HYT 187.2-2015 海水循环冷却系统设计规范第2部分：排水技术要求

中华人民共和国海洋行业标准海水循环冷却系统设计规范Part2:RequirementofwastewatereIHY/T187《海水循环冷却系统设计规范》分为5个部分：——第1部分：取水技术要求；——第2部分：排水技术要求；——第3部分：海水预处理；——第4部分：循环冷却系统；——第5部分：材料选用及防腐设计导则。本部分为HY/T187的第2部分。本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本部分由国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所提出。本部分由全国海洋标准化技术委员会(SAC/TC283)归口。本部分起草单位：国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所、中国市政工程东北设计研究总院。1海水循环冷却系统设计规范HY/T187的本部分规定了海水循环冷却系统排水工程设计的技术要求。本部分适用于新建、改建和扩建的海水循环冷却系统排水工程的设计，其他系统的海水排水工程设计可参照执行。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适应于本文件。GB5461食用盐GB5462工业盐GB8978污水综合排放标准GB/T12763.2—2007海洋调查规范第2部分：海洋水文观测GB/T16166滨海电厂海水冷却水系统牺牲阳极阴极保护GB17378.4海洋监测规范第4部分：海水分析GB18486—2001污水海洋处置工程污染控制标准GB/T19570—2004污水排海管道工程技术规范GB/T22413海水综合利用工程环境影响评价技术导则GB/T23248—2009海水循环冷却水处理设计规范GB50013—2006室外给水设计规范GB50014室外排水设计规范GB50050—2007工业循环冷却水处理设计规范GB50265泵站设计规范JTJ275海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。设备组成。[GB/T23248-2009,定义3.1]由海水循环冷却系统产生的各种污、废水的总称，包括系统排污水、海水预处理排水、旁流水排水、2冷却塔池底排泥、清洗和预膜排水等。浓缩倍数cycleofconcentration循环冷却水含盐量与补充水含盐量的比值。补充循环冷却海水在运行过程中因蒸发、风吹、排污及泄漏而损失的水量。排污水量amountofblowdown在确定的浓缩倍数条件下，需要从循环冷却水系统排放的水量。[GB50050—2007,定义2.1.22]经海水循环冷却系统出水口排向海洋的总水量。蒸发水量amountofevaporationloss在冷却系统中，由于循环海水的蒸发而以水蒸气形式散失到空气中的水量。风吹损失水量amountofwindageloss在冷却系统中，由于循环海水受到风吹而飘滴的水量。海水冷却塔seawatercoolingtower用于海水循环冷却过程的一种构筑物。海水被输送到塔内，经海水和空气之间进行热、质交换后，达到降低水温的目的。排水构筑物drainagestructure收集、输送、处理和排放海水循环冷却系统排水的各种构筑物的总称，包括排泥水池、浓缩池、截留设施和出水口等。旁流水sidestream从海水循环冷却系统中分流并经处理后，再返回系统的水。[GB/T23248-2009,定义3.20]旁滤水filteredsidestream从海水循环冷却系统中分流并按要求经过滤处理后再返回系统的水。初始稀释度initialdilution海水循环冷却系统排放水由扩散器排出后，在出口动量和浮力作用下与海水混合并被稀释，在出口动量和浮力作用基本完结时排放水被稀释的倍数称为初始稀释度。3由扩散器排出的海水循环冷却系统排放水与海水直接混合后形成的水域。它离排放点最近，其范围包括从海底到海面的海域空间，其水质在任一瞬时，尚未达到规定水质目标的水域。4设计原则4.1海水循环冷却系统排水设计应使海水排水工程达到安全可靠、技术先进、保护环境、经济合理、管理方便的要求。