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文檔簡介
《循環(huán)冷卻水節(jié)水技術(shù)規(guī)范》國家標準編制說明
(征求意見稿)
一、工作簡況
(一)任務來源
根據(jù)國標委發(fā)【2023】58號《國家標準化管理委員會關于下達2023年第三批推薦性國家標準計劃
及相關標準外文版計劃的通知》的要求,編制國家標準《循環(huán)冷卻水節(jié)水技術(shù)規(guī)范》,計劃編號為
20231388-T-606。
本文件由中海油天津化工研究設計院有限公司、等負責起草。本文件由全國化學標準化技術(shù)委員會
水處理劑分會(SAC/TC63)歸口。
(二)制定背景
1目的、意義
我國是水資源短缺和污染較嚴重的國家之一,工業(yè)用水約占了總用水量的20%,其中冷卻水用量
占整個工業(yè)用水的80%以上,工業(yè)節(jié)水工作已經(jīng)受到國務院及各部委的高度重視。
發(fā)展高效冷卻節(jié)水技術(shù)是工業(yè)節(jié)水的重點,而其中發(fā)展高效循環(huán)冷卻水處理節(jié)水技術(shù)尤為重要,是
工業(yè)節(jié)水的關鍵。節(jié)水途徑主要有兩種:一是提高濃縮倍率,二是廢水及污水的回用。GB/T31329-2014
《循環(huán)冷卻水節(jié)水技術(shù)規(guī)范》的發(fā)布與實施在一段時間內(nèi)促進了我國循環(huán)冷卻水節(jié)水技術(shù)開發(fā)、推廣應
用。但由于此項標準發(fā)布距今已九年之久。九年間,無論是我國循環(huán)冷卻水的節(jié)水理念和技術(shù)還是環(huán)保
的排放要求有了相當大的變化,原標準在進水水質(zhì)要求、運行控制指標以及回用要求等諸多方面已不能
滿足如今的循環(huán)冷卻水的節(jié)水要求,因此有必要修訂此項標準,以推動循環(huán)冷卻水節(jié)水技術(shù)進步,提高
用水效率和效益,促進水資源的可持續(xù)利用,更好的引領循環(huán)冷卻水節(jié)水技術(shù)的高質(zhì)量發(fā)展。
2政策導向
本標準符合《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》第
三十九章第一節(jié)“全面提高資源利用效率”中“實施國家節(jié)水行動,建立水資源剛性約束制度,強化農(nóng)
業(yè)節(jié)水增效、工業(yè)節(jié)水減排和城鎮(zhèn)節(jié)水降損,鼓勵再生水利用……”要求。符合《2021年工業(yè)和信息
化標準工作要點》中“開展鋼鐵、建材、有色金屬、石化化工、輕工、紡織、電子等行業(yè)低碳與碳排放、
節(jié)能和能效提升、節(jié)水和水效提升、資源綜合利用等標準研制”要求。
3標準化工作需求
經(jīng)查,相關國內(nèi)外標準主要有ISO22449-1:2020《Useofreclaimedwaterinindustrialcoolingsystems
—Part1:Technicalguidelines》和GB/T19923—2005《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》GB51414-2020
《有色金屬企業(yè)節(jié)水設計標準》、DL/T2076-2019《火力發(fā)電廠循環(huán)水節(jié)水技術(shù)規(guī)范》。
ISO22449-1:2020是工業(yè)冷卻系統(tǒng)中使用再生水作為補充水的技術(shù)指南。主要是為了使用再生水的
工業(yè)冷卻系統(tǒng)的設計和運行提供了一個基本框架,沒有給出具體的技術(shù)要求。GB/T19923—2005側(cè)重于
城市污水的再生利用,主要是對以城市污水的再生水用作工業(yè)用水的水水質(zhì)進行要求,本標準涉及的再
生水沒有限定來源,是對來源于包括城市污水、工業(yè)廢水等的再生水或混合水的再生水回用于循環(huán)冷卻
水系統(tǒng)的節(jié)水技術(shù)進行要求。GB51414-2020和DL/T2076-2019主要是是針對特定行業(yè)的節(jié)水技術(shù)標準。
實際上,無論是電力行業(yè)、鋼鐵行業(yè)還是石化行業(yè)都涉及到以水為介質(zhì)冷卻物料的單元。基于節(jié)約水資
源的目的,這些行業(yè)均采用了循環(huán)冷卻水處理技術(shù)且具有相同或相似的技術(shù)要求。節(jié)水的途徑也相同,
1
一是提高濃縮倍率,二是廢水及污水的回用。本標準適用范圍更全面,給出了適用于各個行業(yè)循環(huán)冷卻
水系統(tǒng)節(jié)水技術(shù),可以更全面地指導循環(huán)冷卻水節(jié)水技術(shù)的高質(zhì)量發(fā)展。
(三)編制過程
1起草階段(2024年1月~2024年3月)
1.1起草工作組的成立及分工情況
任務下達后,為了能按計劃完成本標準的制定工作,使本標準的技術(shù)內(nèi)容先進、合理,適應我國工
業(yè)循環(huán)冷卻水的處理要求,國家標準制定任務下達后,歸口單位積極聯(lián)系標準相關方成立起草工作組。
①起草工作組
由中海油天津化工研究設計院有限公司、、組成。
②分工情況
各主要參加單位及工作組成員所做工作見表1。
表1主要參加單位及工作組成員所做工作
主要參加單位成員主要工作
1.2調(diào)查研究過程
