物主要分为两大类：非产甲烷菌和产甲烷细菌。）

3、厌氧生物处理的主要特征

主要优点：（1）能耗低，且还可回收生物能（沼气）；（2）污泥产量低；——厌氧微生物的增殖速率低，——产酸菌的产率系数Y为015~034kgVSS/kgCOD，——产甲烷菌的产率系数Y为003kgVSS/kgCOD左右，——好氧微生物的产率系数约为0 5~06kgVSS/kgCOD。（4）厌氧微生物有可能对好氧微生物不能降解的某些有机物进行降解或部分降解；

主要缺点：（1）反应过程较为复杂——厌氧消化是由多种不同性质、不同功能的微生物协同工作的一个连续的微生物过程；（2）对温度、pH等环境因素较敏感；（3）出水水质较差，需进一步利用好氧法进行处理；（4）气味较大；（5）对氨氮的去除效果不好；等

3、影响产酸细菌的因子

主要影响因子：pH值（pH35-8之内都可生存，最适pH值为6－7）、ORP（氧化还原电位）（最适ORP为－200～－300mV）、碱度、温度35℃、水力停留时间和有机负荷（有机负荷影响不是很大，正常为5～60kgCOD/(m3d)，水力停留时间过短将影响底物的转化程度）

4、影响产甲烷细菌的因子

主要生态因子：pH65～ 75、氧化还原电位- 300～ - 500mV、有机负荷率（直接反应了底物与微生物之间的平衡关系）、温度（中温区在30~390C之间，高温区在50~600C之间）、污泥浓度、碱度、接触与搅拌、营养（COD∶N ∶P= 500∶5∶1）、抑制剂和激活剂。

5、UASB（升流式厌氧污泥层）工作原理：当反应器运行时，废水自下部进入反应器，并以一定上升流速通过污泥层向上流动。进水底物与厌氧活性污泥充分接触而得到降解，并产生沼气，使污泥膨胀。随着气量增加，这种搅拌混合作用更强，气体从污泥层内不断逸出，引起污泥层呈沸腾流化状态。气、液、固的混合液上升至三相分离器，气体可被收集，污泥和水则进入上部相对静止的沉淀区，在重力作用下，水与污泥分离，上清液从沉淀区上部排出，污泥被截留在三相分离器下部并通过斜壁返回到反应区内。

特点：在反应器上配有气-液-固三相分离装置。在运行时能形成具有良好沉降性能的颗粒污泥，大大提高了反应器的生物量，使厌氧处理效率显著提高。

6、UASB反应器的工艺特征：（1）在反应器的上部设置了气、固、液三相分离器；（2）在反应器底部设置了均匀布水系统；（3）反应器内的污泥能形成颗粒污泥：（直径为01~05cm，湿比重为104~108；具有良好的沉降性能和很高的产甲烷活性；污泥浓度可达50gVSS/l以上，污泥龄一般为30天以上；）（4）水力停留时间大大缩短，具有很高的容积负荷；（5）适于处理高、中浓度有机工业废水，也可以处理低浓度城市污水；（6）将生物反应与沉淀分离集中在一个反应器内，结构紧凑；（7）无需设置填料，节省费用，提高容积利用率。

第十六章 自然生物处理系统

填空题：

1、常见的污水土地处理系统工艺有以下几种：稳定塘；好氧塘；兼性塘；厌氧塘；曝气塘与深度处理塘。

3、在污水的稳定塘自然生物处理中，根据塘水中的微生物的优势群体类型和塘水中的溶解氧情况， 将稳定塘分为好氧塘、兼性塘、厌氧塘、曝气塘。

名词解释：

1、稳定塘 ：是人工适当修整或人工修建的设有围堤和防渗层的污水池塘，主要依靠自然生物净化功能。P547

2、污水土地处理 P563污水有节制的投配到土地上，通过土壤-植物系统的物理的、化学的、生物的吸附、过滤与进化作用和自我调控功能，使污水可生物降解的污染物得以降解、净化，氮、磷等营养物质得以再利用，促进绿色植物生长并获得增产。

3、慢速渗滤处理系统 P566 是将污水投配到种有作物的土地表面，污水缓慢地在土地表面流动并向土壤中渗透，一部分污水直接为作物所吸收，一部分则渗入土壤中，从而使污水达到净化目的的一种土地处理工艺。

