1. 用水管理篇

1、企业用水管理企业用水管理 及通用节水技术及通用节水技术 中国化工节能技术协会中国化工节能技术协会 第一篇第一篇 工业企业用水管理工业企业用水管理 v 一、工业企业用水一、工业企业用水分分类类 v工业企业用水是指工、矿企业在生产过程中如制造、加工、 冷却、空调、洗涤、锅炉等使用的水及厂内职工生活用水 的总称。按工业用水的用途不同，工业用水可分为： v生产用水: 1) 工艺用水 产品用水 洗涤用水 直接冷却水 2) 间接冷却水 v 生活用水 : 办公楼、食堂、浴室、厕所 绿化、清洁、其他 v 二、工业企业用水量 v 工业企业用水量是指工、矿企业完成全部生产过程所 需要的各种水量的总和。工业用水量包

2、括：取水量、重复 利用水量、耗水量、排水量、漏水量。 v1、取水量是指为使工业生产的正常进行，保证生产过 程中水的需要，而实际从各种水源引进的为任何目的所用 的新鲜水量。 v2、重复利用水量是指工业企业内部生产用水和生活用 水中，循环利用的水量和直接或经处理回收利用的水量 （含串联用水量和循环用水量），即工业企业中所有未经 处理或经处理后重复使用的水量总和。 v3、耗水量是指生产过程中由于蒸发、飞散、渗漏、风 吹、污泥带走等途径直接消耗的各种水量和直接进入产品 中的水量及职工生活饮用水量。 v4、排水量是指完成全部生产过程之后最终排出生 产或生活系统之外的总水量。 v5、漏水量是指企业输水系统

3、和用水设备（包括管 道、设备、阀门等）所漏流的水量之和。 v 6、各种水量之间的关系式为： 用水量取水量重复利用水量 用水量耗水量排水量漏水量重复利用水量 v三、三、工业工业企业企业用水水源用水水源 v工业生产过程所用全部淡水（或包括部分海水）的引取 来源，称为工业用水水源。具体包 括：地表水、地下水、 自来水、城市污水回用水、海水与其他水。 v新鲜水新鲜水是指从地表水、地下水、自来水等各种水源取出 并被第一次利用的水。 v中水中水通常主要指作为生活杂用水的那部分被回用的水。 该词源于日本，因其水质介于“上 水”和“下水”之间 而得名。 v污水资源化污水资源化又称为污水再生回用，是指将城市污水

4、和工 业废水经集中净化处理后，达到一 定的水质标准的再生 水作为水资源加以利用。一般多用于工业用新水的补充 水，也称为工业 新鲜水， v 四四、工业用水的经济指标工业用水的经济指标 v工业用水的经济指标体系可归纳为两类7项指标 v工业用水重复利用指标 ： 重复利用率 间接冷却水循环率 工艺水回用率 蒸汽冷凝水回 v工业取水量指标 ： 单位产品取水量 万元工业产值取水 职工人均日生活取水量 v1、重复利用率是指在一定计量时间内，生 产过程中使用的重复利用水量与总用水量之 比。综合反映工业用水的重复利用程度，是 评价企业用水水平的重要指标。提高重复利 用率是节约用水的主要途径。其表达式为： v重复

5、利用率=(重复利用水量/生产过程中总用水量)100% v =重复利用水量/(生产过程中总取水量+重复利用水量) 100% v2、间接冷却水循环率是指在一定计量时间内，间 接冷却水循环量与冷却水总用量之比。是评价工 业生产过程中所用的间接冷却水循环和回用程度 的专项指标，是重复利用率的一个重要组成部分。 其表达式为： v间接冷却水循环率=（间接冷却水循环量/间接冷却水总用量）100% v=（间接冷却水循环量/间接冷却水取水量+间接冷却水循环量)100% v v3、工艺水回用率是指在一定计量时间内，工 艺水回用量与工艺水总用量之比。该项指标 是评价工业生产中工艺水回收程度的专项指 标，也是重复利用

6、率的一个重要组成部分。 其表达式为： v工艺水回用率=工艺水回用量/工艺水总用量（不含 进入产品水量） 100% =（工艺水回用量/工艺水取水量+工艺水回用量） 100% v4、蒸汽冷凝水回用率是指在一定计量时间 内，用于生产的锅炉蒸汽冷凝水回用量与 锅炉产汽量之比。该项指标是用来评价锅 炉蒸汽冷凝水回收利用程度的专项指标， 也是重复利用率的一个组成部分。其表达 式为： v蒸汽冷凝水回用率=（蒸汽冷凝水回用量/锅 炉蒸 汽产量）100% v5、单位产品取水量是指在一定的计量时间内， 每生产单位产品需要的取水量（不包括厂内 生活用水），是考核企业用水较为科学合理 的指标。其表达式为： v单位产品

7、取水量=（年生产用取水量总和/年 产品总 量） （m3/单位产品） v6、万元产值取水量是指工业生产过程中每生 产一万元工业产值的产品需要的取水量（包 括企业的生产、生活取水量）。该指标是一 项综合性的考核指标，它从宏观上评价大范 围（如城市、地区）的工业用水水平。其表 达式为： v万元产值取水量=（年取水量/年产值） （m3/万元） v7、职工人均日生活取水量是指企业内 每个职工平均每天用于生活的取水量， 该指标相对地反应出生产和生活用水的 组成情况。其表达式为： v职工人均日生活取水量=年生活取水量/（职 工人 数 全年生产天数）（m3/人日） v五、五、节水统计节水统计 v石油石化企业节

8、水统计包括用水与节水统计、单位（产值、增加值、 产品产量、工作 v量）用水 统计、用水效率统计和节水技术措施情况统计等。节水统 计与节能统计相类 v似，即统计指标分 类为总量指标、单位消耗量指标、效率指标和节 约效果指标， v1 1、用水情况统计用水情况统计 新鲜水取水量是指企业取自各种水源的新鲜水量。 新鲜水用量是指企业新鲜水取水量中，扣除外供给其他企业的新鲜水量、 蒸汽和化学水 量。 用水量（总用水量）是指企业新鲜水用量与重复用水量之和。 重复用水量是指企业循环用水量和串联用水量之和。它包括本企业利用 的外企业循环和 串联系统中的水。 循环用水量是指企业在确定的系统内，生产过程己用过的水无