任務下達后,起草單位查閱了國內(nèi)外標準及有關技術(shù)資料,并向行業(yè)相關單位發(fā)出方法標準調(diào)查表,
廣泛征求對標準修訂工作的意見。經(jīng)查,目前相關國內(nèi)外標準主要有ISO22449-1:2020Useofreclaimed
waterinindustrialcoolingsystems—Part1:Technicalguidelines和GB/T19923—2005《城市污水再生利用
工業(yè)用水水質(zhì)》GB51414-2020《有色金屬企業(yè)節(jié)水設計標準》、DL/T2076-2019《火力發(fā)電廠循環(huán)水
節(jié)水技術(shù)規(guī)范》。
ISO22449-1:2020是工業(yè)冷卻系統(tǒng)中使用再生水作為補充水的技術(shù)指南。主要是為了使用再生水的
工業(yè)冷卻系統(tǒng)的設計和運行提供了一個基本框架,沒有給出具體的技術(shù)要求。GB/T19923—2005側(cè)重于
城市污水的再生利用,主要是對以城市污水的再生水用作工業(yè)用水的水水質(zhì)進行要求,本標準涉及的再
生水沒有限定來源,是對來源于包括城市污水、工業(yè)廢水等的再生水或混合水的再生水回用于循環(huán)冷卻
水系統(tǒng)的節(jié)水技術(shù)進行要求。GB51414-2020和DL/T2076-2019主要是是針對特定行業(yè)的節(jié)水技術(shù)標準。
實際上,無論是電力行業(yè)、鋼鐵行業(yè)還是石化行業(yè)都涉及到以水為介質(zhì)冷卻物料的單元。基于節(jié)約水資
源的目的,這些行業(yè)均采用了循環(huán)冷卻水處理技術(shù)且具有相同或相似的技術(shù)要求。節(jié)水的途徑也相同,
一是提高濃縮倍率,二是廢水及污水的回用。本標準適用范圍更全面,給出了適用于各個行業(yè)循環(huán)冷卻
水系統(tǒng)節(jié)水技術(shù),可以更全面地指導循環(huán)冷卻水節(jié)水技術(shù)的高質(zhì)量發(fā)展。
2024年4月17日~19日,全國化學標準化技術(shù)委員會水處理劑分會在廣東省珠海市召開了2024年水
處理劑國家/行業(yè)標準審查會及工作方案會,出席會議的有分會秘書處、標準起草單位、科研院所、大
專院校及生產(chǎn)廠家等共計87家單位的121名代表。會上,與會代表結(jié)合標準編制的目標要求,詳細討論
了標準的主要技術(shù)內(nèi)容和框架,提出了修訂方案,并對各項工作任務及工作進度做了詳細的安排。
2024年7月起草工作組召開了兩次線上標準工作會議,針對珠海會議的修訂方案的落實情況對標
準的技術(shù)內(nèi)容進行了詳細的梳理和討論。
2024年8月9日~11日,全國化學標準化技術(shù)委員會水處理劑分會在吉林省長春市召開了2024年水處
理劑國家/行業(yè)標準預審會暨工作方案會,出席會議的有分會秘書處、標準起草單位、科研院所、大專
院校及生產(chǎn)廠家等共計76家單位的102名代表。會上,在與會代表的共同努力下,對標準草案進行了認
真的討論并提出修改建議和意見。會后,起草工作組按照會議意見進行了修改和完善,形成了《循環(huán)冷
卻水節(jié)水技術(shù)規(guī)范》標準征求意見稿及編制說明。
2
1.3征求意見稿的形成
2標準征求意見階段(2024年8月~2024年10月)
1廣泛征求意見
在起草階段工作基礎上,起草小組提出標準草案征求意見稿及編制說明,經(jīng)歸口單位修改后,于
2024年8月向水處理劑分技術(shù)委員會的委員、生產(chǎn)、使用及檢驗機構(gòu)等單位發(fā)送了電子文件征求意見
稿及編制說明,并在網(wǎng)上()公開征求意見。
2意見的反饋與處理
發(fā)送征求意見稿的單位數(shù)XX個,收到征求意見稿后回函單位數(shù)XX個,收到征求意見稿后回函并
有建議或意見的單位數(shù)XX個,沒有回函的單位數(shù)XX個。
4標準審查階段(2024年10月)
5報批階段(2025年4月)
二、國家標準編制原則、標準體系和確定國家標準主要修訂內(nèi)容的論據(jù)
(一)國家標準編制原則
本標準在制定過程中,起草單位遵循規(guī)范性、科學性、適用性原則,對標準的技術(shù)內(nèi)容進行反復調(diào)
研和確認,旨在為我國循環(huán)冷卻水工業(yè)企業(yè)提供運行有效、經(jīng)濟合理、實踐可行的循環(huán)冷卻水節(jié)水技術(shù)。
1、規(guī)范性原則:根據(jù)GB/T1.1-2020、GB/T20000、GB/T20001等相關規(guī)定進行編寫。
2、科學性原則:任務下達后,歸口單位聯(lián)合起草單位查閱了相關循環(huán)冷卻水處理的技術(shù)規(guī)范和技
術(shù)導則。結(jié)合對工業(yè)循環(huán)冷卻水節(jié)水技術(shù)應用實例運行維護的廣泛調(diào)研及其安全管理的國家及行業(yè)標
準,確保標準實施的可行性和可靠性,保障了標準的科學性要求。
3、適用性原則:本標準制定過程中,歸口單位、起草單位以及相關單位多次相互交換意見及建議,
探討標準內(nèi)容的可行性,確保標準可以有效適用于我國循環(huán)冷卻水系統(tǒng)節(jié)水技術(shù)的實施和應用。
(二)標準體系
本標準在水處理劑標準體系中的位置:
體系類目名稱:水處理劑—其他—節(jié)水標準
體系類目編號:01-063-05-05-01