问答题：

2、稳定塘有哪几种形式？它们的处理效果如何？适用条件如何？P547-548

好氧塘：深度较浅，阳光能透过池底，主要由藻类供氧，全部塘水呈好氧状态，由好氧微生物起有机污染物的降解作用。

兼氧塘：塘水较深，从塘面到一定深度（05m）左右，阳光能够透入，其污水净化是由好氧和厌氧微生物协同作用完成的。

厌氧塘：塘水深，有机负荷率高，整个塘水呈厌氧状态。

曝气塘：由表面曝气器供氧，塘水呈好氧状态，污水停留时间短，由于塘水被搅动，藻类的生长与光合作用受到抑制。

4、稳定塘对污水的净化作用有哪些 P550-551

1、稀释作用:污水进入稳定塘后和原塘水进行一定程度的混合，降低了各种污染物的浓度；2、沉淀与絮凝作用：在絮凝作用下，污水中的细小悬浮颗粒聚集成为大颗粒沉淀于塘底；3、微生物的代谢作用 4、浮游生物的作用 5、水生维管束植物的作用。

第十七章污泥处理、处置与利用

填空题：

1、污泥处理的目的是使污泥减量化、稳定化、无害化和资源化。

2、污泥中所含水分大致分为4类：间隙水、毛细水、吸附水、结合水 。

3、污泥 按成分可以分为以下两种：有机污泥和无机污泥 。

4、污泥浓缩的目的在于减容。

5、降低污泥含水率的方法主要有浓缩、自然干化法、机械脱水法、干燥与焚化法。

6、污泥按来源不同可分为沉淀污泥和生物处理污泥；按成分不同可分为有机污泥和无机污泥。

名词解释：

1、消化池的投配率 ：是消化池设计的重要参数，是每日投加新鲜污泥体积占消化池污泥总体积的百分数。P591

3、污泥含水率（计算公式）P578污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数。

4、有机物负荷率（ S ）：指消化池的单位容积在单位时间内能够接受的新鲜污泥中挥发性干污泥量。P592

问答题：

1、污泥稳定的主要目的是什么？P576

答：便于污泥的储存和利用，避免恶臭产生。

3、影响污泥消化的因素有哪些？P519

答：PH值与碱度、温度与消化时间、负荷率、毒性物质、营养与C/N比等。

4、为什么机械脱水前，污泥常须进行预处理？怎样进行预处理？

原因：污水处理厂初沉污泥、活性污泥、腐殖污泥及消化污泥均由亲水性带负电的胶体颗粒组成，挥发性固体物质含量高、比阻大，脱水较困难，因此机械脱水前必须进行污泥调理。

污泥调理就是破坏污泥的胶态结构，减少泥水间的亲和力，改善污泥的脱水性能。方法有化学调理法、热处理法、冷冻溶解法、淘洗法。

8、试述厌氧消化的影响因素。P591

1、PH值和碱度，最佳PH值为70~73 碱度为2000mg/L；2、温度与消化时间温度是影响厌氧消化的主要因素，温度的高低不但影响产气量，还决定消化过程的快慢；消化时间是指产气量达到总量所需的时间。 3、负荷率：厌氧消化池的容积决定于厌氧消化的负荷率，负荷率的表达方式包括污泥投配率和有机物负荷率两种； 4、有毒有害物质 5、营养与C/N比。

第十八章 常用给水处理工艺系统

问答题：

1、给水处理系统的选择原则是什么？ P619

给水处理系统应该在技术上是可行的，在经济上是合理的，在运行上是安全可靠和便于操作的。(技术可行性可以通过实验验证和参考已建的原水水质相近的水处理工艺系统的运行经验；经济合理性是满足处理水质要求前提下，使建设费用和运行费用最低；水处理工艺系统的抗冲击性是其安全性和可靠性的重要内容之一。)

2、举例说明微污染水的处理系统。P620 图

原水——混合装置——絮凝池——沉淀池——过滤池————清水池——出水

混凝剂 Cl2

第十九章 特种水源水处理工艺系统

1、常用的水的药剂软化法有：石灰软化法、石灰-苏打法、磷酸盐法及掩蔽剂法。

2、列举3种除盐的方法：蒸馏法、电渗析法、反渗透法、离子交换法、电子混合床法。

3、常用的除氟方法有：吸附法、药剂法、电渗析法等。

问答题：

1、地下水除铁除锰的主要方法是什么？P643 P646

氧化法，将水中的二价铁氧化成三价铁，将水中的二价锰氧化成四价锰，由于三价铁、四价锰在水中的溶解度极小，故能从水中析出，再用固液分离的方法将其去除。

2、举例说明游泳池水的处理方法。P657 图

平衡水池上部设补充水管，循环水泵由平衡池抽水，水泵吸水管上设毛发过滤器，截留水中的毛发，将混合剂和中和剂（除藻剂）投加到水泵吸水管中，利用水泵叶轮搅拌混合，最后，处理水进入游泳池前要对水进行消毒

