《電化學處理循環(huán)水技術規(guī)范》

ICS13.060.25

Z01

團體標準

T/SXCIES002-2022

電化學處理循環(huán)水技術規(guī)范

Technicalspecificationsforelectrochemicaltreatmentofrecycledwater

（征求意見稿）

2023-**-**發(fā)布2023-**-**實施

山西省化工學會發(fā)布

電化學處理循環(huán)水技術規(guī)范

1范圍

本規(guī)范適用于工業(yè)循環(huán)冷卻水電化學處理系統(tǒng)的生產、安裝、控制要求和驗收，以及運行管理與

日常維護，包括一般規(guī)定、電化學水處理系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、日常維護與運行等。

電化學設備和生產制造單位、相關涉電化學設備建設工程的設計單位、工程公司、施工單位可參

照執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文

件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適

用于本文件。

GB/T50050工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計規(guī)范

GB8978污水綜合排放標準

GB50235工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范

GB/T10002.1給水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材

GB50268給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)

以水作為冷卻介質，并循環(huán)運行的一種給水系統(tǒng)，由換熱設備、冷卻設備、處理設施、水泵、管

道及其他有關設施組成。

3.2

冷卻塔

一種將水冷卻的裝置。

3.3

電化學處理循環(huán)冷卻水

采用電化學設備及配套設施完成對循環(huán)冷卻水進行處理的過程。

1

3.4

循環(huán)冷卻水回水

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運行一圈后回到循環(huán)水池的水。

3.5

電化學旁路水

從循環(huán)冷卻水分流經電化學處理后，再回到循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水。

3.6

陽極

連接電化學電源正極，發(fā)生氧化反應的電極。

3.7

陰極

連接電化學電源負極，發(fā)生還原反應的電極。

3.8

電解電流強度

電化學設備內單位水量上通過的電流強度。

3.9

電解電壓

電化學設備運行電解過程中，施加到陰極和陽極之間的電壓值。

3.10

濃縮倍數(shù)

循環(huán)冷卻水與補充水含鹽量的比值。

3.11

藥劑

循環(huán)冷卻水處理過程中所使用的各種化學品。

3.12

腐蝕速率

以金屬腐蝕失重而算得的每年平均腐蝕深度，單位為mm／a。

3.13

監(jiān)測掛片

置于監(jiān)測換熱設備、測試管或塔池中用于監(jiān)測腐蝕的標準金屬試片。

2

3.14

補充水量

指補充循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運行過程中損失的水量，單位為m3/h。

3.15

排污水量

在確定的濃縮倍數(shù)條件下，需要從循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中排放的水量，單位為m3/h

3.16

朗格利爾指數(shù)