9、需处理或 经过处理再用于原系统代替新鲜水的水量。常见的循环水系统是用于 冷却设备、工艺介质或产品的 间接循环 冷却水系统，炼化厂、电厂的循环冷却水系统。 v耗水量是指企业不能直接回收利用的水量，是由蒸发、飞散、 渗漏、风吹、污泥带走等途径 直接消耗的各种水量 总和。 v排水量是指企业在完成全部生产过程（或生活使用）之后最 终排出生产（或生活）系统之外 的水量。 v同一报告期的耗水量与排水量之和等于新鲜水用量。 v新鲜水平均单价是指企业用于新鲜水消耗的费用和新鲜水用 量的比值，新鲜水消耗费用 包括取水费用和制水费用。 v2 2、单位用水量统计单位用水量统计 v（1）单位产品产量新鲜水用量 v石油

10、石化企业主要单位产品产量新鲜水用量指标有 v吨产品新鲜水用量。 v（2）单位工作量新鲜水用量 v单位工作量新鲜水用量按下式计算： v v（3）石油石化企业主要单位工作量新鲜水用量指标有： v如加工吨原油新鲜水用量。 v v（4）单位价值量新鲜水用量 v石油石化企业主要单位价值量新鲜水用量指标有： v如万元增加值新鲜水取水量。 v万元工业产值新鲜水用量是企业工业生产新鲜水用量与工业产值的比值。 v3 3、用水效率统计用水效率统计 v石油石化企业主要用水效率指标用重复利用率、新水利用 系数、排水率和漏溢率等，这些 指标通常是企业通过水 平衡测试计算出来。 v另外，从企业内部供水经营管理角度来说，用

11、水效率还有 两项主要指标，即指报告期内企 业供水系统漏溢水量与 新鲜水取水量之比的供水损失率和报告期内企业供水系统 商品水量 (外供水量）与新鲜水取水量之比的水商品率。 v4、节水统计节水统计工作工作的主要内容的主要内容 v石油石化企业的节能节水统计工作，主要包括建立、健全 企业用能用水与节能节水的原始 记录、统计台账、统计 报表、统计分析、专题调查、统计数据的公告发布等内容 v六、工业用水的计量器具配备和管理 v按照国家标准GB171672006用能单位能 源计量器具配备和管理通则的要求，进 入企业水量的计量率应达到100%，进入车 间（分厂）的水量的计量率（主要次级水 表计量率）也应达到1

12、00%，重点用水设备 用水量的计量率应达到80%。 v七、企业七、企业水平衡测试水平衡测试 v水平衡测试是企业了解自身的用水状况，实现合理用水、节 约用水的重要基础工作。对于企业如何进行用水状况的测试 与评价，国家目前己发布了两个标准，即国标GB/T 12452 企 业水平衡与测试通则和国标GB/T 7119评价企业合 理用水技术通则。 v1 1、企业水平衡的概念企业水平衡的概念 v企业水平衡是以企业为考察对象的水量平衡，即该企业各用 水系统的输入水量之和等于输出水量。 v同样道理，也可以根据实际需要合理选择水平衡的对象。如 企业内部的一个车间或装置等，都可以进行水平衡。 v企业水平衡是企业输

13、入水量与输出水量之间的平衡，各用水 系统的 v输入水量之和称 为企业的总用水量。企业生产过程总用水 量 包括新水量和重复利用水量，重复利用水量又包括循环 用水量和串联用水量。 v2 2、企业水平衡的测企业水平衡的测试的作用试的作用 v 水平衡测试是企业加强用水科学管理，合理用水的一项基 础性工作。水作为企业生产中的原料和载体，在任何一个用 水单元中都存在着水量的平衡关系。通过对用水单元实际测 试，确定其各用水参数的水量值，并根据其平衡关系分析用 水合理程度。 v通过水平衡测试，要达到以下目的： v （1）弄清工业企业用水现状，及用水单元中各水量间的 关系。 v （2）对用水单元的用水合理化进行

14、分析，找出节水潜力， 并根据实际条件，制定切实可行的合理用水规划。 v （3）建立健全用水节水管理制度及用水技术档案。 v （4）为制定工业企业各类用水定额积累基础数据。 v。 v 八、企业用水定额管理 v企业用水定额是指在一定的生产技术和管理条件下， 生产单位产品或创造单位产值所规定的合理用水的 水量标准。 v企业用水定额是一个统称，从用水水量性质上划分 可分为： v 取水量定额、 v 用水量定额、 v 耗水量定额、 v 排水量定额。 v标准的主要内容： v1GB/T 26719-2011 企业用水统计通则 v2GB/T 18820-2011 工业企业产品取水定额编制通则 vGB/T 189

15、16.1-2012 取水定额第1部分：火力发电 vGB/T 18916.2-2012 取水定额第2部分：钢铁联合企业 vGB/T 18916.3-2012 取水定额第3部分：石油炼制 vGB/T 18916.4-2012 取水定额第4部分：纺织染整产品 vGB/T 18916.5-2012 取水定额第5部分：造纸产品 vGB/T 18916.6-2012 取水定额第6部分：啤酒制造 vGB/T 18916.11-2012 取水定额第11部分：选煤 vGB/T 18916.12-2012 取水定额第12部分：氧化铝生产 vGB/T 18916.13-2012 取水定额第13部分：乙烯生产） v3

16、GB/T 27886-2011 工业企业用水管理导则 v4GB 24789-2009 用水单位水计量器具配备和管理通则 v5. GB/T 12452-2008 企业水平衡测试通则 v6GB/T 21534-2008 工业用水节水术语 v7. GB/T 7119-2006 节水型企业评价导则 vGB/T 26922-2011 服务业节水型单位评价导则 vGB/T 26923-2011 节水型企业纺织染整行业 vGB/T 26924-2011 节水型企业钢铁行业 vGB/T 26925-2011 节水型企业火力发电行业 vGB/T 26926-2011 节水型企业石油炼制行业 vGB/T 2692