3、举例说明高浊水的处理方法。P641图

高浊度水首先进入辐流式沉淀池沉淀，再向水中投加混凝剂，经混合、絮凝、沉淀、过滤、投氯消毒，即可获得合格的处理水。

第二十章 城市污水处理工艺系统

填空题：

1、污水处理的物理法有：沉淀法、过滤法、气浮法、筛滤法、反渗透法和上浮法 等。

2、污水的化学处理法通常有：中和、混凝、电解、氧化还原、吸附、离子交换等。

3、污水的生物处理通常包括好氧氧化法和厌氧还原法两类。

名词解释：

1、 SV(settling velocity)（污泥沉降比）：又称30min沉降率。混合液在量筒内静置30min后所形成沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分率，以%表示。

SVI(sludge volume index)（污泥容积指数）：本项指标的物理意义是从曝气池出口处取出的混合液，经过30min静沉后，每克干污泥形成的沉淀污泥所占有的容积，以ml计。SVI=SV(mL/L)/MLSS(g/L) 单位：mL/g

SOUR(specific oxygen uptake rate)（活性污泥的比耗氧速率）：是衡量活性污泥生物活性的一个指标。是指单位重量的活性污泥在单位时间内所能消耗的溶解氧量，其单位为mgO2/(gMLVSSh)mgO2/(gMVSSh)。

8、泥龄（单位d） ：在曝气池内，微生物从其生长到排出的平均停留时间，也就是曝气池内的微生物全部更新一次所需要的时间 。从工程上来说，在稳定条件下，污泥龄就是曝气池内活性污泥总量与每日排放的剩余污泥量之比。

9、污泥回流比 ：从二沉池返回到曝气池的回流污泥量QR与污水流量Q之比，常用%表示。

10、BOD—容积负荷率 （标明单位）：单位曝气池容积（m3），在单位时间（d）内接受的有机物量。Nv=QSo/V kgBOD/(m3曝气池d)

11、污泥解体：当活性污泥处理系统出现处理水质混浊，污泥絮凝体微细化，处理效果变坏等时的现象。

12、污泥膨胀 ：是一种丝状菌在絮体中大量生长以致影响沉降的现象。

13、污泥上浮 ：是由于曝气池内污泥泥龄过长，硝化进程较高,但却没有很好的反硝化，因而污泥在二沉池底部产生反硝化，硝酸盐成为电子受体被还原，产生的氮气附于污泥上，从而使污泥比重降低，整块上浮。