指實際pH值減去飽和pH值的差值，以此來判定水質的穩(wěn)定狀態(tài)。

4一般規(guī)定

4.1循化水電化學水處理設備是一種兼具除垢、阻垢、節(jié)水、節(jié)能和殺菌滅藻等功能的水處理設備。

通過利用電極反應對水中的硬度、堿度、氯離子、碳酸鈣晶核、細菌、藻類等有效的去除，使循環(huán)水

中各離子處于平衡狀態(tài)，不結垢，不腐蝕。同時提高濃縮倍數(shù)，大幅度減少排污、節(jié)約用水，達到近

零排放目標。

4.2電化學處理循環(huán)水的設備主要由陰極和陽極組成，陽極能殺菌，陰極可除垢。在電流的作用下，

---2-

水在陰極電解生成OH，OH打破陰極附近溶液中堿度與硬度的平衡，溶液中的HCO3轉化為CO3，

2+2+

同時水中Ca、Mg等成垢離子在靜電引力的作用下，向陰極區(qū)遷移，生成沉淀物CaCO3、MgCO3、

Ca(OH)2、Mg(OH)2析出。CaCO3等水垢在陰極板表面的結晶形式由堅硬的方解石結構，轉變?yōu)檩^為

疏松的紋石型結構，更易于剝離清除，在系統(tǒng)設備上很難結垢，陰極板上的水垢沉積到一定厚度時，

定期清理。在電流的作用下，水在陽極電解生成羥基自由基、超氧自由基、臭氧等具有超強殺菌滅藻

效果。

4.3電化學設備本體及輔件3年無變形和泄漏，電化學電極使用壽命≥26280h。

4.4電化學處理循環(huán)冷卻水設備能耗，處理每km3循環(huán)水量能耗≤5kW。

4.5設備處理后水質要求鈣硬度+全堿度（以CaCO3計）≤1100mg/L。

4.6電化學處理循環(huán)冷卻水設計應根據(jù)循環(huán)水系統(tǒng)鹽平衡方案，結合水源、水質的情況具體設計方案。

4.7電化學處理循環(huán)冷卻水設計的有關要求應根據(jù)冷卻系統(tǒng)的性能要求合理確定。

4.8電化學處理循環(huán)冷卻水設計應滿足安全使用、節(jié)水降耗、環(huán)境保護等要求，充分考慮設備安裝、

操作運行，日常維護、定期保養(yǎng)等因素。

4.9循環(huán)冷卻水量應根據(jù)生產工藝的最大小時用水量確定。

4.10補充水水質收集資料要求：

3

4.10.1補水水源一般有：地表水、地下水、再生水；

4.10.2地表水、地下水、再生水，不宜少于一年的逐月水質全分析資料，其中包括再生水水源組成及

其處理工藝等資料；

4.10.3水質分析項目、分析誤差應符合《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計規(guī)范》GB/T50050-2017的規(guī)定。

4.11補水水質設計要求應采用水質分析數(shù)據(jù)平均值，并以最不利水質設計設備處理能力。

5電化學處理循環(huán)水系統(tǒng)

5.1設備安裝

5.1.1電化學處理循環(huán)冷卻水設備安裝應符合下列規(guī)定要求：

a）設立有獨立的管道系統(tǒng)。

b）設備進水宜從循環(huán)冷卻水回水管道、循環(huán)水水池中取水。

c）設備出水回到循環(huán)水系統(tǒng)水池。

5.1.2閥門、管道、濃硫酸罐材質及要求：

a）設備管道閥門宜采用閘閥或球閥。

b）管道可以使用Q235B、PVC-U等材質管道，根據(jù)現(xiàn)場安裝條件等相關要求選擇。

c）濃硫酸罐設計要求使用Q235B，罐體要求有卸酸口、人孔、呼吸口、干燥口及放空口，濃硫

酸罐外部做瀝青防腐，所有硫酸閥門襯PTFE材質保護。

5.2儀表及控制

5.2.1電化學處理循環(huán)冷卻水設備包含下列儀表：

a）電化學設備運行過程中有關參數(shù)的監(jiān)測及顯示；

b）電化學設備運行過程中需要實時上傳的水質參數(shù)的監(jiān)測與顯示；

c）水量參數(shù)的監(jiān)測與顯示。

5.2.2電氣設計要求：

a）電化學設備安裝的pH在線監(jiān)測儀與加酸罐、加酸泵連鎖控制；

b）電化學設備排污閥與沉淀池液位計連鎖控制；

5.2.3電化學設備控制系統(tǒng)除了控制電化學設備的正常運行外，還要包括設備刮垢、排垢、沉淀池排水、

酸計量泵加酸等程序連鎖運行。

5.3配套設施

5.3.1管道安裝

a）所有與設備連接的管道應具有獨立、牢固的支撐，消減管道的震動，防止管道重量壓在設備之

上；

4

b）互相連接的法蘭端面應平行，法蘭水平安裝；

c）管道與設備連接后，不可直接進行焊接或氣割。當需焊接和氣割時，應拆下管道或采取必要措

施，防止設備連接口變形，并防止焊渣落入設備；

d）連接設備進出口的管道直徑，不應小于設備進口與出口的直徑，當采用變徑時，變徑管的長度

不應小于大小管徑差的5-7倍。

5.3.2電化學設備車間應設置有排水設施。

5.3.3電化學設備車間應安裝通風裝置，保證車間通風良好。

5.4監(jiān)測掛片

循環(huán)水系統(tǒng)監(jiān)測水質腐蝕速率，碳鋼設備腐蝕速率應小于0.075mm/a，銅合金和不銹鋼設備腐蝕

速率應小于0.005mm/a。

應符合現(xiàn)行國家標準GB/T50050《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計規(guī)范》的規(guī)定。

（式5.4.1）

式中：——掛片腐蝕速率，單位毫米每年（mm/a）；

8760——與年相當?shù)男r數(shù)，單位為小時每年（h/a）；

——掛片質量損失數(shù)值，單位為克（g）；

——掛片的密度數(shù)值，單位為克每立方厘米（g/cm3）；

——掛片監(jiān)測的時間數(shù)值，單位為小時（h）；

——掛片的表面積數(shù)值，單位為平方厘米（㎝2）；

10——與1cm相當?shù)暮撩讛?shù)，單位為毫米每厘米（mm/cm）。

6循環(huán)水系統(tǒng)

