《电化学处理循环水技术规范》

ICS13.060.25

Z01

团体标准

T/SXCIES002-2022

电化学处理循环水技术规范

Technicalspecificationsforelectrochemicaltreatmentofrecycledwater

（征求意见稿）

2023-**-**发布2023-**-**实施

山西省化工学会发布

电化学处理循环水技术规范

1范围

本规范适用于工业循环冷却水电化学处理系统的生产、安装、控制要求和验收，以及运行管理与

日常维护，包括一般规定、电化学水处理系统、循环水系统、日常维护与运行等。

电化学设备和生产制造单位、相关涉电化学设备建设工程的设计单位、工程公司、施工单位可参

照执行。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文

件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适

用于本文件。

GB/T50050工业循环冷却水处理设计规范

GB8978污水综合排放标准

GB50235工业金属管道工程施工规范

GB/T10002.1给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材

GB50268给水排水管道工程施工及验收规范

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

循环冷却水系统

以水作为冷却介质，并循环运行的一种给水系统，由换热设备、冷却设备、处理设施、水泵、管

道及其他有关设施组成。

3.2

冷却塔

一种将水冷却的装置。

3.3

电化学处理循环冷却水

采用电化学设备及配套设施完成对循环冷却水进行处理的过程。

1

3.4

循环冷却水回水

循环冷却水系统运行一圈后回到循环水池的水。

3.5

电化学旁路水

从循环冷却水分流经电化学处理后，再回到循环冷却水系统的水。

3.6

阳极

连接电化学电源正极，发生氧化反应的电极。

3.7

阴极

连接电化学电源负极，发生还原反应的电极。

3.8

电解电流强度

电化学设备内单位水量上通过的电流强度。

3.9

电解电压

电化学设备运行电解过程中，施加到阴极和阳极之间的电压值。

3.10

浓缩倍数

循环冷却水与补充水含盐量的比值。

3.11

药剂

循环冷却水处理过程中所使用的各种化学品。

3.12

腐蚀速率

以金属腐蚀失重而算得的每年平均腐蚀深度，单位为mm／a。

3.13

监测挂片

置于监测换热设备、测试管或塔池中用于监测腐蚀的标准金属试片。

2

3.14

补充水量

指补充循环冷却水系统运行过程中损失的水量，单位为m3/h。

3.15

排污水量

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，单位为m3/h

3.16

朗格利尔指数

指实际pH值减去饱和pH值的差值，以此来判定水质的稳定状态。

4一般规定

4.1循化水电化学水处理设备是一种兼具除垢、阻垢、节水、节能和杀菌灭藻等功能的水处理设备。

通过利用电极反应对水中的硬度、碱度、氯离子、碳酸钙晶核、细菌、藻类等有效的去除，使循环水

中各离子处于平衡状态，不结垢，不腐蚀。同时提高浓缩倍数，大幅度减少排污、节约用水，达到近

零排放目标。

4.2电化学处理循环水的设备主要由阴极和阳极组成，阳极能杀菌，阴极可除垢。在电流的作用下，

---2-

水在阴极电解生成OH，OH打破阴极附近溶液中碱度与硬度的平衡，溶液中的HCO3转化为CO3，

2+2+

同时水中Ca、Mg等成垢离子在静电引力的作用下，向阴极区迁移，生成沉淀物CaCO3、MgCO3、

Ca(OH)2、Mg(OH)2析出。CaCO3等水垢在阴极板表面的结晶形式由坚硬的方解石结构，转变为较为

疏松的纹石型结构，更易于剥离清除，在系统设备上很难结垢，阴极板上的水垢沉积到一定厚度时，

定期清理。在电流的作用下，水在阳极电解生成羟基自由基、超氧自由基、臭氧等具有超强杀菌灭藻

效果。

4.3电化学设备本体及辅件3年无变形和泄漏，电化学电极使用寿命≥26280h。

4.4电化学处理循环冷却水设备能耗，处理每km3循环水量能耗≤5kW。

4.5设备处理后水质要求钙硬度+全碱度（以CaCO3计）≤1100mg/L。

4.6电化学处理循环冷却水设计应根据循环水系统盐平衡方案，结合水源、水质的情况具体设计方案。

4.7电化学处理循环冷却水设计的有关要求应根据冷却系统的性能要求合理确定。

4.8电化学处理循环冷却水设计应满足安全使用、节水降耗、环境保护等要求，充分考虑设备安装、

操作运行，日常维护、定期保养等因素。

4.9循环冷却水量应根据生产工艺的最大小时用水量确定。

4.10补充水水质收集资料要求：

3

4.10.1补水水源一般有：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质全分析资料，其中包括再生水水源组成及

