DB12-T442-2011水平衡测试方法

1、ICS 27F 02DB12天津市地方标准DB 12/T4422011水平衡测试方法Method of Water Balance Test2011 - 02 - 21 发布2011 - 05 - 01 实施天津市质量技术监督局发 布DB12/T 4422011I前言本标准结合天津市用水单位的具体用水条件，在GB/T 71192006节水型企业评价导则和GB/T 124522008企业水平衡与测试通则的基础上，进行了以下细化补充：对用水分类加以细化；补充并规范了用水技术档案包括的内容；规范了水平衡测试内容、程序及方法；规范统一了水平衡测试报告内容及水平衡测试数据统计分析表格。本标准由天津市节约

2、用水办公室提出。本标准由天津市节约用水事务管理中心、天津农学院水利工程系起草。本标准主要起草人：周建芝、荣维铨、李绍飞、唐宗、王伟、孙振、余萍、孙书洪。本标准由天津市节约用水办公室负责解释。 PAGE 16水平衡测试方法范围本标准规定了用水单位水平衡及其测试的相关术语定义、要求、测试方法、结果分析和相关报告书写格式。本标准适用于天津市行政区域内非居民用水户水平衡测试、计算、用水分析。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，仅所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/T 71192006节水型企业评价导

3、则GB 17167用能单位能源计量器具配备和管理通则GB/T 18916（所有部分） 取水定额术语和定义3.1水平衡water balance以用水单位为考察对象的水量平衡，即该用水单位内各用水单元或系统的输入水量之和应等于输出水量之和。3.2用水系统water use system在用水研究和水平衡测试中，一般要把测试对象从周围的环境（事物）中划分出来，做到有明确的边界和范围，边界之内就是研究与测试的对象，称为用水系统，包括进水、排水的管路，用水设备、器具等。3.3用水计量网络water use measurement network按照用水三级计量管理模式，由用水计量与用水系统组合成的网络

4、。应说明用水过程、主要流向、计量点的计量器具配备现状以及计量点与计量器具的配备规划。3.4生产以外用水water use except process指与生产无关的厂（场）区内用水。3.5一次平衡测试once balance test指对所有用水系统的水量测定工作均在同一时间同步进行，并获得水平衡的一种测试方式。3.6逐级平衡测试stepwise balance test指按划分出的水平衡测试单元，自下而上，从局部到整体，逐级进行水平衡的一种测试方式。3.7综合平衡测试comprehensive balance test指在较长的水平衡测试周期内，在正常的生产条件下每隔一定的时间，分别进行水量

5、测定，最后综合历次测试的数据得到水平衡方框图的一种方式。3.8用水单元water use unit指单位用户内部划分的可以单独计量用水量的区域。根据用水单元的复杂程度和包含的用水点数量，用水单元可以分成不同的层次和不同的大小。用水分类其它用水附属生产用水辅助生产用水主要生产用水用水包括生产用水和非生产用水。生产用水按生产过程可分为主要生产用水、辅助生产用水和附属生产用水；非生产用水包括居民生活用水、外供水、基建临时用水和其它用水。具体分类方法见图1。水源取水其它用水基建临时用水用水外供水非生产居民生活用水用水生产外购水其它用水产汽用水直接冷却水洗涤用水工艺用水产品用水间接冷却水图1用水分类示意

6、图用水技术档案用水户应建立用水技术档案，内容包括：与用水节水相关的文件、政策、法规、标准、规范、规章、制度；生产能力、产值、主要产品产量、工艺流程、用水种类、节水用水技术改造、主要用水设备及工序用水情况；各种用水水源（自来水、地下水、地表水、污水回用水、海水及其它水源）的水量、水质和水温参数；近年（3 年5 年）供水、用水、排水日常记录用水台账、统计报表（包括月报表、旬报表或周报表）等相关汇总表格；近年（3 年5 年）供水、排水管网图（包括始建情况及改造后现状）；用水计量网络；历年用水节水技术改造情况及效益；近年（3 年5 年）的水平衡测试报告。用水技术档案应符合国家档案管理的规定。用水户应明