4.2海水循环冷却系统排水设计应全面统筹规划，做好水务管理和水量综合平衡，充分施行排出海水的综合利用和复用。4.3海水循环冷却系统排水设计应以国家和沿海地方政府的海洋利用规划为依据，与其他相关用海工程相协调。4.4海水循环冷却系统排水设计应保证邻近渔业水域的水温符合国家海洋环境质量标准，避免热污染对水产资源的危害。4.5海水循环冷却系统排水设计应掌握全面、完整和正确的工程资料，并利用科学可靠的分析方法进行分析和计算。工程资料搜集内容及其深度应符合海水循环冷却系统所属行业的相关设计规定。4.6海水循环冷却系统排水设计应与取水设计、海水预处理设计和循环冷却水处理设计同步进行，统4.7海水循环冷却系统排水设计应在结合生产实践经验和科学试验的基础上采用新技术、新工艺、新材料和新设备，节约能源和资源，降低工程造价和运行成本。4.8海底排水管道设置不应破坏或降低排放海域的使用功能，排水口的位置应选择在远离海洋自然保护区、重要渔业水域、海水浴场、海滨风景游览区等区域的具有足够水深、海面宽条件的场点，并符合国家的有关规定和标准。4.9海水循环冷却系统排水构筑物、海底排水管道和陆上排水管渠的设计使用年限均应等于或大于海水循环冷却系统的设计使用年限。专用设备的合理设计使用年限宜按材质和产品更新周期经技术经济比较确定。4.10排水建、构筑物设计应在满足工程功能的情况下进行方案比较，总图布置应减少占用海岸线，外观设计应与周围建筑物和自然环境相协调。4.11对改建和扩建的海水排水工程，应从实际出发，充分利用原有设施的功能。4.12海水排水工程的环境保护设施，应与排水工程同时设计、同时施工、同时投产使用。5排水组成及排水量5.1海水循环冷却系统排水应包括以下项目：a)系统排污水；b)海水预处理排水；c)旁流水处理排水；d)冷却塔池底排泥；e)清洗和预膜排水。5.2系统排污水量应按式(1)计算：Q₁=Q.·(N-1)-1-Qw4式中：Q₀——海水排污水量，单位为立方米每小时(m³/h);Q.——海水蒸发水量，单位为立方米每小时(m³/h);N——海水浓缩倍数，取1.5～2.5;Qw——海水风吹损失水量，单位为立方米每小时(m³/h)。5.3海水蒸发水量应按式(2)计算：Q.=k·△t·Q式中：Q.——海水蒸发水量，单位为立方米每小时(m³/h);Q——海水循环水量，单位为立方米每小时(m³/h);k——系数，值为0.001276～0.001436,单位为摄氏度分之一(1/℃);5.4冷却塔的海水风吹损失水量占进入冷却塔循环水量的百分数，应按冷却塔的塔型和设计选用的除水器的逸出水率以及从塔的进风口吹出的水损失率确定。当缺乏除水器的逸出水率等数据时，机械通风冷却塔取海水循环水量的0.1%,风筒式自然通风冷却塔取海水循环水量的0.05%。5.5海水预处理排水量应根据海水水质、所采用的处理工艺和构筑物类型等因素，采用海水循环冷却系统补充水量的5%～10%。当预处理工序仅采用混凝、沉淀工艺时，海水预处理排水量宜取海水循环冷却系统补充水量的3.5%～7%。5.6海水循环冷却系统补充水量应按式(3)或式(4)计算：Qm=Qe+Q₁+Q (3)Qm=N·Q.·(N-1)-1 式中：Qm——海水补充水量，单位为立方米每小时(m³/h);Q。——海水蒸发水量，单位为立方米每小时(m³/h);Q,——海水排污水量，单位为立方米每小时(m³/h);Qw——海水风吹损失水量，单位为立方米每小时(m³/h);5.7旁流水处理排水量应根据旁流水处理工艺及处理水量确定。5.8冷却塔池底排泥水量、清洗和预膜排水水量应结合工程实际情况，根据以往排泥、清洗和预膜的运行经验确定。6排水利用与处理6.1综合利用6.1.1系统排污水应用于浓海水制盐、化学元素提取、废热利用及其他可行的综合利用方式。6.1.2在系统排污水用于浓海水制盐和化学元素提取前，应确定系统排污水中的化学药剂残留不影响制盐和元素提取过程，其盐制品质量符合GB5461或GB5462的规定。6.1.3当海水循环冷却工程距海水淡化工程较近时，宜利用系统排污水为海水淡化工程进水预热，但不应作为海水淡化系统的进水。6.1.4当海水循环冷却系统取水构筑物需要设置化冰设施时，宜设置利用系统排污水喷洒化冰的6.1.5供综合利用的系统排污水应在进入冷却塔前的循环回水管道上接出，且应充分利用管道余压。