14、同步驯化法 ：在培养开始就加入少量工业废水，并在培养过程中逐渐增加比重，使活性污泥在增长的过程中，逐渐适应工业废水并具有处理它的能力。

过滤器的主要功能不是吸鱼粪便的，过滤器主要功能是培养硝化细菌，使水流过硝化细菌的群落，分解水中对鱼有害物质（如：氨、氮等），达到生物过滤的功效。

鱼粪便要靠手工清除，换水的时候把鱼粪便吸出来，可以买个洗沙器，比较方便。

进水管不碰掉不下来就可以，大部分的过滤进水口都是这样的，不用担心。

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

　　101 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。

　　102 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。

　　103 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。

　　104 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。

　　105 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

　　21 术语

　　211 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。

　　212 敞开式系统Open system

　　指循环冷却水与大气直接接触冷却的循环冷却水系统。

　　213 密闭式系统Closed system

　　指循环冷却水不与大气直接接触冷却的循环冷却水系统。

　　214 药剂Chemicals

　　循环冷却水处理过程中所使用的各种化学物质。

　　215 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。

　　216 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。

　　217 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mL/ 表示。

　　218 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㎡•K/W。

　　219 腐蚀率Corrosionrate

　　以金属腐蚀失重而算得的平均腐蚀率，单位为mm/a。

　　2110 系统容积System capacity volume

　　循环冷却水系统内所有水容积的总和。

　　2111 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。

　　2112 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。

　　2113 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。

　　2114 间接换热Indirest heat exchange

　　换热介质之间不直接接触的一种换热形式。

　　2115 旁流水Side stream

　　从循环冷却水系统中分流出部分水量，按要求进行处理后，再返回系统。

　　2116 药剂允许停留时间Permittde retention time of chemi－cals

　　药剂在循环冷却水系统中的有效时间。

　　2117 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。

　　2118 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。

　　2119 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/㎡表示。

　22 符号

编　　号 符　　号 含　　义

221 A 冷却塔空气流量( /h)

222 Ca 空气中的含尘量(g/ )

223 Cmi 补充水中某项成份的含量(mg/L)

224 Cms 补充水的悬浮物含量(mg/L)

225 Cri 循环冷却水中某项成份的含量(mg/L)

226 CTS 循环冷却水的悬浮物含量(mg/L)

227 Gsi 旁流处理后水中某项成份的含量(mg/L)

228 Css 旁流过滤后水的悬浮物含量(mg/L)

229 Gc 加氯量(kg/h)

2210 Gf 系统首次加药量(kg)

2211 Gn 非氧化性杀菌灭藻剂的加药量(kg)

2212 Gr 系统运行时的加药量(kg/h)

2213 g 单位循环冷却水的加药量(mg/L)

2214 gc 单位循环冷却水的加氯量(mg/L)

2215 Ks 悬浮物沉降系数

2216 N 浓缩倍数

2217 Q 循环冷却水量( /h)

2218 Qb 排污水量( /h)

2219 Qe 蒸发水量( /h)

2220 Qm 补充水量( /h)

2221 Qsi 旁流处理水量( /h)

2222 Qsf 旁流过滤水量( /h)

2223 Qw 风吹损失水量( /h)

2224 Td 设计停留时间(h)

2225 V 系统容积( )

2226 Vf 设备中的水容积( )

2227 Vp 管道容积( )

2228 Vpc 管道和膨胀罐的容积( )

2229 Vt 水池容积( )

3　循环冷却水处理

　　31 一般规定

　　311 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：

　　3111 循环冷却水的水质标准；

　　3112 水源可供的水量及其水质；

　　3113 设计的浓缩倍数（对敞开式系统）；

　　3114 循环冷却水处理方法所要求的控制条件；

　　3115 旁流水和补充水的处理方式；

　　3116 药剂对环境的影响。

　　312 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。

　　313 补充水水质资料的收集与选取应符合下列规定：

　　3131 当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；

　　3132 当补充水水源为地下水时，不宜少于一年的逐季水质全分析资料；

　　3133 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。

　　314 水质分析项目宜符合本规范附录A的要求。

　　315 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：

　　3151 管程循环冷却水流速不宜小于09m/s；

　　3152 壳程循环冷却水流速不应小于03m/s。当受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；

　　3153 热流密度不宜大于582kW/㎡。

　　316 换热设备的循环冷却水侧管壁的污垢热阻值和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：

　　3161 敞开式系统的污垢热阻值宜为172× ～344× •㎡K/W；

　　3162 密闭式系统的污垢热阻度宜小于086× ㎡•K/W。

　　3163 碳钢管壁的腐蚀率宜小于0125mm/a，铜、铜合金和不锈钢管壁的腐蚀率宜小于0005mm/a。

　　317 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317的规定。

　　循环冷却水的水质标准　　　　　　　　　　表317

　　注：①甲基橙碱度以CaCo3计；

　　　　②硅酸以SiO2计；

　　　　③ ＋以CaCo3计。

　　318 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。

　　319 敞开式系统循环冷却水的设计浓缩倍数不宜小于30。浓缩倍数可按下式计算：

　　式中N——浓缩倍数；

　　　　Qm——补充水量（ /h）；

　　　　Qb——排污水量（ /h）；

　　　　Qw——风吹损失水量（ /h）。

　　3110 敞开式系统循环冷却水中的异养菌数宜小于5× 个/mL；粘泥量宜小于4mL/ 。

　32 敞开式系统设计

　　321 循环冷却水在系统内的设计停留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（h）；

　　　　V——系统容积（ ）。

　　322 循环冷却水的系统容积宜小于小时循环水量的1/3。当按下式计算的系统容积超过前述规定时，应调整水池容积。

　　式中Vf——设备中的水容积（ ）；

　　　　Vp——管道容积（ ）；

　　　　Vt——水池容积（ ）。

　　323 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。

　　324 系统管道设计应符合下列规定：

　　3241 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；

　　3242 换热设备的接管宜预留接临时旁路管的接口；

　　3243 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8h。当补充水管设有计量仪表时，应增设旁路管。