17、7-2011 节水型企业造纸行业 v取水量定额是考核和评价行业或企业的水资 源利用水平的主要指标之一，是评价企业合 理用水和节约用水的技术指标之一。 v工业企业应依据自行制定的或相关标准中规 定的取水定额、用水定额、耗水定额和排水 定额，进行取、用水管理，以达到节约用水 的目的。 v九、九、 工程项目节能节水管理工程项目节能节水管理 v随着对我国水资源状况认识的提高和节水意识的逐步增强，工程项目 的节水管理己越来 越提到议事日程，国家也制定了相应的规定。2000 年国家经贸委等6部门联合印发的关于 加强工业节水工作的意见 提出要建立并实行新建、改扩建项目的“三同时、四到位”制度。 “三 同时”

18、即工业节水设施必须与工业主体同时设计、同时施工、同工业节水设施必须与工业主体同时设计、同时施工、同 时投入运行时投入运行；“四到位”即工业企 业要做到用水计划到位、节水目标用水计划到位、节水目标 到位、节水措施到位、管水制度到位到位、节水措施到位、管水制度到位。并要求：新建、改扩建 工业项 目，在项目可行性研究报告中，应当包括用水、节水方案，要逐步建 立和实施工业项目用 水、节水评估和审核制度。2002年10月1日实施 的新中华人民共和国水法又明确规定：建 设项目实行“节水设施 应当与主体工程同时设计、同时施工、同时投产”制度。 v可行性研究报告中“节水篇（章）”的编写：按照国家对新建、改扩

19、建工程项目工业节水设施建立实施“三同时、四到位”制度的规定， 以及在项目可行性研究报告中，应当包括用水、节水方案的要求。 第二篇 工业企业通用节水技术 v前言前言 v工业节水技术的概念 v工业节水技术是指可提高工业用水效率和效益、减少水损失、 可替代常规水资源等的技术。它包括直接节水技术和间接节 水技术。 v直接节水技术是指直接节约用水，减少水资源消耗的技术。 v间接节水技术是指本身不消耗水资源或者不用水，但能促使 降低水资源消耗的技术。技术往往是相关联的，大多数节水 技术也是节能技术、清洁生产技术、环保技术、循环经济技 术。发展节水技术对促进节能、清洁生产、减少污水排放保 护水源和发展循环经

20、济有重大作用。 v工业用水主要包括冷却用水、热力和工艺用 水、洗涤用水。其中工业冷却水用量占工业 用水总量的80%左右,取水量占工业取水总量 的30-40%。火力发电、钢铁、石油、石化、 化工、造纸、纺织、有色金属、食品与发酵 等八个行业取水量约占全国工业总取水量的 60%（含火力发电直流冷却用水）。 通用节水技术的分类通用节水技术的分类 v1 用水重复利用技术 v2 冷却水节水技术 v3 热力和工艺系统节水技术 v4 洗涤节水技术 v5 给水和废水处理技术 v6 非常规水资源利用技术 v7.水夹点技术 v8 快速堵漏修复技术 通用节水技术的分类通用节水技术的分类 一、用水重复利用技术一、用水

21、重复利用技术 v大力发展和推广工业用水重复利用技术，提高水的重复利用率是工业节 水的首要途径。 v1.1 循环用水系统、串联用水系统和回用水系统。企业用水网络集成技 术的开发与应用， 鼓励在新建、扩建和改建项目中采用水网络集成技术。 v1.2 蒸汽冷凝水回收再利用技术。优化企业蒸汽冷凝水回收网络，发展 闭式回收系统。推广使用蒸汽冷凝水的回收设备和装置，推广漏汽率小、 背压度大的节水型疏水器。优化蒸汽冷凝水除铁、除油技术。 v1.3 外排废水回用和“零排放”技术。鼓励和支持企业外排废（污）水 处理后回用，大力推广外排废（污）水处理后回用于循环冷却水系统的 技术。 v在缺水以及生态环境要求高的地区

22、，鼓励企业应用废水“零排放”技术。 v案例案例1：蒸汽系统汽动式管道排凝回收装置：蒸汽系统汽动式管道排凝回收装置 v技术简介：本技术适用于以蒸汽动力为能源的企业蒸汽系统 的排凝回收。在对蒸汽管道经常发生的水击、蒸汽泄漏、冷 凝结水回收率不高等现象进行系统分析的基础上，在不改变 蒸汽主管道的布局及排凝管的结构的前提下，既能有效排放 和自动回收凝结水，消除水击对管道的危害，又不浪费携能 蒸汽泄漏的节能减耗设备汽动式管道排凝回收装置。本 项目的创新点在于：首次提出蒸汽主管“汽动式排凝理论” 并应用用于设备的设计；使用后，蒸汽管道彻底消除水击危 害、蒸汽泄漏率为“零”、凝结水回收率为100%。同时有效

23、 保护了设备的安全运转和操作人员的人身安全，节约了宝贵 的水资源和能源，减少工业废水、废气的排放、 v案例2：GE工业废水零排放技术 v基于降膜式种盐法的蒸发零排放解决方案首先在美国被火力 发电行业所采用，该技术的应用真正实现了工业废水的零排 放。应用包括火力发电厂、煤炭工业、煤化工、石油化工、 造纸、冶金等行业，成功案例多达200多项， 尤其是近年来， 在北美加拿大阿尔伯特的油砂开采过程中的含油污水的回用 及零排放应用，在满足生态环境保护的同时，带来了显著的 经济效益。 v工业废水的零排放解决方案是项系统工程，首先在项目设计 阶段或工厂运行过程当中通过工厂内部的工艺优化，采用节 水工艺等措施