體系編號:01-063-05-05-01-006
(三)主要內(nèi)容及其確定依據(jù)
本文件的編制以國家環(huán)境保護現(xiàn)有法律、法規(guī)、標準為主要依據(jù),結(jié)合行業(yè)頭部單位的技術(shù)實力和
處理經(jīng)驗以及不同地區(qū)不同行業(yè)工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的調(diào)研情況,參照工業(yè)水處理相關的運行維護及其
安全管理的國家及行業(yè)標準,確定本文件的技術(shù)要求,總結(jié)編制了本文件。編制中遵循或參考的法律法
規(guī)和標準主要有:
GB5085.7危險廢物鑒別標準通則
GB8978污水綜合排放標準
GB/T14427鍋爐用水和冷卻水分析方法鐵的測定
GB/T15451工業(yè)循環(huán)冷卻水總堿及酚酞堿度的測定
GB/T15452工業(yè)循環(huán)冷卻水中鈣、鎂離子的測定EDTA滴定法
GB/T15453工業(yè)循環(huán)冷卻水和鍋爐用水中氯離子的測定
3
GB/T15456工業(yè)循環(huán)冷卻水中化學需氧量(COD)的測定高錳酸鹽指數(shù)法
GB/T15893.1工業(yè)循環(huán)冷水中濁度的測定散射光法
GB/T16632水處理劑阻垢性能的測定碳酸鈣沉積法
GB/T17167企業(yè)能源計量器具配備和管理導則
GB/T18175水處理劑緩蝕性能的測定旋轉(zhuǎn)掛片法
GB18597危險廢物貯存污染控制標準
GB18599一般工業(yè)固體廢物貯存和填埋污染控制標準
GB/T19923城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)
GB/T21534節(jié)約用水術(shù)語
GB/T22592水處理劑pH值測定方法通則
GB/T23838工業(yè)循環(huán)冷卻水中懸浮固體的測定
GB/T39296循環(huán)冷卻水處理運行效果評價監(jiān)測換熱器法
GB/T50050工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計規(guī)范
GB50335城鎮(zhèn)污水再生利用工程設計規(guī)范
GB51414有色金屬企業(yè)節(jié)水設計標準
DL/T2076火力發(fā)電廠循環(huán)水節(jié)水技術(shù)規(guī)范
HJ298危險廢物鑒別技術(shù)規(guī)范
HJ637水質(zhì)石油類和動植物油類的測定紅外分光光度法
HG/T2160冷卻水動態(tài)模擬試驗方法
HG/T3523冷卻水化學處理標準腐蝕試片技術(shù)條件
HG/T3778冷卻水系統(tǒng)化學清洗、預膜處理技術(shù)規(guī)則
SY/T3099石油化工給水排水水質(zhì)標準
《危險化學品安全管理條例》
ISO22449-1:2020Useofreclaimedwaterinindustrialcoolingsystems—Part1:Technicalguidelines
1范圍
原標準的適用范圍“以地表水、地下水、海水淡化水和再生水等為補充水,采用化學處理技術(shù)達到
節(jié)水減排為目標的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)”。本次修訂改為“以節(jié)水減排為目標,以地表水、地下水等常規(guī)水
和海水淡化水、再生水等非常規(guī)水為補充水的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)”。
水利部、國家發(fā)展改革委水節(jié)約[2023]206號《非常規(guī)水源配置利用的指導意見》中對非常規(guī)水源
給出了明確的定義,即“非常規(guī)水源是指經(jīng)處理后可以利用或在一定條件下可直接利用的再生水、集蓄
雨水、海水及海水淡化水、礦坑(井)水、微咸水等?!?/p>
根據(jù)中華人民共和國國務院令第776號《節(jié)約用水條例》(2024年3月20日發(fā)布),結(jié)合全社會節(jié)約
用水的倡導,解決我國非常規(guī)水源利用尚存在配置水平偏低、利用不夠充分將非常規(guī)補充水的使用等問
題,將非常規(guī)水的使用不再局限于海;水淡化水和再生水,將范圍擴大至非常規(guī)水。
2規(guī)范性引用文件
根據(jù)技術(shù)內(nèi)容的需要,本標準編制過程中引用了相關現(xiàn)行的國家標準和行業(yè)標準作為本標準的延伸
技術(shù)規(guī)定,引用文件的管理規(guī)定和技術(shù)要求視為本標準的一部分。
3術(shù)語和定義
4
GB/T21534、GB50050、HG/T3778界定的術(shù)語和定義適用于本文件。在此基礎上增加常規(guī)水和非
常規(guī)水的定義。常規(guī)水:達到一定的水質(zhì)標準,可在生產(chǎn)生活中直接利用的水,主要包括地表水、地下
水、自來水等。非常規(guī)水:經(jīng)處理后可以利用或在一定條件下可直接利用的再生水、集蓄雨水、海水及
海水淡化水、礦坑(井)水、微咸水等。
4總則
將原標準的總則進行了結(jié)構(gòu)調(diào)整,按照目標、水處理技術(shù)、水處理藥劑、設備設施、新技術(shù)推薦、
新建及改擴建要求的結(jié)構(gòu)進行描述。內(nèi)容增加了“節(jié)約用水、減少排污、節(jié)約能源、降低碳排放”的目
