《超导磁分离水处理设备》编制说明

浙江省环保产业协会团体标准

《超导磁分离水处理设备》

编制说明

一、项目背景

（一）国际情况

自1911年，卡末林-昂内斯意外地发现，“将汞冷却到-268.98℃

时，汞的电阻突然消失以及许多金属和合金都具有与上述汞相类似

的低温下失去电阻的特性”以来，超导技术便是国际上研究的热门

方向。后经过迈斯纳、奥森菲尔德、伦敦兄弟、弗茹里赫、贾埃瓦、

美国国际商用机器公司、日本川崎国立分子研究所、日本住友电气

工业公司等科学家和机构的不断探索，超导材料的超导温度从1911

年的4.2K向1987年的140.2K不断向上突破，并且超导技术在诸

如电子学、微电探测、车辆技术、船舶制造、储能等方面也被成功

投入运用。

磁分离技术是指利用元素或组分磁势的差异，借助外磁场对物

质进行处理，从而达到强化分离过程的一种分离技术。而结合了超

导0电阻特性的超导磁分离技术是污水处理领域中极具研究价值的

方向。

例如，日本大阪大学自1987年就开始进行超导磁分离污水处

理的基础研究，其研制出的超导高梯度磁分离纸厂污水原型机可以

将污水中的COD从1000mg/L降至20mg/L。

（二）国内情况

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相比国际上的科研单位，我国在超导理论以及超导磁分离污水

处理应用的研究工作均起步较晚。

1976年赵忠贤开始从事探索高温超导体的研究。

1987年2月20日，中国也宣布发现100K以上超导体。

1987年3月12日，中国北京大学成功地用液氮进行超导磁悬

浮实验。

1990年中国科学院电工研究所建成了我国第一台工业化的超

导磁分离装置。

2001年4月，340米铋系高温超导线在清华大学应用超导研究

中心研制成功，并于年末建成第一条铋系高温线材生产线。

2001年7月，香港科技大学宣布成功开发出全球最细的纳米超

导线。

超导技术的高壁垒导致了全国范围内掌握相关技术的机构和

能够商业化生产的企业数目仍是寥寥。具有先发优势的单位将因丰

富的经验积累占据明显的优势地位，成为市场的领导者。

2005年中科院理化所低温材料及应用超导研究中心开始低温

超导技术研究，在钢厂废水的磁分离净化试验。

2015年中国科学院理化技术研究所在磁种材料和超导磁体冷

却技术上取得创新进展，研发了国内首台超导磁分离水处理系统。

2020年10月13日，由中科院理化所低温材料及应用超导研究

中心、杭州中科凯凌科技有限公司共同研制的一体化超导污水处理

设备在浙江桐庐通过验收。

我国超导磁分离技术在污水处理领域的独特优势使得化工行

业(如造纸、印染回用水的净化处理)、冶金行业(如轧钢、连铸浊环

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水、石墨废水、钢厂总排水的处理)、石油行业(如油田回注水、三