24、提高用水效率，降低生产水耗。并充分采用反 渗透膜（RO），电渗析（EDR），超滤（UF）和膜反应器 （MBR）工艺等技术将生产废水充分回收利用后，所剩余的 高含盐废水采用蒸发工艺进行回收处理。高含盐废水经过蒸 发工艺处理后，一般可回收90%-95%的含盐量为5-10mg/L的 蒸馏水副产品，少量浓渣可进一步采用结晶器或蒸发塘做固 化处理，或掩埋等。 v蒸发零排放解决方案的核心工艺是“降膜式机械蒸 汽压缩再循环蒸发技术”。是目前处理高盐分废水 最可靠、最有效的技术解决方案。采用机械压缩再 循环蒸发技术处理废水时，蒸发废水所需的热能， 主要由蒸汽冷凝和冷凝水冷却时释放或交换的热能 所提供。在运行过

25、程中，没有潜热的流失。运行过 程中所消耗的仅是驱动蒸发器内废水、蒸汽、和冷 凝水循环和流动的水泵、蒸汽压缩机、和控制系统 所消耗的电能。利用蒸汽作为热能时，蒸发每千克 水需消耗热能554千卡。采用机械压缩蒸发技术时， 典型的能耗为处理每吨含盐废水需20至30度电，即 蒸发每千克水仅需28千卡或更少的热能。即单一的 机械压缩蒸发器的效率，理论上相当于20效的多效 蒸发系统。采用多效蒸发技术，可提高效率，但是 多效蒸发增加了设备投资和操作的复杂性。图1为机 械压缩蒸发器的构造图示和工艺流程。 v具体工艺流程为：(1) 先将待处理含盐污水pH值调整至5.5- 6.0之后，进入板框式换热器。(2) 加

26、热后的盐水经过除氧 器，脱除水里的氧气和二氧化碳，以及不凝气体等，以减少 对蒸发器系统的腐蚀结垢等危害。(3) 新进浓盐水进入浓缩 器底槽，和浓缩器内部循环的浓盐水混合，然后被泵送至换 热器管束顶部水箱。(4) 盐水通过装置在换热管顶部的卤水 分布器流入管内，均匀地分布在管子的内壁上，呈薄膜状向 下流至底糟。部分浓盐水沿管壁流下时，吸收管外蒸汽释放 的潜热而蒸发，蒸汽和未蒸发的浓盐水一起下降至底糟。(5) 底糟内的蒸汽经过除雾器进入压缩机。压缩蒸汽进入浓缩器 (换热管的外面)。(6) 过热压缩蒸汽的潜热传过换热管壁， 对沿着管内壁下降的温度较低的盐水膜加热，使部分盐水蒸 发。压缩蒸汽释放潜热后

27、，在换热管外壁上冷凝成蒸馏水。 (7) 蒸馏水沿管壁下降，在浓缩器底部积聚后，被泵经板式 换热器，蒸馏水流经换热器时，对新流入的盐水加热，最后 进储存罐待用。(8) 通过少量排放浓盐水，以适当控制蒸发 浓缩器内盐水的浓度。 v案例3：工业蒸汽锅炉节水及废水近零排放技术 v目前耗水情况: : v 根据水平衡公式计算，吨蒸汽补水量为1.41251.41251.7751.775吨； v 中国城镇供热协会统计的吨蒸汽补水量为1.41.81.41.8吨； v 我国城市建设环境保护部和国家经委联合发布的吨蒸汽补水量定额 v为1.51.71.51.7吨。 v国内外研究现状： v 早在上世纪七十年代，美国一些

28、州就制订了限制锅炉废水直排以防 v止淡水咸化、热污染和噪音污染的法律；此后，类似法规在发达国 v家相继出台；锅炉废水零排放成为国内外同行追求的目标。 v 至今只在水软化、除氧等单项技术取得进步； v 但是由于没有跳出传统运行模式思考问题，所以总体上进步不大。 v 为节水和减排，中国科技部立项支持工业锅炉节水成套技术开发。 2 总体思路 能否不用软化和本体排污除去水中 的固形物？ 能否不除氧而保证锅炉安全？ 能否不补水或少补水，使定量的水 在系统中循环使用？ v3 主要技术内容 为实现上述设想，前提条件是必须解决由此引起的一 系列问题： （1 1）去掉软化系统和本体排污系统后，水中的固 形物 的

29、分离问题； （2 2）去掉除氧系统后，锅炉的腐蚀和安全运行问 题； （3 3）接近零排污工况下的锅炉阻垢问题； （4 4）如何保证凝结水直接回用问题。 针对上述问题进行了系统研究，形成了一系列新技术。 v3.1 3.1 固形物分离和新的系统平衡技术固形物分离和新的系统平衡技术 v4 4 实施效果实施效果 通过上述研究，并将发明技术集成应用，形成了工业锅 炉废水排放接近零的节水成套技术。 对国产锅炉的实施效果： 吨蒸汽补水量从1.5m31.5m3下降到0.073m3 0.073m3 ； 吨蒸汽废水量从1.4m31.4m3下降到0.003m3 0.003m3 ； 吨蒸汽耗煤由168.3 kg168

30、.3 kg下降到152.3 kg152.3 kg； 锅水溶解固形物从3000mg/L3000mg/L下降到2100mg/L2100mg/L； 锅炉排污率从10101515下降到0.30.3； 碳钢腐蚀率0 00.001 mm/a 0.001 mm/a ； 阻垢率99.999.9。 对引进的德国菲斯曼锅炉的实施效果： 吨蒸汽补水量由1.51.5吨下降到0.160.16吨； 吨蒸汽废水量由1.41.4吨下降到0.10.1吨； 吨蒸汽耗天然气由88m388m3下降到80m380m3； 吨蒸汽耗电由8.768.76度下降到7.287.28度 v5 主要创新点 v1) 1) 突破把锅炉运行和停用分开处理

31、的传统模式，发明了把 锅炉运行和停用连续处理的连用法工业锅炉防腐阻垢技术。 v2) 2) 突破工业锅炉必须除氧防腐的观念和传统，发明了不必 除氧就能实现有效防腐的工业锅炉氧化性水工况及其防腐阻 垢技术，同时解决了去掉除氧器后带来的运行腐蚀问题以及 锅炉短期停用和长期停用期间的腐蚀问题。 v3) 3) 发明了传热面金属化学改性处理方法与核态清洗强化技 术，防止了锅炉偏离核态沸腾，提高了锅炉运行的安全性。 v4) 4) 发明了接近零排污工况下的工业锅炉传热面阻垢方法。 v5) 5) 发明了超分子型结构缓蚀剂和纳米膜法防腐蚀技 术，使凝结水系统的防腐蚀效果大大提高，保证了 凝结水不需精制即可全部直接