標,提出了“通過提高非常規(guī)水利用比例,減少新鮮水的補充量”的節(jié)水要求。將“優(yōu)先使用可生物降
解型水處理劑藥劑”改為采用環(huán)境友好型水處理藥劑。同時提出了設施設備的使用要求。
5技術(shù)要求
5.1補充水水質(zhì)要求
補充水水質(zhì)要求由原標準的按照地表水、地下水、海水淡化水和再生水分別進行劃分要求改為按照
常規(guī)水和非常規(guī)進行劃分要求。
5.1.1常規(guī)水做補充水
刪除了CODCr的指標,因為通常地表水、地下水等常規(guī)水源,COD的含量都很低,因此此指標沒
有控制的意義。具體指標要求見表2。
表2
項目允許值
濁度(NTU)≤3
pH值(25℃)6.0~8.5
總鐵(Fe)/(mg/L)≤0.3
Cl-/(mg/L)≤200
NH3-N/(mg/L)≤0.5
石油類/(mg/L)≤0.3
5.1.2非常規(guī)水做補充水
以非常規(guī)水做補充水(原標準為再生水做補充水),新舊兩版指標對比見表3。
表3
項目新標準GB/T31329—2014
非常規(guī)水源作為補充水再生水作為補充水
pH值(25℃)6.5~8.56.5~8.5
懸浮物/(mg/L)≤10≤5
濁度(NTU)——≤5
BOD5/(mg/L)≤10≤10
CODCr/(mg/L)≤60≤40
總鐵(Fe)/(mg/L)≤0.3≤0.3
Cl-/(mg/L)≤300——
余氯/(mg/L)——≥0.1
鈣離子(以CaCO3計)/(mg/L)≤350≤250
全堿度(以CaCO3計)/(mg/L)≤250≤200
NH3-N/(mg/L)1~2≤5;有銅材時≤1
總磷(以PO4計)≤3.0≤3
5
總?cè)芙庑怨腆w/(mg/L)≤1000≤1000
石油類/(mg/L)≤2≤5
細菌總數(shù)/(個/mL)(菌落數(shù))<1000<1000
游離氯/(mg/L)補水管道末端0.1~0.2
由表1可知,與舊版標準相比,刪除了濁度指標。這是因為懸浮物對濁度的變化有著直接的影響。
當水中懸浮物較多時,會導致光在水中的傳播被散射和吸收,從而降低水體的透明度,使水體變得渾濁,
即濁度增大。這是因為懸浮物顆粒與光波相互作用,使光線在傳播過程中發(fā)生散射現(xiàn)象,從而使水體呈
現(xiàn)白色或灰色的外觀。懸浮物的顆粒越大、濃度越高,濁度也越高。因此選擇保留懸浮物指標,不再重
復考察濁度指標。原標準懸浮物≤5mg/L過于嚴格,減少了非常規(guī)水的使用范圍,且GB/T50050對于
懸浮物的要求也是≤10mg/L。故調(diào)整了懸浮物指標為10mg/L。
COD含量由≤40mg/L改為≤60mg/L,一方面基于生化法處理的再生水出水≤40mg/L較為困難,會
限制非常規(guī)水源的使用。而且生化出水的COD可生化性較差,通過后續(xù)殺菌劑的投加可以滿足系統(tǒng)正
常運行。同時,也與GB/T50050保持一致。
將鈣離子的指標由≤250mg/L改為≤350mg/L,將全堿度指標≤200mg/L改為≤250mg/L,指標的
放寬是基于通過后續(xù)藥劑投加保證系統(tǒng)運行的前提下,擴大非常規(guī)水的使用范圍。
氨氮原標準指標為“≤5;有銅材時≤1”。但在循環(huán)水系統(tǒng)實際運行過程中發(fā)現(xiàn),氨氮一方面降低
pH值,對腐蝕影響非常大,大大增加了后續(xù)處理難度。而且后續(xù)大量消耗殺菌劑,從經(jīng)濟性考慮,有
必要降低氨氮指標,因此將氨氮指標改為1~2mg/L。
余氯包括化合氯和游離氯。其中,游離氯是指以次氯酸、次氯酸鹽離子和溶解的單質(zhì)氯形式存在的
氯,具有強氧化性,在循環(huán)水系統(tǒng)中具有快速殺菌的作用。因此刪除原標準中的余氯指標,改成與GB/T
50050一致的游離氯指標,即“補水管道末端0.1~0.2mg/L”,既保留了補充水具有一定的殺菌性能,
又不至于造成殺菌劑的浪費以及過量投加帶來的系統(tǒng)腐蝕。
原標準未控制氯離子指標,氯離子是循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運行的重要控制指標。GB/T50050、GB/T11923
對于均要求≤250,本次修訂提出氯離子≤300mg/L。在保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行和濃縮倍數(shù)的前提下,提高
非常規(guī)水的使用范圍。
本標準非常規(guī)水作為補充水水質(zhì)指標與GB/T50050、GB/T11923《城市污水再生利用工業(yè)用水水
質(zhì)》的對比見表4。
表4
項目允許值GB/T50050GB/T19923
pH值(25℃)6.5~8.56.0~9.06.0~9.0
懸浮物/(mg/L)≤10≤10.0——
濁度(NTU)——≤5.0≤5
BOD5/(mg/L)≤10≤10.0≤10
CODCr/(mg/L)≤6060.050.0
總鐵(Fe)/(mg/L)≤0.3≤0.5≤0.3
錳(Mn)/(mg/L)——≤0.2≤0.1
Cl-/(mg/L)≤300≤250≤250
鈣離子(以CaCO3計)/(mg/L)≤350≤250≤450
全堿度(以CaCO3計)/(mg/L)≤250≤200≤350
NH3-N/(mg/L)1~2≤5.0(換熱器為銅≤5;有銅材時≤1
合金換熱器時,≤
1.0)
總磷以pO4計≤3.0(以P計)≤1.0(以P計)≤0.5
總?cè)芙庑怨腆w/(mg/L)≤1000≤1000≤1000
6