6.1補水水質

不同地區(qū)補水水質硬度區(qū)分表見下表1。

表1水質硬度

水質類型硬度（以碳酸鈣計）主要分布區(qū)域

軟水＜80mg/L南方沿海、珠江流域、松花江流域

中硬度水80-180mg/L西北、長江中下游

高硬度水＞180mg/L黃河流域、西北、東北

5

6.2循環(huán)水水質

電化學處理循環(huán)冷卻水運行水質標準應滿足下表2。

表2循環(huán)冷卻水運行水質標準

序號項目單位控制指標

1鈣硬度mg/L≤1000

2總堿度mg/L≤500

3氯離子mg/L≤1000

6.3循環(huán)水系統(tǒng)水量計算

6.3.1循環(huán)冷卻水系統(tǒng)排污量、補水量、濃縮倍數(shù)是系統(tǒng)運行操作的主要參數(shù)之一，應進行定量計算控

制：

a）排污量計算公式：

Qb=Qe/（N-1）-Qd（式6.3.1）

Qe=k×Δt×Qr（式6.3.2）

式中：Qb——排污水量（m3/h）

Qe——蒸發(fā)水量（m3/h）

N——濃縮倍數(shù)

Qd——風吹損失水量（m3/h）

Δt——循環(huán)冷卻水進、出冷卻塔溫差（k——蒸發(fā)損失系數(shù)（1/℃）按表3取值，氣溫為中間值

使采用內插法計算。

表3蒸發(fā)損失系數(shù)

進塔大氣溫度-10010203040

k（1/℃）0.00080.00100.00120.00140.00150.0016

注1：表中進塔大氣溫度指冷卻塔設計干球溫度。

注2：其他要求應按《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計規(guī)范》GB/T50050-2017執(zhí)行。

循環(huán)水冷卻水系統(tǒng)風吹損失水量，由冷卻塔工藝設備型號確定，一般選擇為循環(huán)冷卻水量的0.1‰。

b)補水量計算公式：

Qm=Qb+Qe+Qd（式6.3.3）

式中：Qm——補充水量（m3/h）

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Qb——排污水量（m3/h）

Qe——蒸發(fā)水量（m3/h）

Qd——風吹損失水量（m3/h）

c）濃縮倍數(shù)計算公式：

N=Qm/（Qb+Qd）（6.3.4）

式中：Qm——補充水量（m3/h）

Qb——排污水量（m3/h）

Qd——風吹損失水量（m3/h）

6.3.2電化學旁路處理水量應根據(jù)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)最大小時循環(huán)量的2-10%進行計算。

7日常維護與運行

7.1日常維護

7.1.1工業(yè)循環(huán)冷卻水電化學處理系統(tǒng)應建立日常保養(yǎng)、定期維護和大修的分級維護制度及操作規(guī)程，

運行管理人員應按規(guī)定要求對設備進行定期維護和保養(yǎng)。

7.1.2運行人員應按操作規(guī)程進行操作，并做好運行維護記錄。記錄包括：交接班記錄、設備運行巡檢

記錄、設備維修保養(yǎng)記錄、設備故障及事故處理記錄、藥劑儲存使用記錄、排污臺賬記錄、水質檢測

記錄等。

7.1.3維護頻次：宜兩周一次。

7.2運行管理

7.2.1設備操作

a）在電化學處理系統(tǒng)未充滿水或循環(huán)冷卻水處于不流動狀態(tài)時，切勿開啟電源，有安全危險。

b）如遇停電或其他緊急事故時，應立即關閉電化學處理系統(tǒng)總電源。

c）需要啟停電化學處理系統(tǒng)時，必須嚴格按照電化學處理系統(tǒng)操作流程操作。

d）電化學處理系統(tǒng)長時間停運時，必須拆卸保護pH和電導率等監(jiān)測儀表探頭。

7.2.2巡查

a）每天檢查并記錄電化學處理設備運行情況，處理水量及電壓電流讀數(shù)。

b）每天檢查并記錄液壓站液位、油溫、壓力等運行情況。

c）每天檢查并記錄液位、溫度、濁度、電導率和pH值等的讀數(shù)。

d）每天檢查并記錄補充水情況。

e）每天檢查并記錄電化學處理設備的排污情況。

f）每天檢查并記錄藥劑儲存、使用情況。

7

g）定期檢查并記錄循環(huán)冷卻水水質指標應符合設計要求。

7.2.3編制運行人員應遵守的操作規(guī)程，并要求做好運行維護記錄。

7.2.4對水質檢測取水點位置提出明確要求，水質檢測記錄存檔備案。

7.2.5北方冬季應考慮防凍措施。

7.2.6工業(yè)循環(huán)冷卻水電化學處理間應有安全防護措施及管理制度，嚴禁煙火，保持通風。

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附錄A電化學設備巡檢記錄表

設備巡檢記錄表

用戶名稱使用車間

維護時間用戶聯(lián)系人聯(lián)系電話

維護類型巡檢維護□故障維護□巡檢人員

維護項目目前狀態(tài)維護描述

1.設備外觀整潔

2.設備、管道泄漏

3.電流、電壓讀數(shù)

4.PH、電導率讀數(shù)

設備現(xiàn)場

5.電源通訊狀態(tài)

維護內容

6.設備清洗間隔/電解時間

7.酸儲存酸量

8.刮刀運行情況

9.報警顯示

10.其它故障