56.2.1海水预处理排水、旁流水处理排水、冷却塔池底排泥、清洗和预膜排水应经处理达标后方可进行综合利用或排放。6.2.2海水预处理排水、旁流水处理排水、冷却塔池底排泥应进入排泥水处理系统进行处理。排泥水处理系统由调节、浓缩、脱水及泥饼处置四道工序或其中部分工序组成。6.2.3排泥水处理系统的规模应按海水预处理排水的最大连续小时排水量加上旁流水处理排水和冷却塔池底排泥水可能同时发生的最大间断小时排水量进行设计。6.2.4排泥水处理系统的工艺设计参数应结合下列因素，通过实验或参考相似排水处理工程实例a)排水的水质和水量；b)综合利用或排放的水质要求；c)重复使用的条件。6.2.5浓缩池上清液应回流至海水预处理构筑物；脱水机滤液应回流到浓缩池。6.2.6脱水机械中与海水接触的部件应采用非金属材料或有耐腐蚀材料保护的金属材料。6.2.7清洗和预膜排水应经调节pH和稀释处理，处理后水质应符合GB8978的相关规定。6.2.8处理后的清洗和预膜排水应汇入系统排污水一同排海。6.2.9排水处理构筑物的防腐蚀设计应符合JTJ275的相关规定。6.2.10排水处理构筑物的其他设计要求应按GB50013—2006第10章的规定执行。6.3.1海水循环冷却系统排水不应向市政排水管网排放。6.3.2海水循环冷却系统排水不能被综合利用的水量应排海，但排放水质应符合GB8978的相关6.3.3当海水循环冷却系统排水排向第三和第四类水质海域时，混合区外的海水温升不应超过4℃;当排向第一和第二类水质海域时，混合区外的海水温升不应超过1℃。6.3.4排放海域海水温升的预测方法应按GB/T22413的规定执行。6.3.5当系统排污水需要排海时，宜与处理达标水混合排放。6.3.6当厂区雨水排海时，应设置截留初期污染雨水的设施。6.3.7截留设施容纳初期污染雨水的体积应按照一次降雨中污染区面积上15mm～30mm的降水深度计算。6.3.8海水排放应优先采用表层排放方式。当表层排放导致混合区外的海水温升高于6.3.3的要求6.3.9表层排放的出水口应采用钢筋混凝土八字式出水口，出水口数量不应多于2个。6.3.10出水口管道内底标高应高于频率1%的高潮位。6.3.11表层排放的出水口应采用耐冲刷材料与受纳水体表面平缓衔接。6.3.12淹没排放方式中单向多口、分级多口或交替多口方式的确定应在满足6.3.3的情况下，通过比较各具体排放方式的建设和运行管理费用获得。6.3.13淹没排放的初始稀释度应采用5～10。6.3.14淹没排放扩散器的出口流速应大于5m/s。6.3.15淹没排放的其他设计要求应符合GB/T19570的规定。67排水管渠及附属构筑物7.1海水循环冷却系统排水管渠的设计，应以重力流为主，不设或少设提升泵站。当无法采用重力流或重力流不经济时，可采用压力流。7.2海水循环冷却系统陆上埋地排水管道材质应根据运行安全性、水质及水量、施工及维护等条件比较选择钢筋混凝土排水管、高密度聚乙烯(HDPE)排水管或玻璃钢塑料管等。输送系统排污水的管道应校核管道材质、防腐材料及接口形式的耐热性。7.3淹没排放管道的材质选择应符合GB/T19570的规定。7.4排水管渠的排水能力应按远期规划的最大连续小时排水量之和加上可能同时发生的最大间断小时排水量确定。7.5排水检查井应采用混凝土耐腐蚀检查井；钢筋混凝土排水管(渠)、钢筋混凝土跌水井和排海出水口等防腐蚀设计应符合JTJ275的相关规定。7.6海水循环冷却系统陆上排水管渠及附属构筑物的其他设计要求应按GB50014的相关规定执行。7.7海水排水泵泵体和基座宜选用含镍铸铁或锡青铜，主轴和叶轮宜选用耐蚀不锈钢(如奥氏体-铁素体(双相)型不锈钢、022Cr19Ni10或022Cr17Nil2Mo2)或金属包覆氟塑料(如包覆F4、F46或PFA氟塑料)等材料。当选用普通水泵时应辅以电化学保护和涂层防腐。7.8海水循环冷却系统排水管渠及附属构筑物中所采用的拦污栅、阀门、闸门门槽等与海水直接接触的部件，宜采用耐海水腐蚀的材料、涂料，并可采用阴极保护防腐措施。阴极保护防腐设计应按GB/T16166的规定执行。7.9海水排水泵房的设计应按GB50265和GB50014