石油類/(mg/L)≤2≤5.0≤1.0
細菌總數(shù)/(個/mL)(菌落數(shù))<1000<1000
游離氯/(mg/L)補水管道末端0.1~0.2補水管道末端0.1~0.2
0.1~0.2
色度/度————20
總氮/(mg/L)————≤15
陰離子表面活性劑/(mg/L)————≤0.5
2-
硫酸鹽(以SO4計)/(mg/L)————≤250
大腸桿菌/(MPN/L)————≤1000
二氧化硅/(mg/L)————≤30
與GB/T50050和GB/T19923相比,刪除了濁度指標,原因是基于懸浮物和濁度指標的關系,考察
了懸浮物指標,不再進行重復類似的考查。
與GB/T50050和GB/T19923相比,沒有設定錳指標。這是因為首先從補充水的來說,錳的含量很
低,而且對于循環(huán)水系統(tǒng)影響不大,也不是循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運行控制指標,經(jīng)行業(yè)廣泛調(diào)研認為,沒有
設定錳指標的必要。
GB/T19923規(guī)定的陰離子表面活性劑、大腸桿菌等指標均屬于城市污水特征的指標,工業(yè)水基本
不涉及,故未進行此類指標的限定。
5.2循環(huán)冷卻水系統(tǒng)控制要求
原標準基于當時的技術(shù)條件,根據(jù)補充水的來源不同,提出不同的系統(tǒng)控制要求,即再生水作為
補充水時,系統(tǒng)控制要求較為寬松。隨著循環(huán)冷卻水處理技術(shù)的提升,補充水的水源無論來自何種水源,
均能達到GB/T50050的控制要求。故本次修訂對系統(tǒng)控制要求進行了統(tǒng)一。
關于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水質(zhì)控制的部分指標進行了修訂,新舊標準及GB/T50050的指標對比見表4。
由表4可知,pH值由“7.0~9.2”修改至“7.0~9.5”,而GB/T50050的要求是“6.8~9.5”。目前常
見的循環(huán)水系統(tǒng)正常運行的pH范圍基本都控制在8~9.5。但也存在極少數(shù)使用正磷配方的系統(tǒng),但pH
也不會低于7.0,因此將pH值指標控制在“7.0~9.5”。
隨著循環(huán)冷卻水處理技術(shù)的提升以及藥劑的開發(fā)和使用,加酸工藝的系統(tǒng)鈣硬+總堿完全可以達到
1600mg/L。但是不調(diào)pH值自然運行工藝高于1100mg/L存在結(jié)垢風險,故刪除原標準中“≤1500mg/L”
的要求,而是按照不同工藝加以區(qū)分和要求。
總鐵指標由“≤1.5mg/L”調(diào)整為“≤2.0mg/L”,與GB/T50050一致。
本標準未設置銅指標,一方面是隨著生產(chǎn)工藝技術(shù)的提高和客戶需求的變化,不銹鋼管作為換熱器
逐漸替代了銅管,目前循環(huán)水系統(tǒng)的換熱器使用銅材的占比很少,另一方面標準中規(guī)定的腐蝕速率的要
求間接地已對銅腐蝕進行了限定,故未設定銅指標。
本標準的硫酸鹽未進行修改,維持≤2000mg/L的要求。硫酸鹽的控制是基于控制其硫酸鈣垢的產(chǎn)
生。由于硫酸鈣的溶度積很高,≤2000mg/L的情況下完全可以保證不產(chǎn)生硫酸鈣垢。
2+
本次修訂刪除了Mg*SiO2指標,這是由于硅酸根結(jié)垢主要是硅酸鎂垢,而硅酸鎂垢的成垢pH條
件是pH值≥12,而循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的pH范圍是7.0~9.5,沒有成垢環(huán)境,故刪除了此項指標。
本次修訂新增了游離氯的指標,游離氯作為維持循環(huán)水系統(tǒng)殺菌性能的關鍵指標。GB/T50050規(guī)
定了游離氯的指標為“0.1mg/L~1.0mg/L”,但并未明確投加方式。含氯殺菌劑的投加方式包括連續(xù)投
加和沖擊投加,游離氯的控制指標應明確為連續(xù)投加。另外,GB/T50050規(guī)定了“0.1mg/L~1.0mg/L”,
經(jīng)行業(yè)調(diào)研,結(jié)合實際應用經(jīng)驗,游離氯維持在0.5mg/L即可滿足系統(tǒng)殺菌能力。為了減少不必要的
殺菌劑的投加,避免藥劑使用的浪費,調(diào)整指標為“0.05mg/L~0.5mg/L”。
刪除了氨氮指標,因為游離氯的存在保證了系統(tǒng)不可能有氨氮存在,因此刪除氨氮指標。
原標準的濃縮倍數(shù)根據(jù)補充水的來源進行區(qū)分,本次修訂對非常規(guī)水為補充水應用于循環(huán)水系統(tǒng)的濃縮
7
倍數(shù)由3.0調(diào)整至5.0。這是由于再生水作為補水的案例主要是來自中水回用裝置的產(chǎn)水,采用膜處理
居多,系統(tǒng)可以很好地控制水中結(jié)垢性離子、TDS等指標,可實現(xiàn)較高的濃縮倍數(shù)。
表5
GB/T31329—
項目要求使用條件新標準GB/T50050
2014
根據(jù)生產(chǎn)工藝要求確定≤20≤20≤20.0
濁度(NTU)換熱設備為板式、翅片管式、
≤10≤10≤10.0
螺旋板式
pH值(25℃)——7.0~9.57.0~9.26.8~9.5
鈣硬度+甲基不調(diào)pH值自然運行工藝≤1100≤1100
橙堿度(以傳熱面水側(cè)壁溫大
≤1500
計)
CaCO3加酸工藝≤1600于70℃,鈣硬度小于
()
mg/L200
總Fe(mg/L)——≤2.0≤1.5≤2.0