7、确专人管理用水技术档案，并对档案不断完善和补充，保持用水技术档案的完整性和延续性。水平衡图示与水平衡方程式水平衡图示以水的流向表示进入（输入）和排出（输出）用水系统的水量，与其化学成分和物理状态无关。水平衡图示见图2。VcyV cyVtVfVcoVVssVdVl图2水平衡图示水平衡方程式输入表达式：Vcy Vf Vs Vt(1)输出表达式： VVtcy Vco Vd Vls V (2)输入输出平衡方程式：Vcy Vf Vscy Vco Vd Vl V (3) Vs式中：fcycyV 输入到本系统的循环水量，m3； V 由本系统输出的循环水量，m3； V 新水量，m3；sstV 输入到系统的串联

8、水量，m3； V 由本系统输出的串联水量，m3； V 用水量，m3；dcoV 耗水量，m3； V 排水量，m3；lV 漏失水量，m3。水平衡测试内容水平衡测试包括以下内容：确定供排水管网状况；根据管网情况及用水分类，按照不同种类用水情况，根据主要生产系统、辅助生产系统和附属生产系统确定用水系统，并明确用水系统中供水点和排水点的输入、输出关系。根据用水特点和各用水工序的流量、水温、水质差异，确定测试周期。结合生产状况，收集与用水相关的各种参数及资料（如工艺的用水特点，技术水平，对水温、水压、水质的要求，工艺中各项用水设备、装置的性能）。各种水量的测试。包括新水量、串联水量、循环利用水量、耗水量、

9、排水量、渗漏量、溢流量和回收量的测定，有必要时还须对用水点的水温、水质、水压进行测试。测试数据的汇总整理。综合平衡。通过计算各系统的局部平衡求得整体平衡，通过计算瞬时动态平衡求得较长时间统计期的静态平衡，最后得到整体水平衡。合理化用水分析及整改建议。水平衡测试程序水平衡测试包括四个阶段：准备、测试、汇总和分析，具体步骤见图 3。组织落实技术培训准 备企业用水情况调查摸清管路走向技术落实制定测试方案安装检测计量装置检修溢漏输水管路和用水设备经常性用水设备分系统测试非经常性用水设备测 试经常性用水设备总系统测试非经常性用水设备用水系统水平衡测试表填写测试数据企业水平衡测试统计表汇 总绘制水平衡方框

10、图计算各用水评价指标合理化用水评价水量平衡计算分析企业用水评价用水管理状况评价分 析提出整改建议用水设备评价编写水平衡测试报告节水潜力分析图3水平衡测试工作程序框图准备组织落实应设置部门或人员对水平衡测试工作进行统一组织、协调和领导。技术落实审查用水技术档案，调查摸清用水情况。调查内容包括：生产规模、工艺特点及流程、主要用水设备、生产负荷等生产工艺情况；计划用水指标、用水许可指标和用水定额指标档案；各类用水水源；给排水系统及回收重复利用管网；各项用水历年的统计资料；供用水方式，循环水系统，串联重复利用所涉及的用水设备（装置），冷却塔、换热器、冷却器等主要用水设备的运行情况；用水计量配备情况。检

11、测用水户各供水点及用水点的水表配备率、计量率及水表精度。计量器具的配备要求应符合国家相应的法律法规或技术规范。提取用水技术档案，编制各种记录和统计空白表单。水平衡的记录和统计表格见第 10 章，表单内容的设置可参照附录 B。各用水户可根据不同的工艺和流程，编制符合自身用水特点的各种记录和统计表单，记录和统计表单应全面、真实地反映用水情况。绘制用水流程图根据用水管网和用水工艺，按照用水户、车间（用水单元）和用水设备，绘制出不同层次的用水流程图。在用水量测试时，如发现用水流程图与实际情况不符，应对其进行及时修正和调整。根据生产档案，整理、填写和校验用水户取水水源情况表、生产情况统计表、计量水表配备