32、达标回用。 v6) 6) 根据化工相平衡原理，创制了系统平衡装置，实 现了水汽变换、固形物分离和零排污工况下工业蒸 汽锅炉系统的新平衡。 v7) 7) 将上述技术集成，突破锅炉必须排污的观念和传 统，首创了工业蒸汽锅炉排污接近于零的运行新工 艺和实施方法，使工业锅炉去掉了水软化系统、除 氧器、锅炉本体排污系统、凝结水排污与精制系统， 实现了工业锅炉更安全、更经济的运行。 v6 与国内外技术的比较 v案例4：密闭式冷凝水回收系统密闭式冷凝水回收系统 v密闭式冷凝水回收系统密闭式冷凝水回收系统由疏水阀、回收管网、回收泵站以及配套管道阀门仪 表组成。 v一、疏水阀 v密闭回收系统中，对疏水阀要求较高

33、，除基本的疏水阻汽功能外，还要考虑 排水量、背压等问题。 v二、回水管网 v冷凝水以饱和状态排出热力设备，回水管道中不可避免的存在闪蒸汽，形成 汽液两相流，避免水击和高低压混流是管网设计中的关键问题。 v三、回收泵站 v回收泵站通常可考虑布置在锅炉房的水处理间或生产设备集中地附近以及锅 炉房与用汽设备之间的某一位置。泵站一般可在地面布置，不必设于地下室。 整个泵站占地面积约7左右。 v回收泵站包括：集水罐、防汽蚀泵组、自动控制系统、闪蒸汽利用系统以及 配套阀门仪表等。 v1、集水罐 v集水罐容积一般为每小时最大冷凝水量的1/3左右。冷凝水经过疏水阀靠背 压汇集到集水罐。集水罐设计为正压运行，从

34、而保证冷凝水温度大于100， 同时减少二次蒸汽的产生。集水罐上设置安全阀、液位计、压力调节阀等安 全保护装置，还装有液位控制装置以控制罐内水位变化，并控制防汽蚀泵的 启停。 v2、防汽蚀泵组 v本系统为密闭式冷凝水回收系统。冷凝水为饱和水，为防止水泵发生汽 蚀，特设计一套防汽蚀装置。该装置采用喷射增压原理，提高泵入口压 力，解决离心泵在泵送高温饱和水时的汽蚀问题，保证水泵在其允许工 作温度下安全长期运行。泵组中设自力式压力调节阀、手动调节阀和压 力表，调节和监测泵出入口压力。 v3、自动控制系统 v冷凝水回收系统的自动控制系统由液位变送器、电控柜和电磁阀组等组 成。 v （1）电动机控制回路

35、v利用安装在集水罐上的液位变送器，测量罐内水位，当水位达到高点时， 电机启动，回收装置开始输送冷凝水至锅炉或除氧器。当水位降低至低 位控制点时，电机停止运行。通过选择开关可使装置处于手动、自动状 态。 v（2）供水回路 v供水回路用于控制冷凝水的去向，通过电磁阀组可选择向不同锅炉或除 氧器供水 v4、闪蒸汽利用系统 v为充分利用闪蒸汽热量，减少排放损失，采用喷射增压技术利用高压蒸 汽引射闪蒸汽，使其压力升高，供低压用户使用。 v泵站布置图 v回收后自身循环使用回收后自身循环使用 来自用汽设备的高温冷凝水靠疏水阀背压进入闪蒸罐，冷凝水在闪蒸罐 中进行闪蒸，蒸汽通过蒸汽喷射增压，利用高压蒸汽回收升

36、压后重新回 到用汽设备中。冷凝水通过带防汽蚀装置的离心泵输送到用热水设备。 工作原理：工作原理： 蒸汽喷射压缩器由喷嘴、吸收室、混合室、扩压室等部分组成。高压蒸汽 在喷嘴内由于流通截面逐渐变小，蒸汽流速逐渐增加，蒸汽的压力势能逐 渐转化为动能，压力逐渐降低。当高压蒸汽通过喷嘴后，在喷嘴出口达到 极高的速度（超音速），大部分压力势能转化为动能，使蒸汽压力降低到 低压乏汽压力以下，形成局部相对负压，将低压蒸汽抽吸到接受室。两股 共轴流体在混合室内进行充分混合和速度与能量均衡，在混合室的出口截 面，建立起均匀的速度场和能量场，形成稳定均一的高速度蒸汽流，蒸汽 流进入扩压室后，随着流通截面面积的逐渐扩

37、大，蒸汽流速逐渐降低，蒸 汽动能逐渐转化为势能，压力逐渐得到恢复，当达到扩压室末端时，压力 得到完全恢复，达到工艺所要求的压力，供工业生产中的换热设备使用。 蒸汽喷射压缩器是一种没有运转部件和不需要额外能量输入的热力压缩 机，它以高压蒸汽节流减压前后的能量差为动力，提高低品位蒸汽压力后 再供生产使用，是一种高效节能设备。蒸汽喷射压缩器结构简单，寿命 长，运行可靠，安装方便，免维护，可带全套自控装置。 注意事项：注意事项： 为防止蒸汽倒灌，低压进汽侧应装止回阀 v二、冷却节水技术二、冷却节水技术 v发展高效冷却节水技术是工业节水的重点。 v2.1 高效换热技术和设备。推广物料换热节水技术，优化换