Cu2+(mg/L)——————≤0.1
水走管程:碳鋼、不銹鋼換熱
≤1000≤1000≤1000
設備
水走殼程:不銹鋼換熱設備傳
Cl-(mg/L)
熱面水側(cè)壁溫小于或等于
≤700≤700≤700
70℃冷卻水出水溫度小于
45℃
2-2--
SO4(mg/L)——≤2000≤2000SO4+Cl:≤2500
硅酸(以SiO2
——————≤175
計)(mg/L)
2+
Mg*SiO2
(Mg2+以
————≤25000pH≤8.5時:≤50000
CaCO3計)
(mg/L)
游離氯(mg/L)循環(huán)回水總管處,連續(xù)加氯0.05-0.5——0.1~1.0
NH3-N≤10.0
——≤10≤10
(mg/L)銅合金設備:≤1.0
非煉油企業(yè)≤5≤5≤5.0
石油類(mg/L)
煉油企業(yè)≤10≤10≤10.0
地表水、地下水、海水淡化水≤100≤100
CODC(rmg/L)≤150
再生水≤150≤150
濃縮倍數(shù)≥5
5.3循環(huán)冷卻水節(jié)水處理技術(shù)要求
5.3.1提高循環(huán)冷卻水的濃縮倍數(shù)
由于原標準中此章節(jié)的關于處理補充水和旁流水的處理技術(shù)不屬于提供濃縮倍數(shù)的技術(shù)范疇,故對
其進行了刪除。保留了加酸處理技術(shù)的內(nèi)容,補充了進行加酸處理的條件。同時增加了pH自然平衡處
理技術(shù)的選擇條件以及選擇氯離子作為濃縮倍數(shù)的推薦。
8
5.4循環(huán)冷卻水節(jié)水處理過程控制要求
刪除了原標準中水質(zhì)穩(wěn)定技術(shù)的章節(jié),將其內(nèi)容按照水處理過程控制的流程進行要求。具體包括:
5.4.1清洗預膜
給出了清洗過程的pH控制條件,即控制pH值至“4~6”;同時給出了開始預膜的條件,即“清洗置
換到總鐵小于2mg/L和濁度小于10NTU時”以及采用“基礎投加緩蝕型阻垢緩蝕劑或低磷預膜方案”的
推薦。
5.4.2冷態(tài)運行
冷態(tài)運行的水質(zhì)要求與循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運行的水質(zhì)要求基本一致,由于冷態(tài)運行主要是控制腐蝕為
主,僅鐵指標要求嚴于運行指標,即“總鐵≤0.5mg/L”;給出了阻垢緩蝕劑選擇的要求;在殺菌劑的
選擇上提出以氧化型殺生劑為主,非氧化型殺生劑為輔。
5.4.3正常工況運行
正常工況運行主要關注循環(huán)水系統(tǒng)的阻垢緩蝕和微生物控制兩個方面,因此按照阻垢緩蝕和微生物
控制來給出過程控制的要求。
1)阻垢緩蝕
阻垢緩蝕劑品種的選擇及其用量,應根據(jù)補充水水質(zhì)和循環(huán)冷卻水系統(tǒng)材質(zhì)按GB/T16632、GB/T
18175、HG/T2160等對水處理藥劑進行阻垢緩蝕性能評價試驗。并經(jīng)過現(xiàn)場應用試驗,確定阻垢緩蝕
方案。根據(jù)不同“鈣硬度+總堿度”的補充水水質(zhì),提出不同的運行工藝。具體為:對于“鈣硬度+總堿
度”小于100mg/L的補充水水質(zhì),應采用自然pH值運行工藝,宜通過旋轉(zhuǎn)掛片緩蝕性能評價試驗和動
態(tài)模擬試驗,確定“鈣硬度+總堿度”的控制下限;對于“鈣硬度+總堿度”介于100mg/L~300mg/L之
間的補充水水質(zhì),在滿足濃縮倍數(shù)要求下,可采用自然pH值運行工藝,宜通過靜態(tài)阻垢性能評價試驗
和動態(tài)模擬試驗評價阻垢效果,宜通過極限碳酸鹽法確定“鈣硬度+總堿度”的控制上限;對于“鈣硬
度+總堿度”大于300mg/L的補充水水質(zhì)或“鈣硬度+總堿度”介于100mg/L~300mg/L之間,但其中鈣
硬度大于100mg/L的補充水水質(zhì),應采用加酸控制pH值運行工藝,宜通過旋轉(zhuǎn)掛片緩蝕性能評價試驗
和動態(tài)模擬試驗,確定鈣硬度和總堿度的對應關系。
同時提出需要鋅和磷含量的控制要求。
2)微生物控制
隨著技術(shù)的進步,微生物控制已不局限于殺生劑的投加,例如臭氧殺菌、紫外殺菌等,因此提出“根
據(jù)實際工況,選擇適宜的殺生劑或其他控制技術(shù)”。微生物控制應以氧化型殺生劑為主,非氧化型殺生
劑為輔,考慮到非氧化殺生劑的耐藥性,提出宜多種非氧化型殺生劑交替投加。為了保證殺菌劑的有效
性和配伍性,應對新型殺生劑和黏泥剝離劑進行試驗評價,同時給出了評價時間,即殺生劑的評價時間
為1h、8h、24h、48h和72h;黏泥剝離劑宜監(jiān)測8h、24h和48h的濁度、異養(yǎng)菌總數(shù)和生物黏泥量。
6管理要求
對刪除了原標準中關于顆粒度不一致或非必要節(jié)水的管理要求,增加了計量儀表的精確度應符合
GB/T17167的有關規(guī)定。循環(huán)冷卻水的計量儀表精度宜為1級(±1%)的要求。同時給出節(jié)水技術(shù)評價
規(guī)則(資料性附錄B)。
節(jié)水技術(shù)考核項目節(jié)水指標和基礎指標。基礎指標為循環(huán)水系統(tǒng)的運行指標,節(jié)水指標包括濃縮倍
數(shù)和年補新鮮水率,年補新鮮水率的計算公式如下:
Q△T
11‰
w21000
Q2△T2
式中:
9
3
Q1——循環(huán)冷卻水系統(tǒng)年補新鮮水量,單位為立方米(m);
△T1——循環(huán)水系統(tǒng)設計溫差,單位為攝氏度(℃)(△T1=10);
3
Q2——年循環(huán)水量,單位為立方米(m);