12、情况等基础表格（参见附录 B）。测试取水测试测试取水量、水压、水温、水质参数。进行各水量的测试，具体测试方法见第 9 章。汇总填写测试数据以水量为参数，按工艺流程或用水流程顺序逐项填写用水系统水平衡测试表（参见附录 B 中表 B.7）。汇总各生产用水系统水平衡测试表，填写车间（用水单元）各工序、各用水系统水平衡测试统计表（参见附录 B 中表 B.8），用水户各车间或各用水单元水平衡测试统计表（参见附录 B 的表 B.9）， 用水户各类用水水平衡测试统计表（参见附录 B 的表B.10）以及用水户年用水情况表（近 35 年）（参见附录 B 中表 B.2）。绘制水平衡方框图绘制用水户层次、车间或用水

13、单元层次及重要装置和设备的水平衡方框图（参见附录C）。要求： 各用水系统均用方框表示，方框内写明用水系统的名称，方框之间的相对位置，既要考虑到与实际工艺流程一致，又要考虑到水量分配关系清晰、明了。分析水平衡计算分析水平衡计算单位应以m3/d 计。水平衡计算公式，见 6.2 部分。分析应从以下四个方面进行，并将这些平衡关系通过图与表的形式反映出来，在基本数量上图与表必须统一。用水系统内的输入、输出水量平衡；车间（用水单元）内输入、输出水量平衡；各车间（用水单元）的输入、输出水量平衡；用水户的输入、输出水量平衡。水平衡计算允许误差应符合有关规定。用水评价主要包括以下五方面：发现问题、找出原因、明确

14、潜力、制定解决方案及提高用水水平。根据水平衡测试结果，按 GB/T 18916 、GB/T 7119-2006 等标准有关要求，计算用水户各种用水评价指标，包括单位产品取新水量、万元产值新水量、重复利用率、漏失率、排水率、废水回用率、冷却水循环利用率、蒸汽冷凝水回用率、达标排放率及非常规水资源替代率等评价指标，具体用水分析表格参见附录 B 中表B.11。合理化用水评价。包括以下五方面：渗漏损失率、工艺的节水程度、冷却水循环利用情况、水的重复利用情况及生活用水的节水程度。用水管理状况评价。应符合 GB/T 7119-2006 的规定。用水设备评价。包括以下两方面：用水现状是否符合设计要求及用水情

15、况与先进水平比较。节水潜力分析。包括以下两方面：有效利用量及损失量。有效利用量分析。分析计算正当的损耗量、可能的回收量、能够加以重复利用的水量；损失量分析。分析计算不可避免的损失量和可避免的损失量。其中可避免的损失量又分为现阶段可以解决的损失量及现阶段经济力量不足或技术条件不具备不可解决的损失量。提出整改建议。编写水平衡测试报告。水平衡测试方法划分测试子系统根据生产流程或供水管路等特点，把具有相对独立性的生产工序、装置（设备）或生产车间、部门等，划分为若干个用水系统，即水平衡测试子系统。水平衡的测试方式一次平衡测试适用于用水周期小于24h或用水均匀、不存在周期性的用水系统。逐级平衡测试适用于具

16、有可逐层分解的用水系统，且易于选取具有代表性测试时段的用水户。综合平衡测试适用于连续批量型或非连续批量型生产的用水户，特别是难以确定具有代表性测试时段的用水户。测试点的选取在用水技术档案基础上，按照不同用水种类、不同用水情况，选取测试点。测试时间的确定选取生产运行稳定的、有代表性的时段，每次连续测试时间为48h72h，每24h记录一次，共取3 4次测试数据。测试参数水量参数需要测试的水量参数有：新水量V 、循环水量V （V ）、串联水量（V ）、耗水量V 、排水量Vd 和漏失水量Vl 。水质参数fcycysco有必要时，应测试用水和排水的水质。水温参数应测定循环水进出口及对水温有要求的串联水的