38、热流程和换 热器组合，发展新型高效换热器。 v2.2 高效环保节水型冷却塔和其他冷却构筑物。优化循环冷却水系统， 加快淘汰冷却效率低、用水量大的冷却池、喷水池等冷却构筑物。推广 高效新型旁滤器，淘汰低效反冲洗水量大的旁滤设施。 v2.3 高效循环冷却水处理技术。在敞开式循环间接冷却水系统，推广浓 缩倍数大于4的水处理运行技术；逐步淘汰浓缩倍数小于3的水处理运行 技术；限制使用高磷锌水处理技术；开发应用环保型水处理药剂和配方。 v2.4 空气冷却技术。在缺水以及气候条件适宜的地区推广空气冷却技术。 v2.5 在加热炉等高温设备推广应用汽化冷却技术。应充分利用汽、水分 离后的汽。 v案例：高浓缩倍

39、率工业循环冷却水系统节水成套技案例：高浓缩倍率工业循环冷却水系统节水成套技 术术 v 技术简介： v v（1）开发出适合于高碱度、高硬度水这一强腐蚀结垢性水质的水处 理化学品、配方集成技术及与之配套的自动监控技术，特别是开发出示 踪型聚合物，成为自动监控技术的关键。（见专利授权号） v（2）开发出适用于高浓缩倍率运行，适应高浊度及长停留时间的 水处理化学品及配方技术。 v（3）开发出在高悬浮物条件下实现超低排污的水处理技术及与之 配套的自动监控技术。 v（4）开发出适用于高电解质浓度循环水的点蚀抑制剂、杀菌剂的 化学品配方技术及与之配套的自动监控技术。 v案例5：工业循环水系统节能优化运行技术

40、 v技术简介： v WECS(Water Energy Conservation System)是一种新型的工业循环水系统综合节能优 化运行技术。它是根据流体力学与热交换原理，分析工业循环水系统能量输配与交换效率， 并采用先进节能控制方法结合智慧阀门技术、工业变频技术，对工业循环水系统中水泵、 阀门与管网、终端热交换器、冷却塔等单元进行优化控制，提高工业循环水系统整体能效， 达到综合节能目标。 v WECS是一种系统节能技术，与传统的水泵单点节能技术相比，具有以下显著节能优势： v1. 通过水泵和智慧阀门的输配协同节能优化控制，将循环水冷却终端的温度、流量和压 力等工艺参数严格控制在设定的区间

41、内。 v2. 应用水泵循环水管网智能平衡与高效输配技术，确保复杂管网的动态水力和热力平衡， 实现了系统流量与管网阻尼极小化。 v3. 基于终端温控的泵阀一体化智能变频技术，实现了水泵机组输入输出功率的极小化、 机组效率的极大化。 v4. 基于多参数补偿的冷却塔运行能效优化技术，自适应满足冷却塔管网的动态水力平衡、 热力平衡及高效冷却，实现了多变工况下冷却塔子系统冷却效率的极大化。 v5. 基于物联网智慧阀门技术，实现了循环水系统流程各参数实时监测、系统能效分析与 运行优化，同时可实现系统运行的远程智能诊断。 案例6：水力透平机组 v技术简介：水力透平机是利用带有势能的高压液体 在下落时驱动转轮

42、转动，将液体的压力能转换为水 力透平机的机械能。从内部结构来看，转轮口环和 壳体口环将水力透平的内部空间分隔成高压腔和低 压腔，高压液体通过转轮时以液体的压力驱动转轮， 从而使转轮获得动能，液体失去压力能后进入低压 腔。这部分转动能就可以通过透平驱动泵、风机以 及发电机等设备。液力能量回收透平的经济效益是 非常显著的。 三、热力和工艺系统三、热力和工艺系统 v工业生产的热力和工艺系统用水分为锅炉给水、蒸汽、热水、纯水、软 化水、脱盐水、去离子水等，其用水量居工业用水量的第二位，仅次于 冷却用水。节约热力和工艺系统用水是工业节水的重要组成部分。 v3.1 推广生产工艺（装置内、装置间、工序内、工

43、序间）的热联合技术。 v3.2 推广中压产汽设备的给水使用除盐水、低压产汽设备的给水使用软 化水。推广使用闭式循环水汽取样装置。研究开发能够实现“零排放” 的热水锅炉和蒸汽锅炉水处理技术。 v3.3 发展干式蒸馏、干式汽提、无蒸汽除氧等少用或不用蒸汽的技术。 优化蒸汽自动调节系统。 v3.4 优化锅炉给水、工艺用水的制备工艺。鼓励采用逆流再生、双层床、 清洗水回收等技术降低自用水量。研究开发锅炉给水、工艺用水制备新 技术、新设备，逐步推广电去离子净水技术。 v案例案例7：镇海炼化的：镇海炼化的“近零排放近零排放”技术技术 v镇海炼化炼油凝结水回收率达到了65，化工凝结水的回收 率达到了89；

44、v通过含硫污水的串级使用、汽提净化污水的回用、清净废水 的利用等措施，2005年工业用水重复利用率达到了98.3； v开发污水回用技术，充分利用污水资源，将达标外排污水经 适度处理后回用作循环水补充水，使炼油装置的4个循环水 场100使用回用污水，结束了以新鲜水为补充水的历史。 2005年，回用污水549.2万吨， v吨原油工业废水排放量0.07吨，吨原油新鲜水耗量0.42吨， 达到了国际先进水平。 v案例8：中国石油和化学工业联合会组织通过了由北京化工 大学承担的高技术研究发展计划（863计划）课题“中压锅 炉节水及废水近零排放成套技术开发”的鉴定。鉴定专家一 致认为，该成套技术理论新颖、技

45、术独特，达到国际领先水 平。 v该课题首次提出了中压锅炉废水近零排放、适用于中压锅炉 的系统平衡；提出了适用于中压锅炉的核态清洗强化等新理 论、新概念和新技术。在解决了系列关键技术后，在科技部、 河北省科技局和环保局的指导下，在中化化工科学技术研究 总院的密切合作下，项目课题组与石家庄双联化工有限责任 公司合作，建成了110t/h应用示范装置。 v经过运行考核，运行正常平稳，保证了锅炉安全、经济运行， 解决了中压锅炉能耗高、废水量大等问题。其中，蒸汽锅炉 热水锅炉 燃气锅炉 燃油锅炉 燃煤锅炉 太康锅炉 年 节水规模40万吨，节煤4200吨，减排废水规模40万吨，碳粉 尘2555吨，直接经济效

