ICS13.060.25 F04 中华人民共和国国家标准 GB/T29749—2013 工 业企业水系统集成优化导则 Guidelineforwatersystemintegrationandoptimizationof industrialenterprises 2013-09-18发布 2014-03-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准依据GB/T1.1—2009制定的规则起草。 本标准由全国工业节水标准化技术委员会(SAC/TC442)提出并归口。 本标准起草单位:轻工业环境保护研究所、中国标准化研究院、中国石油大学(北京)、安徽省产品质 量监督检验研究院、华夏认证中心有限公司。 本标准主要起草人:张忠国、白雪、吴月、李珊、凌飞、周泓、冯霄、程言君、孙静、梁爽、胡梦婷、任晓晶、 刘丹、钱宇。 ⅠGB/T29749—2013 工业企业水系统集成优化导则 1 范围 本标准规定了工业企业水系统集成优化的术语和定义、基本原则、程序和方法。 本标准适用于工业企业水系统集成优化,其他类型企业和工业园区可参照使用。 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)适用于本文件。 GB/T7119 节水型企业评价导则 GB/T12452 企业水平衡测试通则 GB/T21534 工业用水节水 术语 3 术语和定义 GB/T21534界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 水系统集成优化 watersystemintegrationandoptimization 将整个用水系统作为一个有机的整体,按照各用水过程的水量和水质,系统和综合地合理分配用 水,使用水系统的新水量和废水排放量在满足给定的约束条件下同时达到最小最优的方法。 3.2 用水单元 water-usingunit 需要水或产生废水的具有相对独立性的生产工序、装置(设备)或生产车间、部门等。 3.3 废水直接利用 wastewaterdirect-use 一个或多个用水单元产生的废水直接用于其他用水单元。 3.4 废水再生利用 wastewaterreclamationandreuse 一个或多个用水单元产生的废水经处理后用于其中一个或多个用水单元(循环),或用于其他用水 单元。 4 基本原则 4.1 系统性原则 应从系统工程角度出发,着眼于用水系统整体,在充分掌握企业各用水单元状况的基础上,以实现 用水系统整体新水量和废水排放量最小为目标,对用水系统进行优化设计。 4.2 科学性原则 应从源头和过程中减少新水量和废水排放量,建立完善的废水利用系统,优先考虑废水直接利用, 其次考虑废水再生利用。 1GB/T29749—2013 4.3 可行性原则 应易于实施、操作及管理,方案设计所需的各项指标应易于获取。 4.4 经济性原则 应与企业实际情况结合,在满足技术要求的基础上充分考虑经济性指标。 5 程序和方法 5.1 水系统集成优化分为四个步骤:水系统现状调查、水系统优化对象及其约束条件的确定、水系统集 成方案设计与优化、水系统集成优化效果评估。具体步骤见图1。 图1 工业企业水系统集成优化步骤 2GB/T29749—2013 5.2 水系统现状调查 5.2.1 应根据需求和实际情况确定调查范围,并依据GB/T12452调查各用水单元。调查内容至少应 包括: a) 各用水单元所在车间及工艺单元; b) 各用水单元入口流量及来源; c) 各用水单元出口流量及去向; d) 各用水单元入口和出口水质。 5.2.2 应根据用水单元的调查数据,绘制用水网络现状图(样式参见附录A)。图中至少应明确: a) 新水量、回用水量及其来源; b) 各用水单元入口处的新水量、回用水量; c) 各用水单元出口处的水量和流向。 5.3 水系统优化对象及其约束条件的确定 5.3.1 应依据用水网络现状,分析确定拟优化的用水单元。 5.3.2 约束条件应至少包括主要水质、水量指标,也可根据实际需要将经济性指标、水网络连接数等作 为约束条件。 5.3.3 确定水质约束条件时应依据水质特点、工艺需求及有关标准的要求。 5.4 水系统集成方案设计与优化 5.4.1 应根据采集的数据,考虑废水直接利用、废水再生利用等途径,采用水系统集成技术确定用水系 统的最小新水量。具体方法参见附录B。在确定最小新水量时,可采用水系统集成优化有关软件进行 计算。 5.4.2 应以5.4.1中计算得出的最小新水量为目标,以满足所有用水单元对水质和水量的需求为约 束,设计水系统集成初步方案。 