17、控制点的水温。水量测试方法实测水量可采用水表法、容积法、流速法、堰测法以及便携超声波流量计等方法测定，应符合计量检定规程的规定。在不具备测试条件的情况下，对于有可靠用水量记录的用水系统，可通过对历史数据的统计分析得到水量数值；对于用水定额稳定、运行可靠的用水设备，可采用设备的用水定额值。敞开式循环冷却水系统耗水量计算方法可参见附录A。用水计量器具配备和管理要求应符合国标GB 17167-2006的规定。漏失水量的测定对于有条件停水的用水系统，应关闭全部用水阀门，测试时间内水表读数的改变量即为漏失水量。对于无条件停水的用水系统，采用容积法或现场安装超声波流量计等方法对全部水表进行校验， 当二级水

18、表的计量率为 100时，一级水表计量数值与二级水表计量数值之差即为漏失水量。当无条件对全部水表进行校验时，当二级水表的计量率为 100时，一级水表计量数值与二级水表计量数值大于 35时，可近似认为其大于部分为该区的漏失水量，具体取值依据水表校验情况而定。对所有用水户应按照上述方式进行漏失水量测试。对可能漏水的部位进行检查，及时维修。确保用水系统无异常泄漏以后，进行水平衡测试。水平衡测试数据的统计水平衡测试数据主要用表格统计，应包括以下图表：取水水源情况表（参见附录 B 中表 B.1）；近年（35 年）用水情况表（参见附录B 中表 B.2）；生产情况统计表（参见附录 B 中表 B.3）；计量水表

19、配备情况表（参见附录 B 中表B.4）；水平衡测试数据记录表（参见附录 B 中表 B.5）；水处理装置测试表（参见附录B 中表 B.6）；用水系统水平衡测试表（参见附录 B 中表 B.7）；车间（用水单元）各工序、各用水系统水平衡测试统计表（参见附录 B 中表 B.8）；各车间（用水单元）水平衡测试统计表（参见附录 B 中表 B.9）；各类用水水平衡测试统计表（参见附录B 中表 B.10）；用水分析表（参见附录 B 中表B.11）；用水户、主要用水车间或用水单元水平衡方框图（参见附录 C）。水平衡测试报告书水平衡测试报告书应包括以下方面内容。基本概况应包括用水户基本情况、生产规模和主要生产产品

20、。用水现状应包括水源种类、取水水量及水质、供水管网图、近年来实施的节水措施的完成时间、项目投资、节水量、主要用水项目的投资效益分析。水平衡测试的依据水平衡测试的依据标准。水平衡测试数据统计与图示应符合第10章规定。用水合理化分析冷却循环水分析；锅炉用水分析；工艺用水分析；生活用水分析；排水及污废水处理分析；渗漏及溢流水量分析。用水评价节水管理制度；用水评价指标；用水管理情况；节水技术先进性。节水潜力分析应符合8.5.2.5的规定。整改建议根据合理化分析、用水评价、节水潜力分析，提出整改建议。附录A（资料性附录）敞开式循环冷水系统耗水量的计算方法敞开式循环冷却水系统耗水量敞开式循环冷却水系统耗水

21、量，可用式(A.1)计算：式中：Vco冷F G (A.1)co冷V敞开式循环冷却水系统耗水量，m3/h；F吹散水量，m3/h； G蒸发损失水量，m3/h。敞开式循环冷却水系统的吹散水量计算敞开式循环冷却水系统的吹散水量不易测量时，可用式（A.2）计算：式中：F吹散水量，m3/h； R循环冷却水量，m3/h；F R K (A.2)K吹散损失系数（ K 的选取参见表A.1）。表A.1吹散损失系数 K冷却构筑物类型机械通风式冷却塔（有收水器）风筒式（双曲线）冷却塔有收水器无收水器K0.2%0.3%0.1%0.3%0.5%注：其他类型冷却塔的吹散损失系数参阅相关标准规定。敞开式循环冷却水系统的蒸发水量