46、益达到341.1万元。由于国内中压锅 炉节水及废水近零排放成套技术的潜在市场容量为5万余台， 该技术为中压锅炉实现废水近零排放夯实了基础，目前尚无 能达到本技术指标的同类技术，因而有较大的推广应用空间。 四、洗涤节水技术四、洗涤节水技术 在工业生产过程中洗涤用水分为产品洗涤、装备清洗和环 境洗涤用水。 4.1 推广逆流漂洗、喷淋洗涤、汽水冲洗、气雾喷洗、高 压水洗、振荡水洗、高效转盘等节水技术和设备。 4.2 发展装备节水清洗技术。推广可再循环再利用的清洗 剂或多步合一的清洗剂及清洗技术；推广干冰清洗、微生 物清洗、喷淋清洗、水汽脉冲清洗、不停车在线清洗等技 术。 v案例案例9：中水回用技术中

47、水回用技术 v1 国内外发展现状 v日本早在1962年就开始回用污水，70年代已初现规模。开发 了很多污水深度处理工艺，在新型脱氮、脱磷技术，膜分离 技术，膜生物反应器技术等方面取得很大进展的同时，对传 统的活性污泥法、生物膜法进行了不同水体的工艺实验。建 立起了许多“水再生工厂”。 v以色列是在中水回用方面最具特色的国家。占全国污水处理 总量46的出水直接回用于灌溉，其余333和约20分 别回灌于地下或排人河道，其回用程度之高堪称世界第一。 v此外，俄罗斯、西欧、印度、南非和纳米比亚的污水再生事 业也比较普遍。 v与国外相比，我国的城市污水回用技术起步较晚，但近10年 发展得比较快，且起点较

48、高。北京、天津、太原、青岛、西 安等缺水城市已先后建立一系列污水回用工程。 v2 2 中水回用的概念中水回用的概念 v“中水”的概念源于日本，主要指生活和部分工业 用水经一定工艺处理后，回用于对水质要求不高的 农业灌溉、市政同林绿化，车辆冲洗，建筑内部冲 厕、景观用水及工业冷却水等方面的水，由于其介 于上水(自来水)和下水(污水)之间，故称为中水。 中水回用即污水的再生利用。 v在城市用水中，工业用水所占比例很大。 冷却水在 工业用水中一般占70%80%或更多，且水质要求相 对较低，因而是城市污水工业回用的大户和主要对 象。 v3 中水来源 v中水来源广泛主要有雨水、冷却水、盥洗 水、淋浴水、

49、游泳池排污水、洗衣排水、厨 房排水、冲厕排水等。在实际情况下，这些 水往往混合排放，形成综合生活污水。 根据 CECS30：91(建筑中水设计规范选择中水水 源时，一般可按下列顺序取舍：冷却水； 淋浴排水；盥洗排水；洗衣排水； 厨房排水；厕所排水。 v经处理过的中水一般都不作为饮用水和与人 体皮肤直接接触的水。 v4 中水回用处理技术 v处理水水质不同，回用用途不同，选用的处理方法和工艺也不同。 v中水处理技术按处理机理不同可分为物理化学处理法、生物处理法、膜 处理法三大类。 v4.1 物理化学处理法 v物理化学处理法是以混凝沉淀(气浮)技术和过滤吸附技术相结合的基本 方式，主要用于处理优质杂

50、排水。 v工艺流程为： v原水 格栅 调节池 絮凝沉淀池 超滤膜 消毒 出水 v4.2 生物处理法 v污水中含有大量的有机物质和无机物质，污水的常规生物处理主要是去 除污水中可降解的有机物质，利用好氧微生物的吸附、氧化作用，降解 污水中的有机物质。生物处理法包括好氧生物法、厌氧生物法和兼性生 物氧化法。生物处理法适用于较大规模的处理工程， 生物处理法的出水 水质较为稳定，运行费用相对较少，尤其对于大型污水处理工程，生物 处理法显得尤为突出。 v工艺流程为： v原水 格栅 调节池 接触氧化池 沉淀池 过滤 消毒 出水 v4 中水回用处理技术 v.3 膜处理法 v膜处理法属于物理处理或物理化学处理

51、方法，是指利用膜技术来处理水， 使之符合一定的水质标准。当前膜处理方法主要有两种，即连续微滤和 膜生物反应器。连续微滤系统是以微滤膜为中心处理单元，配以特殊设 计的管路、阀门、自清洗单元、加药单元和自控单元等，形成一闭路连 续操作系统。当污水在一定压力下通过微滤膜时，就达到了物理分离的 目的。膜生物反应器处理原理在于使污水中的大分子等难降解成分在体 积有限的生物反应器内有足够的停留时间，从而达到较高的去除效果。 对于已建成的污水处理厂，若改用膜生物反应器工艺，在不增加反应器 容积的情况下，可使处理水量大大提高。膜生物反应器工艺具有出水水 质好、占地少、易于实现自动控制等许多常规工艺无法比拟的优

52、势，其 在污水处理与回用中所起的作用也越来越大，并具有非常广阔的应用前 景。 v工艺流程为： v原水 格栅 调节池 膜生物反应器超滤膜 消毒 出水 v上述三种基本处理方法，在中水处理中经常被采用。由于原水水质、中 水水质要求、处理场地、环境条件、投资条件及管理水平等因素的影响， 各种处理设备装置或构筑物都要精心设计和选择。 v5 中水回用的意义 v缓解我国水资源短缺的现状。为生活用水、农业用 水乃至工业用水等开辟了第续利用； v抑制污水排放的有效途径，大大减轻了自然水体的 污染程度与污染范围，相应地降低了治理； v中水资源化具有明显的环境效益、经济效益和社会 效益，也是实现环境保护的有效途径。

