DB50T 1136-2021 工業(yè)循環(huán)冷卻水生物法處理技術指南　

ICS70.040CCSG76DB50重慶市市場監(jiān)督管理局發(fā)布DB50/T1136—2021前言 12規(guī)范性引用文件 13術語和定義 24適用條件 34.1循環(huán)冷卻水工況 34.2循環(huán)冷卻水補充水 35協(xié)同處理廢水 46生物填料與塔池 56.1生物填料 56.2塔池 57微生物制劑 67.1配制 67.2貯存 67.3投加 68系統(tǒng)處理模式切換 79系統(tǒng)運行管理 89.1水質(zhì)監(jiān)測與控制 89.2運行調(diào)節(jié) 8附錄A（資料性）生物填料布置 9附錄B（資料性）機械通風冷卻塔池構造示意圖 附錄C（規(guī)范性）生物填料內(nèi)細菌總數(shù)的測定平皿計數(shù)法 IDB50/T1136—2021本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別這些專利的責任。本文件由重慶市經(jīng)濟和信息化委員會提出并歸口。本文件起草單位：重慶融極環(huán)保工程有限公司、重慶大學、中國水利水電科學研究院、武漢大學、中國神華能源股份有限公司國華電力分公司。本文件主要起草人：李大榮、葉姜瑜、劉來勝、葉春松、王勇、蘇堯、楊平、于瑤、王藝超、余崇圣、王艷君。DB50/T1136—2021工業(yè)循環(huán)冷卻水處理的目標：在冷卻器單元中保持高效熱傳遞、盡量延長冷卻水系統(tǒng)設備壽命。由于純水蒸發(fā)、鹽類和懸浮物累積，反復循環(huán)的冷卻水極易結(jié)垢和對金屬冷卻器的腐蝕，不僅降低冷卻器的換熱效率、增加能耗，還會造成微生物誘導腐蝕及電化學腐蝕?，F(xiàn)有的處理方法是加入化學緩蝕阻垢劑、殺生劑等多種化學藥劑和增加補水。然而，除水資源限制外，重金屬或磷酸鹽阻垢劑、殺生劑等污染物對受納水體造成污染。隨著更嚴格排水限制的提出，人們應更加重視并創(chuàng)新循環(huán)冷卻水處理方案。生物法處理工業(yè)循環(huán)冷卻水技術操作簡便，在有效減少污染物外排量的同時，也可以大幅度減少補水量，為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)處理提供了一個全新技術路徑。DB50/T1136—2021工業(yè)循環(huán)冷卻水生物法處理技術指南本文件規(guī)定了工業(yè)循環(huán)冷卻水處理生物法的術語和定義、適用條件、協(xié)同處理廢水、生物填料與塔池、微生物制劑、系統(tǒng)處理模式切換、系統(tǒng)運行管理。本文件適用于工業(yè)循環(huán)冷卻水生物法處理。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)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使用與本文件；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。GB4789.2食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數(shù)測定GB/T50050-2017工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計規(guī)范DL/T957-2017火力發(fā)電廠凝汽器化學清洗及成膜導則3術語和定義GB/T50050-2017界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1微生物制劑microbialagent將篩選、馴化得到的具有特定功能的微生物，經(jīng)擴培加工制成的制劑。3.2生物填料biocarrier由耐腐蝕、抗氧化材料制成的供目標微生物附著生長的填充材料。