△T2——循環(huán)水系統(tǒng)供回水溫差,單位為攝氏度(℃)。
循環(huán)冷卻水節(jié)水技術(shù)水平綜合評定根據(jù)表表1各單項指標進行,評定采用百分制。其中,基礎指標
(循環(huán)冷卻水水質(zhì)合格率、腐蝕速率、黏附速率、生物黏泥、異養(yǎng)菌總數(shù))占20分,濃縮倍數(shù)占30
分,補新鮮水率占50分,總計100分?;A指標不分級,一項不達標不得分。節(jié)水指標分為三級,達
到一級指標按100%計分,二級按90%計分,三級按80%計分,以綜合評定總分。
按表6對循環(huán)冷卻水節(jié)水技術(shù)水平進行綜合評定,節(jié)水技術(shù)水平綜合評定分為:優(yōu)秀、良好、合
格。評定結(jié)果為合格表示達到節(jié)水技術(shù)運行的基本要求。
表6循環(huán)冷卻水節(jié)水技術(shù)水平綜合評定
綜合評定總分95~10085~9470~84
節(jié)水技術(shù)水平優(yōu)秀良好合格
7健康、安全、環(huán)保要求
根據(jù)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運行中各階段的運行過程,充分考慮過程中可能涉及的健康、安全和環(huán)保問題,
提出了健康、安全及環(huán)保的要求,具體為:
7.1應制定并執(zhí)行冷卻水系統(tǒng)的安全操作規(guī)程,確保工作人員的安全。定期開展HSE相關培訓并提供
必要防護措施,最大限度地減少事故發(fā)生和人身傷害。
7.2應做好危害識別、風險評價和隱患治理工作,最大限度地減少環(huán)境污染。
7.3固體廢物收集、貯存、運輸、處置以及污水排放應符合國家和地方相關法律法規(guī)的規(guī)定
7.4危險化學品的儲存及使用應按照《危險化學品安全管理條例》中的規(guī)定執(zhí)行。
三、試驗驗證的分析、綜述報告、技術(shù)經(jīng)濟論證、預期經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益
本標準在編制過程參考了相關循環(huán)冷卻水處理的技術(shù)規(guī)范,結(jié)合對工業(yè)循環(huán)冷卻水節(jié)水技術(shù)的處理
經(jīng)驗和實地調(diào)研資料,參照循環(huán)冷卻水處理相關的運行維護及其安全管理的國家及行業(yè)標準,確定了本
標準的規(guī)范要求。
本標準的制定與實施,不僅能為我國循環(huán)冷卻水工業(yè)企業(yè)提供普適性的節(jié)水技術(shù)規(guī)范,促進企業(yè)加
強節(jié)水管理和推進處理設施標準化建設,指導企業(yè)推行節(jié)水設計,同時還有利于促進我國的循環(huán)冷卻水
節(jié)水技術(shù)進步、行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,保障經(jīng)濟增長和生態(tài)文明建設并駕齊驅(qū),是助推我國走新型工業(yè)化
道路的有力支撐。
四、與國際、國外同類標準技術(shù)內(nèi)容的對比情況,或與測試的國外樣品、樣機的有關數(shù)據(jù)
對比情況
經(jīng)查,尚無相關國際或國外標準。
五、以國際標準為基礎的起草情況,以及是否合規(guī)引用或者采用國際國外標準,并說明未
采用國際標準的原因
經(jīng)查,相關國際標準有ISO22449-1:2020《Useofreclaimedwaterinindustrialcoolingsystems—Part
1:Technicalguidelines》。ISO22449-1:2020是工業(yè)冷卻系統(tǒng)中使用再生水作為補充水的技術(shù)指南。主
要是為了使用再生水的工業(yè)冷卻系統(tǒng)的設計和運行提供了一個基本框架,沒有給出具體的技術(shù)要求,故
10
未對起進行采用。
六、與現(xiàn)行相關法律、法規(guī)、規(guī)章及相關標準的關系
與有關的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性國家標準沒有沖突。
七、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)
無重大分歧意見。
八、涉及專利的有關說明
本文件編制過程中沒有識別出文件的內(nèi)容涉及專利。
九、實施國家標準的要求,以及組織措施、技術(shù)措施、過渡期和實施日期的建議等措施建
議
建議盡快發(fā)布本標準并自發(fā)布之日起6個月實施。建議在工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)使用的領域進行本標
準的宣貫,使標準應用單位了解標準技術(shù)內(nèi)容,促進標準實施和應用。建議參照本標準對企業(yè)的循環(huán)冷
卻水系統(tǒng)開展的節(jié)水技術(shù)進行打分評級,促進節(jié)水技術(shù)的提示。建議建立相關信息的反饋機制,適時解
決標準應用中的問題,及時了解和總結(jié)工業(yè)循環(huán)冷卻水節(jié)水技術(shù)的新動向,通過標準編制組平臺收集和
總結(jié)相關的理論和實踐經(jīng)驗,促進我國工業(yè)循環(huán)冷卻水節(jié)水技術(shù)的持續(xù)進步和改進。
十、其他應予說明的事項
無。
《循環(huán)冷卻水節(jié)水技術(shù)規(guī)范》標準起草工作組