5.4.3 应分析约束条件以外的其他可能影响水回用的水质指标,考察5.4.2中设计的用水网络是否满 足各项水质指标的要求,并根据操作经验,结合经济性的直观分析优化用水网络。 5.4.4 应明确需要改进的工艺及设施,计算改造成本、废水回用效益、投资回收期等经济指标,详细分 析水系统集成优化方案的经济性。 5.5 水系统集成优化效果评估 5.5.1 企业应依据GB/T7119计算本企业内各种用水评价指标,包括单位产品取水量、重复利用率、 废水回用率、冷却水循环率、冷凝水回用率、达标排放率等,并结合经济、管理等方面综合评价水系统集 成优化实施效果。 企业应根据水系统集成优化结果,总结经验,完善有关管理制度,加强管理,与同类企业的水平进行 比对或对标自检,持续挖掘企业内节水潜力。 3GB/T29749—2013 书 书 书/G21 /G21 /G22 /G21 /G21 /G21 /G23 /G24 /G25 /G21 /G22 /G22 /G26 /G27 /G28 /G29 /G2A /G2B /G2C /G21 /G21 /G21 /G22 /G23 /G24 /G25 /G26 /G27 /G28 /G29 /G2A /G2B /G21 /G22 /G23 /G24 /G25 /G26 /G2C /G2D /G2E /G2F /G30 /G23 /G28 /G31 /G32 /G33 /G29 /G2A /G2B /G21 /G22 /G34 /G35 /G36 /G37 /G38 /G39 /G2C /G3A /G3B /G3C /G24 /G3D /G3E /G21 /G22 /G23 /G24 /G25 /G26 /G27 /G3F /G23 /G2A /G2B /G40 /G41 /G42 /G43 /G21 /G22 /G25 /G23 /G24 /G25 /G26 /G27 /G25 /G29 /G21 /G22 /G44 /G45 /G37 /G46 /G23 /G47 /G40 /G42 /G43 /G48 /G49 /G4A /G4B /G4C /G4D /G4E /G4F /G37 /G46 /G50 /G51 /G24 /G52 /G53 /G54 /G55 /G56 /G57 /G58 /G59 /G5A /G23 /G2A /G2B /G40 /G41 /G42 /G43 /G4A /G4B /G23 /G5B /G21 /G22 /G5C /G5D /G26 /G21 /G22 /G37 /G46 /G5E /G4E /G4F /G50 /G51 /G5F /G60 /G3D /G3E /G21 /G22 /G23 /G24 /G25 /G26 /G27 /G24 /G27 /G28 /G29 /G24 /G28 /G41 /G61 /G22 /G62 /G22 /G5D /G2C /G21 /G22 /G23 /G24 /G25 /G26 /G27 /G63 /G64 /G24 /G2C /G21 /G29 /G21 /G21 /G2D /G2E /G2F /G27 /G30 /G27 /G31 /G32 /G26 /G27 /G28 /G29 /G2A /G2B /G2C /G33 /G344GB/T29749—2013 附 录 B (资料性附录) 水系统集成技术 B.1 水夹点法 B.1.1 水夹点法是在平面坐标图上描述、分析用水系统的方法,又称为图示法,是质量交换网络集成 技术在用水操作上的应用。 B.1.2 水夹点分析 典型的用水单元如图B.1所示。在该单元中,富杂质过程流股与水直接接触,富杂质过程流股中 的杂质在传质推动力的作用下进入水中,从而产生一定浓度的废水。 图B.1 用水单元流程示意图 杂质传递过程的质量平衡关系可由式(B.1)描述: Fi=Mi Cout i-Cin i…………………………(B.1) 式中: Fi———用水单元i的水流量,单位为立方米每小时(m3/h); Mi———用水单元i中传递杂质s的杂质负荷,单位为千克每小时(kg/h); Cin i———用水单元i中杂质s在进口处的浓度,单位为毫克每升(mg/L); Cout i———用水单元i中杂质s在出口处的浓度,单位为毫克每升(mg/L)。 这个过程也可以用图B.2所示的浓度-负荷图来表示。图中,横坐标M代表杂质负荷,纵坐标C代 表污染物浓度;浓度高的为物料线,低的为供水线。供水线斜率越大,流量越小。为了考察其他单元产 生的废水能被本单元利用的可能性,需要指定本单元最大允许进口浓度(Cin,max i,s),即极限进口浓度;同 时,为了确定所需水的最小流量,需要指定本单元最大出口浓度(Cout,max i,s),即极限出口浓度。这样就可 以得到该单元用水的极限曲线,即图B.