3.3污泥阻擋帶sludgebarrier安裝在循環(huán)水塔池出口前，阻擋塔池底泥進入循環(huán)水泵進水流道的建筑構件。3.4協(xié)同處理廢水CollaborativeSewageTreatment廢水經(jīng)試驗后按相應比例與循環(huán)水混合，一同并入塔池進行處理。4適用條件1DB50/T1136—20214.1循環(huán)冷卻水工況4.1.1間冷開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)應滿足GB/T50050-2017的要求，還應符合下列規(guī)定：——循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水容積不宜小于循環(huán)水水量的1/3；——循環(huán)冷卻水系統(tǒng)塔池水溫宜為12℃~45℃。極端條件下塔池水溫低于12℃或高于4.1.2有生物毒性的物質(zhì)不宜進入循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。4.2循環(huán)冷卻水補充水4.2.1當補充水為地表水或地下水時，其水質(zhì)應滿足GB/T50050-2017第5章中對補充水水水質(zhì)的要4.2.2當補充水為再生水時，其水質(zhì)指標應滿足表1的要求。表1再生水用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補水的水質(zhì)指標1 234BOD5COD6鐵7錳89NH-NNH-N要求相比于GB/T50050-2017放寬到≤10.0mg/L。2DB50/T1136—20214.2.3補水硬度、堿度超標時，宜采用石灰或樹脂軟化等方法預處理，預處理后的碳酸鹽硬度（以CaCO3計）宜小于250mg/L。4.2.4補水中細菌總數(shù)超標時，宜采用氧化性或非氧化性殺菌劑控制細菌含量，處理后細菌總數(shù)宜小于10000CFU/mL、余氯含量應小于0.1mg/L。5協(xié)同處理廢水5.1補充至循環(huán)水系統(tǒng)協(xié)同處理的廢水可生化性指標BOD5/CODcr的比值不宜小于1/4。5.2使用生物法處理循環(huán)水，下列廢水不應進入循環(huán)水系統(tǒng)：——含抗生素類的制藥廢水；——礦物油或動物油含量大于20mg/L的油脂類廢水；——含鹽量大于10g/L的廢水；——總硬度大于1000mg/L的廢水。5.3對于其他成分復雜的廢水，是否適合補入循環(huán)水系統(tǒng)，需要對微生物制劑的適用性進行驗證。驗證方法如下：——模擬現(xiàn)場運行工況，開展循環(huán)水動態(tài)模擬試驗；——試驗啟動后加入微生物制劑，按照設計量補入待驗證廢水；開始小流量補入廢水，對微生物進行馴化，待微生物適應后逐漸加大廢水補入量；——分析試驗過程中的水質(zhì)數(shù)據(jù)，結(jié)合換熱管結(jié)垢、腐蝕等情況，判斷此種廢水是否適合于補入循環(huán)水系統(tǒng)。6生物填料與塔池6.1生物填料6.1.1微生物在循環(huán)水中著床生長的載體是為軟性或半軟性的生物填料，宜采用掛膜架裝置，其比表面積宜不小于1000m2/m3。6.1.2生物填料裝填量可參考表2。表2生物填料填裝比例>300006.1.3當循環(huán)水工況滿足以下條件時，宜適當調(diào)整生物填料填裝比例：——旁濾量大于循環(huán)水水量的2%，宜減少生物填料比例10%～30%；——補水濁度高于5NTU且旁濾量不足循環(huán)水量的1%，宜增加生物填料比例20%～50%；——循環(huán)水系統(tǒng)水容積小于循環(huán)水水量的1/3，宜增加生物填料比例20%～50%；——補水為再生水且水中余氯含量大于0.1mg/L，宜增加生物填料比例20%～50%。6.1.4生物填料宜采用掛膜架固定于循環(huán)水塔池內(nèi)，布置方式參見附錄A。填料裝填位置及固定方式宜符合下列規(guī)定：——為滿足微生物著床要求，生物填料裝填處水流速不宜大于0.1m/S；——生物填料應固定于循環(huán)水塔池池底或立柱間，循環(huán)水量達到最大設計值時不發(fā)生位移。