22、计算当冷却介质的温度较低时，可根据自身情况用式（A.3）计算：式中：G蒸发损失水量，m3/h； R循环冷却水量，m3/h；G R S t C (A.3)S蒸发损失系数，kg /kJ，（S的选取参见表A.2）； t冷却水进出温度差，。C水的比热，kJ/(kg)。表A.2蒸发损失系数 S气温/-10010203040S（kg/kJ）0.01910.02390.02870.03340.3580.0382当冷却介质的温度较高时，可根据自身情况用式（A.4）计算：式中：G R t C R S t C (A.4)G蒸发损失水量，m3/h； R循环冷却水量，m3/h； t冷却水进出水温度差，； C水的比热，

23、kJ/(kg)；冷却塔进口水温度相应的蒸发潜热，kJ/kg；S蒸发损失系数，kg /kJ，（ S 的选取参见表 A.3）。表A.3蒸发损失系数 S进水塔温度/10203040506070（kJ/kg）2477.02453.62430.12405.02382.42358.52333.8S（kg/kJ）0.000400.000400.000410.000420.000420.000430.00043附录B（资料性附录）序号水源种类新水量（m3/d）水质供给部门主要用途备注常规水资源取水量非常规水资源取水量水温PH值硬度g/L浊度设计实际输水管径(mm)数量设计实际输水管径(mm)数量合计注1：“水

24、源类别”栏：当有多种水源时，应分别按常规水资源与非常规水资源填报；常规水资源取水量包括：地 表水（以净水厂供水计量）、地下水、城镇供水工程、外购的其它水或水产品（如软化水、蒸汽、热水、地热水等）； 非常规水资源水量包括：海水、苦咸水、城镇污水再生水、矿井水等。注2：有多条输水管时，应依次列出其管径。注3：备注栏内注明水资源费、制水成本等。水平衡测试报告书中的表格格式表B.1取水水源情况表表B.2近年用水情况表（近 3 年5 年）年份新水量(104m3)重复利用水量(104m3)其它水量(104m3)考核指标直接冷却循环水量间接冷却循环水量其它循环水量1其它循环水量2蒸汽冷凝水回用量废水回用量其

25、它回用水量其它串联水量排水量耗水量漏失水量溢流水量单位产品取水量万元产值取水量重复利用率直接冷却水循环率间接水冷却循环率蒸汽冷凝水回用率废水回用率用水综合漏失率达标排放率非常规水资源替代率注1：“新水量”栏，按不同水源类别，分别填在空格中。注2：当有直流冷却水量时，应自行增加直流冷却水用量栏。表B.3生产情况统计表用水户名称： 日期： 序号时间工业生产原料产品名称设计产量（t/d）实际产量（t/d）取水量单位产品取水量注1：生产情况应根据产品取水量定额考核的内容填报，按考核要求或填生产数量或填产品产量值，其数量值应与水平衡测试的时间与数据相对应。注2：单位产品取水量单位依据实际情况自定。表B.