　　325 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的栏污滤网。

33 密闭式系统设计

　　331 密闭式循环冷却水系统容积可按下式计算：

　　式中Vpc——管道和膨胀罐的容积（ ）。

　　332 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。

　　333 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。

　　334 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。

　34 阻垢和缓蚀

　　341 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相类似的工厂运行经验确定。当做动态模拟试验时，应结合下列因素进行：

　　3411 补充水水质；

　　3412 污垢热阻值；

　　3413 腐蚀率；

　　3414 浓缩倍数；

　　3415 换热设备的材质；

　　3416 换热设备的热流密度；

　　3417 换热设备内水的流速；

　　3418 循环冷却水温度；

　　3419 药剂的允许停留时间；

　　34110 药剂对环境的影响；

　　34111 药剂的热稳定性与化学稳定性。

　　342 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317条的规定外，尚应符合下列规定：

　　3421 悬浮物宜小于10mg/L；

　　3422 甲基橙碱度宜大于50mg/L（以CaCo3计）；

　　3423 正磷酸盐含量（以 计）宜小于或等于磷酸盐总含量（以 计）的50%。

　　342 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50℃。

　　344 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40mg/L（以 计），pH值宜小于83。当pH值大于83时，水中溶解锌与总锌重量比不应小于80%。

　　345 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317条的规定外,尚应符合下列规定：

　　3451 pH值应大于80；

　　3452 钙硬度应大于60mg/L；

　　3453 甲基橙碱度应大于100mg/L（以CaCO3计）。

　　346 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。

　　347 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：

　　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）。

　　348 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：

　　式中Gr——系统运行时的加药量（kg/h）；

　　　　Qe——蒸发水量（ /h）。

　　349 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：

　35 菌藻处理

　　351 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。

　　352 敞开式循环冷却水的菌藻处理宜采用加氯为主，并辅助投加非氧化性杀菌灭藻剂。

　　353 敞开式循环冷却水的加氯处理宜采用定期投加，每天宜投加1～3次，余氯量宜控制在05～10mg/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：

　　式中Gc——加氯量（kg/h）；

　　　　Q——循环冷却水量（ /h）；

　　　　gc——单位循环冷却水的加氯量，宜采用2～4mg/L。

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

　　355 非氧化性杀菌灭藻剂的选择应符合下列规定：

　　3551 高效、广谱、低毒；

　　3552 pH值的适用范围较宽；

　　3553 具有较好的剥离生物粘泥作用；

　　3554 与阻垢剂、缓蚀剂不相互干扰；

　　3555 易于降解并便于处理。

　　356 非氧化性杀菌灭藻剂，每月宜投加1～2次。每次加药量可按下式计算：

　　式中Gn——加药量（kg）。

　　357 非氧化性杀菌灭藻剂宜投加在冷却塔集水池的出水口处。

　　36 清洗和预膜处理

　　361 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。

　　362 循环冷却水系统的水清洗，应符合下列规定：

　　3621 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；

　　3622 管道内的清洗水流速不应低于15m/s；

　　3623 清洗水应从换热设备的旁路管通过；

　　3624 清洗时应加氯杀菌，水中余氯宜控制在08～10mg/L之内。

　　363 换热设备的化学清洗方式应符合下列规定：

　　3631 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；

　　3632 当换热设备金属表面有浮锈时，宜采用全系统化学清洗。可采用专用的清洗剂；

　　3633 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；

　　3634 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化性杀菌灭藻剂进行全系统清洗。

　　364 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。

　　365 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、预膜应采取不同步开车的处理措施。

　　366 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

　　401 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：

　　4011 循环冷却水在循环过程中受到污染，不能满足循环冷却水水质标准的要求；

　　4012 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；

　　4013 生产工艺有特殊要求。

　　402 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。

　　403 敞开式系统采用旁流过滤方案去除悬浮物时，其过滤水量可按下式计算：

　　式中Qsf——旁流过滤水量（ /h）；

　　　　Cms——补充水的悬浮物含量（mg/L）；

　　　　Crs——循环冷却水的悬浮物含量（mg/L）；

　　　　Css——旁流过滤后水的悬浮物含量（mg/L）；

　　　　A——冷却塔空气流量（ /h）；

　　　　Ca——空气中含尘量（g/ ）；

　　　　Ks——悬浮物沉降系数，可通过试验确定。当无资料时可选用02。

　　404 敞开式系统的旁流过滤水量亦可按循环水量的1%～5%或结合国内运行经验确定。

　　405 密闭式系统宜设旁滤处理设施，旁滤量宜为循环水量的2%～5%。

　　406 当采用旁流水处理去除碱度、硬度、某种离子或其它杂质时，其旁流水量应根据浓缩或污染后的水质成份、循环冷却水水质标准和旁流处理后的出水水质要求等按下式计算确定：