3DB50/T1136—20216.2塔池6.2.1新建循環(huán)水系統(tǒng)宜在池底修建排污渠，并設置污泥沉積井，排污口宜為最低位。機械通風冷卻塔池底坡度不宜低于1%的斜坡，機械通風冷卻塔池構造示意圖參見附錄B。6.2.2當循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中有下列情況之一時，應安裝污泥阻擋帶：——循環(huán)水塔池底部坡度小于1%或無排污渠，無法有效排出池底淤泥；——循環(huán)水塔池出水口與池底的距離小于0.2m；——循環(huán)水系統(tǒng)未配備旁流水處理設施；——循環(huán)水濁度大于10NTU；——檢修周期大于1年。6.2.3污泥阻擋帶可由金屬板材或磚混材料構成，90°垂直固定于循環(huán)水塔池底部。7微生物制劑7.1配制7.1.1微生物制劑配方宜經(jīng)動態(tài)模擬試驗和技術經(jīng)濟比較確定，或根據(jù)水質(zhì)和工況條件類似的工廠運行經(jīng)驗確定。7.1.2微生物制劑應選擇高效、無毒害的環(huán)境友好型微生物，不應包含致病菌。7.1.3微生物制劑配方中含有多種微生物時，宜配制成一種制劑，便于現(xiàn)場投加管理。7.2貯存7.2.1微生物制劑宜在貯存間避光貯存，環(huán)境溫度不應低于0℃、不宜高于35℃,可按無毒無害制劑相關要求貯存；其它注意事項見產(chǎn)品說明書。7.2.2貯存量宜根據(jù)微生物制劑的消耗量、供應情況和運輸條件等因素確定，宜為2次～3次或30天的加藥量。7.3投加7.3.1微生物制劑每月加藥量按下式計算：式中：M——系統(tǒng)運行每月加藥量，CFU；V——循環(huán)水系統(tǒng)水容積，m3；g——每立方循環(huán)水每月加藥量，kg/m3。首次投加宜取0.5kg/m3，正常投加宜取0.1kg/m3～0.2kg/m3；n——有效活菌數(shù)，CFU/g。液體菌劑有效活菌數(shù)不宜小于2×108CFU/g。7.3.2微生物制劑投加前，宜通過排污將循環(huán)水正常濃縮倍數(shù)降低0.5左右。微生物制劑投加后24h內(nèi)，不應排污。7.3.3微生物制劑宜在遠離循環(huán)水塔池出水口的低流速位置多點投加。7.3.4微生物制劑采用分次投加，投加量及投加頻次宜參考表3。投加比例和頻次會有所調(diào)整，但首次加藥量宜占首月加藥量的60%以上，以保證啟動良好。4DB50/T1136—2021表3微生物制劑投加量及投加頻次—8系統(tǒng)處理模式切換8.1由工業(yè)循環(huán)水化學處理模式轉(zhuǎn)換成生物處理模式，系統(tǒng)改造前應先進行黏泥剝離和殺菌滅藻處理，并符合下列規(guī)定：——氧化性殺菌劑宜采用次氯酸鈉、優(yōu)氯凈、有機氯等，控制循環(huán)水中余氯0.1mg/L～0.3mg/L，保持時間不應低于4h；——非氧化性殺菌劑宜選用性能高效、低毒、廣譜的殺菌劑，按其使用要求投加，非氧化性殺菌劑具有剝離功能的，無需另行投加黏泥剝離劑；——黏泥剝離劑投加于循環(huán)水泵入口，濃度宜控制在10mg/L～50mg/L范圍內(nèi)，直至循環(huán)水濁度不再上升為止。若黏泥剝離過程中產(chǎn)生明顯泡沫，宜配合消泡劑使用。8.2殺菌和黏泥剝離后，需及時排污置換，直至循環(huán)水濁度小于10NTU、余氯小于0.1mg/L為止。新投運系統(tǒng)或停車改造系統(tǒng)開車前，宜參照DL/T957—2017進行系統(tǒng)清洗和預膜。9系統(tǒng)運行管理9.1水質(zhì)監(jiān)測與控制9.1.1采用微生物制劑處理工業(yè)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，水質(zhì)指標應根據(jù)補水水質(zhì)及換熱設備的結(jié)構型式、材質(zhì)、工況條件、污垢熱阻值、腐蝕速率等因素綜合確定，并宜符合表4的規(guī)定。