53、 v可以为用户节省水费、排污费的支出，相应的可降 低产品的生产成本， 同时又能提高水的利用率， v所以应大力提倡使用中水回用技术。 五、给水和废水处理 v5.1 推广使用新型滤料高精度过滤技术、汽水 反冲洗技术等降低反洗用水量技术。推广回 收利用反洗排水和沉淀池排泥水的技术。 v5.2 鼓励在废水处理中应用臭氧、紫外线等无 二次污染消毒技术。开发和推广超临界水处 理、光化学处理、新型生物法、活性炭吸附 法、膜法等技术在工业废水处理中的应用。 v案例案例10：河南某石化河南某石化MBRMBR膜更换改造情况膜更换改造情况 v第一、改造前MBR情况简介： v 河南某石化MBR工艺使用及更换MBR时间

54、段： v 第一批：2004年7月建成试运行，由诺卫公司设计、安 装、调试，号称当时亚洲规模最大的MBR污水处理和回用工 程项目，据诺卫公司官方披露：总投资额约1500万元，处理 能力为5000吨天，处理成本为2.4元吨。四个膜池，每 个膜池1600片（10平方/片），总共6400片MBR中空帘式膜， 膜公司品牌使用：膜天膜。 v 第二批：2007年再次更换使用是美能膜。 v 第三批：2012年底开始第三批更换，由国内某知名品 牌膜公司更换，杭州求是膜采用砼式膜复合技术参与对比测 试。 v 第二、河南某石化MBR项目前后工艺及原理： v 2.1 中石化河南某石化分公司MBR（膜生物反应器）系统

55、是与广州诺卫环境工程有限公司最早合作设计施工的，MBR 系统采用膜区、缺氧区、好氧区循环运行的处理工艺。 B104调节 均质池 进水 250m /h 3 供水泵 厌氧区预过滤器 好氧区 压缩空气 膜生物 污泥泵 清水泵 清水/ 产水 200m /h 3 反洗水泵 化学清洗 柠檬酸 次氯酸钠 潜水推进器 B207 三循 一循 清水泵 B208 污泥提升泵滤机过滤填埋 系统 剩余活性 污泥池 反应器 反洗槽 监测池 主要工艺流程如下： 2.2 运行原理： 前段二沉出水先经过格栅间隙为0.8的预过滤器后进入缺氧区，经 潜水 搅拌器与好氧区回流的活性污泥进行均匀混合，混合液在此利用缺氧区的 微生 物将

56、大分子量长链有机物分解为易生化的小分子有机物，在此区污水停留 时间 为4小时，缺氧区的出水经过与好氧区之间的高度为5.5米的墙顶道流到好 氧 区，在好氧区的池底铺设有曝气设施，不间断进行大流量曝气（6000NM3/ 8000NM3/），污水在此区内进行有机物生化降解，去除部分COD，然后 污水 从好氧区进入MBR膜区，继续进行生物降解。 第三、河南某石化第三批换膜前的现场及使用情况 3.1河南某石化MBR膜池曝气： MBR系统的风量稳定在6000NM3/以上，不高于8000NM3/，要确保缺氧区 D00.5/，好氧区DO在25/，膜区DO在58/左右， 系统MLSS控制在50008500/，进

57、水量为180-2003/， COD1000/ ，PH：69。氨氮30/，温度45。 （河南某石化石化-MBR膜池曝气） v3.2河南某石化石化MBR系统进出水主要指标数据范围及平均值 v3.3 某公司MBR膜运行半年时间出现的问题： 膜组件抗冲击能力差，不适应PTA污水特性。膜丝断裂严重，膜通量下降产水 量不达标。膜丝被污染，表面结垢，弹性下降，膜组件使用寿命缩短。 回用水COD明显升高，而且波动范围大。 浊度和SS超过设定范围，回用水颜色发黄 （河南某石化现场某公司MBR出水实物照片明显浑浊） v第四、河南某石化第三批第四、河南某石化第三批MBRMBR膜更换后情况介绍膜更换后情况介绍 v1、

58、第三批更换MBR膜，现场使用环境及工作环境均不作任何调整及改变，杭 州求是膜公司采用专利砼式复合膜与某知名膜企参与对比测试。 v2、两家公司工人进场及正式投运更换时间： 2.1求是膜：2013年2月底进场，3月5日正式投运。 v2.2 某公司：2013年3月10日进场，4月1日正式投运。（现 场安装照片略） 3、现场实际情况 3.1杭州求是膜现场运行情况 v求是膜正式运行两个月现场照片： （其中一膜堆端子流量计运行中） （现场产水取样） v3.2 某公司MBR膜堆正式运行一个月出水照片 （河南某石化石化现场，某公司膜产水取样） v3.3 综合对比： 两家公司1-2月内出水无论从水质、色度、浊度

59、等数据相差不大，保持相 同级别。 4、2013年8月5日出水情况 4.1 杭州求是膜MBR膜堆正式运行五个月： （河南某石化现场，现场取样取样阀取水样） （河南某石化石化现场，现场产水取样） v4.2 某公司MBR膜堆正式运行4个月出水照片： v4.3 综合对比： v测试数据报告 v第五、总结第五、总结 v本次在同等环境的条件下进行测试，杭州求 是膜采用专利的 砼式中空纤维复合膜，其反应膜是否破损的 出水浊度指标与 投运初期没有变化,充分体现了砼式膜强度高、 抗污染性能 优异的特点。 v案例案例11：水处理技术水处理技术 v“水处理技术”便是通过物理的、化学的手段，去除水中一 些对生产、生活不

60、需要的物质的过程。是为了适用于特定的 用途而对水进行的沉降、过滤、混凝、絮凝，以及缓蚀、阻 垢等水质调理的过程。由于社会水处理生产、生活与水密切 相关，因此，水处理领域涉及的应用范围十分广泛，构成了 一个庞大的产业应用。 v为达到成品水（生活或生产的用水和作为最后处置的废水） 的水质要求而对原料水(原水)的加工过程。 v1.加工原水为生活或工业的用水时，称为给水处理； v2.加工废水时，则称废水处理。废水处理的目的是为废水的 排放（排入水体或土地）或再次使用（见废水处置、废水再 用）。 v3、污水处理 v在循环用水系统以及水的再生处理中，原水是废水，成品水是用水， 加工过程兼具给水处理和废水处