其处理工艺等资料；

4.10.3水质分析项目、分析误差应符合《工业循环冷却水处理设计规范》GB/T50050-2017的规定。

4.11补水水质设计要求应采用水质分析数据平均值，并以最不利水质设计设备处理能力。

5电化学处理循环水系统

5.1设备安装

5.1.1电化学处理循环冷却水设备安装应符合下列规定要求：

a）设立有独立的管道系统。

b）设备进水宜从循环冷却水回水管道、循环水水池中取水。

c）设备出水回到循环水系统水池。

5.1.2阀门、管道、浓硫酸罐材质及要求：

a）设备管道阀门宜采用闸阀或球阀。

b）管道可以使用Q235B、PVC-U等材质管道，根据现场安装条件等相关要求选择。

c）浓硫酸罐设计要求使用Q235B，罐体要求有卸酸口、人孔、呼吸口、干燥口及放空口，浓硫

酸罐外部做沥青防腐，所有硫酸阀门衬PTFE材质保护。

5.2仪表及控制

5.2.1电化学处理循环冷却水设备包含下列仪表：

a）电化学设备运行过程中有关参数的监测及显示；

b）电化学设备运行过程中需要实时上传的水质参数的监测与显示；

c）水量参数的监测与显示。

5.2.2电气设计要求：

a）电化学设备安装的pH在线监测仪与加酸罐、加酸泵连锁控制；

b）电化学设备排污阀与沉淀池液位计连锁控制；

5.2.3电化学设备控制系统除了控制电化学设备的正常运行外，还要包括设备刮垢、排垢、沉淀池排水、

酸计量泵加酸等程序连锁运行。

5.3配套设施

5.3.1管道安装

a）所有与设备连接的管道应具有独立、牢固的支撑，消减管道的震动，防止管道重量压在设备之

上；

4

b）互相连接的法兰端面应平行，法兰水平安装；

c）管道与设备连接后，不可直接进行焊接或气割。当需焊接和气割时，应拆下管道或采取必要措

施，防止设备连接口变形，并防止焊渣落入设备；

d）连接设备进出口的管道直径，不应小于设备进口与出口的直径，当采用变径时，变径管的长度

不应小于大小管径差的5-7倍。

5.3.2电化学设备车间应设置有排水设施。

5.3.3电化学设备车间应安装通风装置，保证车间通风良好。

5.4监测挂片

循环水系统监测水质腐蚀速率，碳钢设备腐蚀速率应小于0.075mm/a，铜合金和不锈钢设备腐蚀

速率应小于0.005mm/a。

应符合现行国家标准GB/T50050《工业循环冷却水处理设计规范》的规定。

（式5.4.1）

式中：——挂片腐蚀速率，单位毫米每年（mm/a）；

8760——与年相当的小时数，单位为小时每年（h/a）；

——挂片质量损失数值，单位为克（g）；

——挂片的密度数值，单位为克每立方厘米（g/cm³）；

——挂片监测的时间数值，单位为小时（h）；

——挂片的表面积数值，单位为平方厘米（㎝²）；

10——与1cm相当的毫米数，单位为毫米每厘米（mm/cm）。

6循环水系统

6.1补水水质

不同地区补水水质硬度区分表见下表1。

表1水质硬度

水质类型硬度（以碳酸钙计）主要分布区域

软水＜80mg/L南方沿海、珠江流域、松花江流域

中硬度水80-180mg/L西北、长江中下游

高硬度水＞180mg/L黄河流域、西北、东北

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6.2循环水水质

电化学处理循环冷却水运行水质标准应满足下表2。

表2循环冷却水运行水质标准

序号项目单位控制指标

1钙硬度mg/L≤1000

2总碱度mg/L≤500

3氯离子mg/L≤1000

6.3循环水系统水量计算

6.3.1循环冷却水系统排污量、补水量、浓缩倍数是系统运行操作的主要参数之一，应进行定量计算控