表4循環(huán)冷卻水水質(zhì)指標———— Cu—5DB50/T1136—2021表4循環(huán)冷卻水水質(zhì)指標（續(xù)）2SO+Cl—硅酸（以SiO計）—NH-N—COD—微生物制劑中性偏酸，較化學藥劑pH高，投加后循環(huán)水pH要求相比于GB/T50微生物制劑產(chǎn)酸性能有限，投加后限制循環(huán)水堿度≤400mg/L。微生物制劑總Fe要求效果比于GB/T50050-2017縮小到≤1.0mg/L。微生物制劑具有降低循環(huán)水中氮的功能，NH-N要求相比于GB/T50050-2017放寬到≤100mg/L和≤5mg/L。其余水質(zhì)指標要求與GB/T50050-2017中相同。9.1.2當循環(huán)水的鈣硬度與甲基橙堿度之和大于1100mg/L、穩(wěn)定指數(shù)RSI<3.3時，宜進行軟化處理。9.1.3在長江流域，生物法處理循環(huán)冷卻水，宜控制循環(huán)水濃縮倍數(shù)在4.0～6.0之間。9.1.4投加微生物制劑1個月后，生物填料內(nèi)細菌總數(shù)宜大于1×1011CFU/m3，測定方法見GB4789.2-2016。9.2運行調(diào)節(jié)9.2.1當循環(huán)水系統(tǒng)夏季蒸發(fā)量大時，宜連續(xù)排污控制循環(huán)水濃縮倍數(shù)；當循環(huán)水系統(tǒng)蒸發(fā)量小時，宜采間斷排污控制循環(huán)水濃縮倍數(shù)。9.2.2當置換水量大于循環(huán)水系統(tǒng)水容積的30%時，宜補加微生物制劑。9.2.3當循環(huán)水濁度超標時，宜對照表5查找原因，并進行處理。表5濁度超標主要原因分析及處理措施12346DB50/T1136—20219.2.4當循環(huán)水系統(tǒng)介質(zhì)側(cè)發(fā)生泄漏時，應及時查找并消除漏點。當泄露輕微時，根據(jù)泄露物的種類，宜對照表6進行處理。當泄露嚴重時，應退出運行，停車檢修。表6泄露物種類及處理（輕微泄露）11）當循環(huán)水氧化劑含量折合余氯＞0.1mg/L且持續(xù)時間大于4h，宜補加微生物制2）當循環(huán)水氧化劑含量折合余氯＞0.2mg/L且持續(xù)時間大于42無機酸、堿、鹽2）當循環(huán)水pH≥9.5，應加無磷無機酸性3當循環(huán)水COD≥150mg/L，應排污置換至CO9.2.5應正常投運旁濾、膠球清洗等輔助設備以保護換熱器。配備排污閥的換熱設備，宜定期排污。78(資料性)出水口加藥點·圖A.1生物填料布置示意圖(圓形):適用于圓形集水池圖A.2生物填料布置示意圖(方形):適用于方形集水池9(資料性)B.1機械通風冷卻塔池構造圖見圖B.1圖B.1機械通風冷卻塔池構造示意圖DB50/T1136—2021生物填料內(nèi)細菌總數(shù)的測定平皿計數(shù)法C.1方法概要將生物填料從集水池取出，并將填料內(nèi)的細菌全部洗脫下來，研磨均質(zhì)、超聲分散。測定細菌總數(shù)，計算單位體積生物填料內(nèi)的細菌總數(shù)。C.2試劑和材料C.2.1無菌稀釋水：將生理鹽水用蒸汽壓力滅菌鍋于（121±1）℃滅菌15min～30min。C.2.2氫氧化鈉溶液：40g/L，分析純。C.2.3乙醇溶液：75%。C.2.4培養(yǎng)基：LB培養(yǎng)基。C.2.5玻璃培養(yǎng)皿或一次性滅菌塑料培養(yǎng)皿：直徑90mm。C.2.6脫脂棉簽：醫(yī)用，無菌。C.3儀器C.3.1無菌室或超凈工作臺C.3.2蒸汽壓力滅菌鍋：有效容積50L，50℃~126℃,控溫精度1℃。C.3.3電熱干燥箱：60℃~280℃,控溫精度2℃。C.3.4漩渦混勻器：0rpm～3000rpm，硅膠頭。C.3.5超聲波清洗器：功率500W，頻率50kHz。C.3.6玻璃組織研磨器：有效容積20mL。C.3.7生化培養(yǎng)箱：0℃~50℃,控溫精度1