2024年8月
11
《循環(huán)冷卻水節(jié)水技術(shù)規(guī)范》國家標準編制說明
(征求意見稿)
一、工作簡況
(一)任務來源
根據(jù)國標委發(fā)【2023】58號《國家標準化管理委員會關于下達2023年第三批推薦性國家標準計劃
及相關標準外文版計劃的通知》的要求,編制國家標準《循環(huán)冷卻水節(jié)水技術(shù)規(guī)范》,計劃編號為
20231388-T-606。
本文件由中海油天津化工研究設計院有限公司、等負責起草。本文件由全國化學標準化技術(shù)委員會
水處理劑分會(SAC/TC63)歸口。
(二)制定背景
1目的、意義
我國是水資源短缺和污染較嚴重的國家之一,工業(yè)用水約占了總用水量的20%,其中冷卻水用量
占整個工業(yè)用水的80%以上,工業(yè)節(jié)水工作已經(jīng)受到國務院及各部委的高度重視。
發(fā)展高效冷卻節(jié)水技術(shù)是工業(yè)節(jié)水的重點,而其中發(fā)展高效循環(huán)冷卻水處理節(jié)水技術(shù)尤為重要,是
工業(yè)節(jié)水的關鍵。節(jié)水途徑主要有兩種:一是提高濃縮倍率,二是廢水及污水的回用。GB/T31329-2014
《循環(huán)冷卻水節(jié)水技術(shù)規(guī)范》的發(fā)布與實施在一段時間內(nèi)促進了我國循環(huán)冷卻水節(jié)水技術(shù)開發(fā)、推廣應
用。但由于此項標準發(fā)布距今已九年之久。九年間,無論是我國循環(huán)冷卻水的節(jié)水理念和技術(shù)還是環(huán)保
的排放要求有了相當大的變化,原標準在進水水質(zhì)要求、運行控制指標以及回用要求等諸多方面已不能
滿足如今的循環(huán)冷卻水的節(jié)水要求,因此有必要修訂此項標準,以推動循環(huán)冷卻水節(jié)水技術(shù)進步,提高
用水效率和效益,促進水資源的可持續(xù)利用,更好的引領循環(huán)冷卻水節(jié)水技術(shù)的高質(zhì)量發(fā)展。
2政策導向
本標準符合《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》第
三十九章第一節(jié)“全面提高資源利用效率”中“實施國家節(jié)水行動,建立水資源剛性約束制度,強化農(nóng)
業(yè)節(jié)水增效、工業(yè)節(jié)水減排和城鎮(zhèn)節(jié)水降損,鼓勵再生水利用……”要求。符合《2021年工業(yè)和信息
化標準工作要點》中“開展鋼鐵、建材、有色金屬、石化化工、輕工、紡織、電子等行業(yè)低碳與碳排放、
節(jié)能和能效提升、節(jié)水和水效提升、資源綜合利用等標準研制”要求。
3標準化工作需求
經(jīng)查,相關國內(nèi)外標準主要有ISO22449-1:2020《Useofreclaimedwaterinindustrialcoolingsystems
—Part1:Technicalguidelines》和GB/T19923—2005《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》GB51414-2020
《有色金屬企業(yè)節(jié)水設計標準》、DL/T2076-2019《火力發(fā)電廠循環(huán)水節(jié)水技術(shù)規(guī)范》。
ISO22449-1:2020是工業(yè)冷卻系統(tǒng)中使用再生水作為補充水的技術(shù)指南。主要是為了使用再生水的
工業(yè)冷卻系統(tǒng)的設計和運行提供了一個基本框架,沒有給出具體的技術(shù)要求。GB/T19923—2005側(cè)重于
城市污水的再生利用,主要是對以城市污水的再生水用作工業(yè)用水的水水質(zhì)進行要求,本標準涉及的再
生水沒有限定來源,是對來源于包括城市污水、工業(yè)廢水等的再生水或混合水的再生水回用于循環(huán)冷卻
水系統(tǒng)的節(jié)水技術(shù)進行要求。GB51414-2020和DL/T2076-2019主要是是針對特定行業(yè)的節(jié)水技術(shù)標準。
實際上,無論是電力行業(yè)、鋼鐵行業(yè)還是石化行業(yè)都涉及到以水為介質(zhì)冷卻物料的單元?;诠?jié)約水資
源的目的,這些行業(yè)均采用了循環(huán)冷卻水處理技術(shù)且具有相同或相似的技術(shù)要求。節(jié)水的途徑也相同,
1
一是提高濃縮倍率,二是廢水及污水的回用。本標準適用范圍更全面,給出了適用于各個行業(yè)循環(huán)冷卻
水系統(tǒng)節(jié)水技術(shù),可以更全面地指導循環(huán)冷卻水節(jié)水技術(shù)的高質(zhì)量發(fā)展。
(三)編制過程
1起草階段(2024年1月~2024年3月)
1.1起草工作組的成立及分工情況
任務下達后,為了能按計劃完成本標準的制定工作,使本標準的技術(shù)內(nèi)容先進、合理,適應我國工
業(yè)循環(huán)冷卻水的處理要求,國家標準制定任務下達后,歸口單位積極聯(lián)系標準相關方成立起草工作組。
①起草工作組
由中海油天津化工研究設計院有限公司、、組成。
②分工情況
各主要參加單位及工作組成員所做工作見表1。
表1主要參加單位及工作組成員所做工作
主要參加單位成員主要工作
1.2
溫馨提示
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