制：

a）排污量计算公式：

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——蒸发水量（m³/h）

N——浓缩倍数

Qd——风吹损失水量（m³/h）

Δt——循环冷却水进、出冷却塔温差（k——蒸发损失系数（1/℃）按表3取值，气温为中间值

使采用内插法计算。

表3蒸发损失系数

进塔大气温度-10010203040

k（1/℃）0.00080.00100.00120.00140.00150.0016

注1：表中进塔大气温度指冷却塔设计干球温度。

注2：其他要求应按《工业循环冷却水处理设计规范》GB/T50050-2017执行。

循环水冷却水系统风吹损失水量，由冷却塔工艺设备型号确定，一般选择为循环冷却水量的0.1‰。

b)补水量计算公式：

Qm=Qb+Qe+Qd（式6.3.3）

式中：Qm——补充水量（m³/h）

6

Qb——排污水量（m³/h）

Qe——蒸发水量（m³/h）

Qd——风吹损失水量（m³/h）

c）浓缩倍数计算公式：

N=Qm/（Qb+Qd）（6.3.4）

式中：Qm——补充水量（m³/h）

Qb——排污水量（m³/h）

Qd——风吹损失水量（m³/h）

6.3.2电化学旁路处理水量应根据循环冷却水系统最大小时循环量的2-10%进行计算。

7日常维护与运行

7.1日常维护

7.1.1工业循环冷却水电化学处理系统应建立日常保养、定期维护和大修的分级维护制度及操作规程，

运行管理人员应按规定要求对设备进行定期维护和保养。

7.1.2运行人员应按操作规程进行操作，并做好运行维护记录。记录包括：交接班记录、设备运行巡检

记录、设备维修保养记录、设备故障及事故处理记录、药剂储存使用记录、排污台账记录、水质检测

记录等。

7.1.3维护频次：宜两周一次。

7.2运行管理

7.2.1设备操作

a）在电化学处理系统未充满水或循环冷却水处于不流动状态时，切勿开启电源，有安全危险。

b）如遇停电或其他紧急事故时，应立即关闭电化学处理系统总电源。

c）需要启停电化学处理系统时，必须严格按照电化学处理系统操作流程操作。

d）电化学处理系统长时间停运时，必须拆卸保护pH和电导率等监测仪表探头。

7.2.2巡查

a）每天检查并记录电化学处理设备运行情况，处理水量及电压电流读数。

b）每天检查并记录液压站液位、油温、压力等运行情况。

c）每天检查并记录液位、温度、浊度、电导率和pH值等的读数。

d）每天检查并记录补充水情况。

e）每天检查并记录电化学处理设备的排污情况。

f）每天检查并记录药剂储存、使用情况。

7

g）定期检查并记录循环冷却水水质指标应符合设计要求。

7.2.3编制运行人员应遵守的操作规程，并要求做好运行维护记录。

7.2.4对水质检测取水点位置提出明确要求，水质检测记录存档备案。

7.2.5北方冬季应考虑防冻措施。

7.2.6工业循环冷却水电化学处理间应有安全防护措施及管理制度，严禁烟火，保持通风。

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附录A电化学设备巡检记录表

设备巡检记录表

用户名称使用车间

维护时间用户联系人联系电话

维护类型巡检维护□故障维护□巡检人员

维护项目目前状态维护描述

1.设备外观整洁

2.设备、管道泄漏

3.电流、电压读数

4.PH、电导率读数

设备现场

5.电源通讯状态

维护内容

6.设备清洗间隔/电解时间

7.酸储存酸量

8.刮刀运行情况

9.报警显示

10.其它故障