26、4计量水表配备情况表序号水表编号所属车间（或用水单元）配备位置水表型号、规格计量范围水表精度备注表B.5水平衡测试数据记录表用水单元测点用水类别水量名称测试方法测试时间水量测试人员注1：用水种类，是指冷却水、工艺水等；水量名称是指取水量、重重复利用量、循环水量、回用水量、串联水量等；注2：水量单位，视具体用水户而定。表B.6水处理装置测试表设备名称测试方法测试结果(m3/d)制水标准制水现状次数测试时间输入水输出水新鲜水回收水废水消耗量排放量制水量123平均（m3/d）表B.7用水系统水平衡测试表工序或设备名称型号用水时间地址用水类别其它测试方法测试时间测试结果输入水量输出水量新水量来自系统外

27、的重复利用水量本系统重复利用水量重复利用水量合计耗水量排水量渗漏量溢流量转供外系统水量供本系统水量循环水量串联水量循环水量串联水量直接冷却循环水量间接冷却循环水量其它循环水量蒸汽冷凝水回用量废水回用量其它串联水量直接冷却循环水量间接冷却循环水量其它循环水量工艺水回用量其它串联水量次数1234567891011121314151617181920212223平均平均进出口温差：重复利用率：排放率：冷却水循环率：工艺水回用率：注1：新水量、循环水量以及串联水量的空格项根据各用水系统具体情况增减项目填写数据，表中填项供参照。注2：（12）为重复利用水量，该项为系统外、系统内的重复利用水量之和，故等于

28、（4）（11）的总和。 注3：系统用水量为新水量、重复利用水量之和，即用水量（1）+（2）+（3）+（12）。注4：输入水量中的“本系统重复利用水量”一项，应等于输出水量中的“供本系统水量”，即（10）+(11)(22)+(23)。表B.8车间（用水单元）各工序、各用水系统水平衡测试统计表车间（用水单元）名称： 主要功能： 日期： 单位：m3/d工序设备系统用水类别输入水量总用水量输出水量AB新水量系统外重复利用水量本系统重复利用水量重复利用水量合计耗水量排水量渗漏量溢流量回收量转供外系统水量供本系统水量123456789101112本车间合计注1：该表以车间（用水单元）内用水设备、用水工序等

29、用水系统为单元而填写。注2：“用水种类”分A、B两项。A指用水类项，如间接冷却水、工艺水、锅炉水、生活水等。B指用水种项，如工艺水中的直冷水、洗涤水等。表B.9各车间（用水单元）水平衡测试统计表用水户名称： 主要产品： 日期： 单位：m3/d车间（用水单元）输入水量总用水量重复利用率%输出水量新鲜水量合计转供水量取水量车间（用水单元） 外补进的重复利用水量车间（用水单元） 内重复利用水量重复利用水量合计耗水量渗漏量转供车间（用水单元）外水量供本车间（用水单元） 水量排出水量排放率排水量溢流量回收量12345678910111213141516表B.10各类用水水平衡测试统计表用水户名称：测试日

30、期：单位：m3/d用水类别用水系统新水量重复利用水量输出水量回收水量常规水资源量非常规水资源量直接冷却循环水量间接冷却循环水量其它循环水量蒸汽冷凝水回用量废水回用量工艺用水回用量其它串联水量排水量溢流水量漏失水量耗水量污水再用水1.11.21.32.12.22.334567891011121314主要生产用水间冷水直冷水洗涤水产汽水小计辅助生产用水小计附属生产用水浴池厕所小计水量合计取水量计算取水量1+2.1总用水量计算总用水量新水量 + 重复利用水量注1：“新水量”栏按水源类别及名词（同表B.1）填报。注2：“非常规水资源”中的“城镇污水再生水”填报在2.1栏。注3：各用水系统水平衡测试表中数据的平均值列入本统计表。DB1244 20117表 B.11用水分析表用水类别用水量占总用水量的比例新水量占总新水量的比例重复利用水量排水量耗水量漏失量溢流量回收量主要生产用水间接循环冷却水间接直流冷却水产品用水洗涤用水（循环）洗涤直流（循环）直接冷却水其它用水辅助生产用水直接冷却间接冷却洗涤用水其它用水附属生产用水办公绿化食堂浴室其它用水生产用水总计单位产品取新水量：万元产值新水量：重复利用率：废水回用率：排水率：漏失率：冷却水循环利用率：蒸汽冷凝水回用率：非常规水资源替