　　式中Qsi——旁流处理水量（ /h）；

　　　　Cmi——补充水中某项成份的含量（mg/L）；

　　　　Cri——循环冷却水中某项成份的含量（mg/L）；

　　　　Csi——旁流处理后水中某项成份的含量（mg/L）。

　　5　补充水处理

　　501 敞开式系统补充水处理设计方案应根据补充水量、补充水的水质成份、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处理的内容综合确定。

　　502 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。

　　503 循环冷却水系统的补充水量可按下列公式计算：

　　5031 敞开式系统

　　5032 密闭式系统

　　式中α——经验系数，可取α＝0001。

　　504 密闭式系统补充水管道的输水能力，应在4t～6h内将系统充满。

　　505 补充水的加氯处理，宜采用连续投加方式。游离性余氯量可控制在01～02mg/L的范围内。

　　506 补充水应控制铝离子的含量。

　　6　排水处理

　　601 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：

　　6011 排水的水质和水量；

　　6012 排放标准或排入全厂污水处理设施的水质要求；

　　6013 重复使用的条件。

　　602 排水处理设施的设计能力应按正常的排放量确定。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。

　　603 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。

　　604 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。

　　605 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

　　701 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渗专用仓库或贮存间贮存。

　　702 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：

　　7021 全厂仓库中贮存的药剂量可按15～30d消耗量计算；

　　7022 贮存间贮存的药剂量可按7～10d消耗量计算；

　　7023 酸贮罐容积宜按一罐车的容积加10d消耗量计算。

　　703 药剂在室内的堆放高度宜符合下列规定：

　　7031 袋装药剂为15～20m；

　　7032 散装药剂为10～15m；

　　7033 桶装药剂为08～12m。

　　704 药剂贮存间与加药间宜相互毗连，并设运输和起吊设备。

　　705 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。

　　706 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。

　　707 药剂溶解槽的设置应符合下列规定：

　　7071 溶解槽的总容积可按8～24h的药剂消耗量和5%～20%的溶液浓度确定；

　　7072 溶解槽应设搅拌设施；

　　7073 溶解槽宜设一个；

　　7074 易溶药剂的溶解槽可与溶液槽合并。

　　708 药剂溶液槽的设置应符合下列规定：

　　7081 溶液槽的总容积可按8～24h的药剂消耗量和1%～5%的溶液浓度确定；

　　7082 溶液槽的数量不宜少于2个；

　　7083 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。

　　709 液态药剂宜原液投加。

　　7010 药剂溶液的计量宜采用计量泵或转子流量计，计量设备宜设备用。

　　7011 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。

　　7012 加氯机的总容量和台数应按最大小时加氯量确定。加氯机宜设备用。

　　7013 加氯间必须与其它工作间隔开，并应符合下列规定：

　　70131 应设观察窗和直接通向室外的外开门；

　　70132 氯瓶和加氯机不应靠近采暖设备；

　　70133 应设通风设备，每小时换气次数不宜小于8次。通风孔应设在外墙下方；

　　70134 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；

　　70135 加氯间的附近应设置防毒面具、抢救器材和工具箱。

　　7014 当工作氯瓶的容量大于或等于500kg时，氯瓶间应与加氯间隔开，并应设起吊设备；当小于500kg时，氯瓶间和加氯间宜合并,并宜设起吊设备。

　　7015 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。

　　7016 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。

　　7017 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。

　　7018 循环冷却水系统可根据药剂投加设施的具体需要，结合循环冷却水处理的内容和规模设置维修工具。

　　8　监测、控制和化验

　　801 循环冷却水系统监测仪表的设置应符合下列要求：

　　8011 循环给水总管应设流量、温度和压力仪表；

　　8012 循环回水总管宜设流量、温度和压力仪表；

　　8013 旁流水管、补充水管应设流量仪表；

　　8014 换热设备对腐蚀率和污垢热阻值有严格要求时，应在换热设备的进水管或出水管上设流量、温度和压力仪表。

　　802 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。

　　803 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。

　　804 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。

　　805 循环冷却水系统采用加酸处理时，应对pH值进行检测。

　　806 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。

　　807 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。

　　808 水质日常检测项目包括下列内容：

　　（1）pH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。

　　809 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。

　　8010 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：℃

　　取样日期：