元废水的处理)、煤炭行业(如矿井水、洗煤废水的处理)、电力行业

(如电厂循环水处理)、市政行业(如市政污水预处理、深度脱磷处理)，

以及其他行业(如河道水、景观水治理等)纷纷有望采用这一技术进

行污水处理。

可以说在我国关于超导的发展中，材料的超导临界温度经历了

从低温到高温的突破，成本的变化从高昂转向更适用于产业化运作，

品类的丰富性也逐渐从单一变为繁多。这意味着，目前我国关于超

导技术的研发和应用均已步入正轨。

（三）必要性

中国是一个缺水严重的国家，在水资源日趋紧张的同时，主要

水系的水体又都遭到不同程度的污染，水污染防治工作日益得到国

家的重视和支持，特别是节能降耗的污水处理新技术。超导磁分离

水处理技术就是其中之一。

磁分离技术最早应用于选矿和瓷土工业，1960年前苏联首次用

磁凝聚法处理钢厂除尘废水。但是永久磁铁或电磁铁的磁场强度有

限，对于弱磁性颗粒处理效果不理想。超导磁分离法与传统的化学

法、生物法以及普通电磁体磁分离相比，具有投资小、占地少、耗

电量小等优点。占地方面，场强可达3~5特斯拉的超导磁体，加上

相应的制冷设备等，占地不超过20푚2。能耗方面，由于超导材料

无电阻，超导磁体几乎不消耗电能，仅维持低温的制冷机耗电，一

天耗电量不超过100kW·h。成本方面，3~5特斯拉的超导磁体大约

150万元，对于每天千吨级处理规模的设备，投资小于200万元。

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科技赋能，绿水青山。在积极响应国家节能减排的号召下，极

具应用价值的超导磁分离污水处理技术显得独具前景。

二、工作简况

（一）任务来源

浙江省环保协会关于《超导磁分离水处理设备》团体标准的立

项公告（浙环产协〔2022〕17号）。

（二）标准制定相关单位及人员

本文件起草单位：杭州中科凯凌科技有限公司

本文件主要起草人：蔡方硕、应喆祺、单新然、刘鹏、任孟月、

黄飞翔。

（三）主要工作过程

为保证本标准的制定质量，标准内容切实可行，标准实施后能

有效规范超导磁分离水处理设备工作，标准起草组结合实际情况，

经过广泛调研、综合分析、多次讨论研究和反复修改，起草编制完

成《超导磁分离水处理设备》标准。主要开展工作情况如下：

企业现场调研及资料收集

标准编制起草小组收集了国家、浙江省、环保相关企业等有关

超导磁分离水处理设备工作的相关政策文件、技术文件、典型案例

等材料。并对主要起草单位进行现场调研，主要围绕超导磁分离水

处理设备主要技术内容、工艺流程等方面进行现场座谈调研、探讨。

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成立标准工作组

根据省环保产业协会下达的团体标准《超导磁分离水处理设备》

制订计划，浙江省环保产业协会为了更好地开展编制工作，牵头召

开了标准起草准备会，成立了标准工作组，明确了超导磁分离水处

理设备标准研制的重点方向。

其中，工作组成员单位为：浙江省环保产业协会、杭州中科凯

凌科技有限公司、中国科学院理化技术研究所、浙江工业大学、浙

江赛特膜技术有限公司、浙江一清环保工程有限公司。

召开立项论证会

2022年9月23日，浙江省环保产业协会组织召开《超导磁分

离水处理设备》团体标准立项论证会。对超导磁分离水处理设备工

作的技术要求、环境管理要求、安全管理要求、应急管理要求及主

要工艺流程等方面内容加以论证和研讨，并提出了标准修改完善建

议。

起草标准征求意见稿

2022年10月，根据相关材料，总结杭州中科凯凌科技有限公

司等5家起草单位超导磁分离水处理的成功经验和做法，并借鉴省

内外先进经验，起草标准，形成标准征求意见稿，在线上线下进行

公开。共对X余家单位/个人征求了意见，收到具体意见X条，采

纳X条、不采纳X条。

三、标准编制原则和主要内容

（一）编制原则

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本标准兼顾科学性、实用性、统一性、规范性的原则，严格按

照GB/T1.1-2020要求进行制订。

1．内容框架

运用标准化原理和方法，剖析超导磁分离水处理设备的核心要

素，确定主要技术内容及整体标准框架。

2．政策匹配

在标准制定过程中，确保相关的技术内容与国家和省市所发布

的政策、技术文件相一致，与行业发展相协调，在此基础上，结合

实际，以科学性、合理性和可操作性为原则，制定标准。

3．任务导向

杭州中科凯凌科技有限公司及其他环保产业相关企业以规范

超导磁分离水处理技术的应用、提供更为细化的解决方案和优化处

理实际问题的能力为导向，结合现阶段的实际情况，开展标准研制。

（二）确定团体标准主要内容的依据

1.范围

本文规定了超导磁分离水处理设备的规范性引用文件、产品分

类与型号命名、使用条件、技术要求、检验方法、检验规则、使用

说明、标志、包装、运输与贮存。等内容。本文件适用于黑臭水体、

工业废水、市政污水、农村污水等处理用的超导磁分离水处理设备。

2.规范性引用文件

规范性引用文件的主要内容依据是超导磁分离水处理设备所

涵盖的技术规范或标准。这些规范或标准是由专门的标准化组织制

定和发布的，它们规定了该领域和行业的技术规则、指南和最佳实

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践。

规范性引用文件通常包含了一个或多个标准或规范，这些标准

或规范描述了必须遵循的具体要求或规则，以确保产品、服务或过

程的一致性、安全性、可靠性和质量等方面的要求。这些标准或规

范可以涉及技术规范、设计规范、测试规范、安全规范、管理规范

等各种方面。

因此，这些规范或标准的要求必须被遵循，以确保标准、规范、

指南、方法、规则或其他技术文件的正确执行。

3.术语和定义

确定术语和定义的主要内容依据是领域内的共识和规范。在一

个超导磁分离水处理的领域，有一些术语和定义是广泛接受的，因

为它们在该领域中有特定的含义，并被广泛使用。这些共识和规范

通过学术文献、专业组织、行业标准等途径来确定。此外，术语和

定义也根据实践中的经验和实证研究进行调整和更新，以适应该领

域的发展和变化。因此，术语和定义的确定是建立在领域内专业知

识和实践的基础之上的。

4.产品分类与型号命名

超导磁分离水处理设备的产品分类和型号命名通常由一系列

代表其特征的字母和数字组成。

根据能否通过移动被用于不同的地点，设备分类被分为了固定

式设备和移动式设备。其依据为行业知识和实践经验。

其型号命名主要依据以下内容：

产品系列名称由生产单位自行定制，用于区分市面上不同厂商

的设备。

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超导磁分离水处理设备的结构形式是一个重要的分类依据。通

常有链式、往复式等多种结构形式可供选择，具体选择哪种结构形

式取决于用户的具体需求和水源特性。

超导磁分离水处理设备的处理能力也是一个重要的分类依据，

通常以单位时间内处理的水量来衡量。

5.使用条件

超导磁分离水处理设备的使用条件依据原水条件和环境条件

中的标准，例如GB/T5226.1-2019、GB/T7932等，考虑制定。相

关法规和标准保证了设备的使用效果。

6.技术要求

规定了外观质量、整体性能、制造与安装、环境要求、配套设

施相关的技术要求。设备团体标准中的技术要求依据了国家相关法

规和标准、行业标准和经验、研发机构的研究成果等多个方面，旨

在确立环保设备技术的基本性能、安全要求和最新技术进展，例如

来自于《杭州中科凯凌科技有限公司企业标准Q/ZKKL001-2020》、

GB/T18920、JB/T5936、GB/T985.1等相关文件。

7.检验方法

从外观质量、整体性能、制造与安装要求、环境要求以及配套

设施五个方面对检验方法提出了指导。检验的结论判定考虑法律法

规要求、科学研究成果、技术先进性、经济适用性以及其他标准的

参考，其依据了GB/T12467.3、GB3177、GB/T14253-2008、GB/T

26155.1、GB/T3768等相关国标。

8.使用说明、标志、包装、运输与贮存

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规定了使用说明书的编写和各类标志应的使用应符合GB/T

9969-2008和GB2894-2008的规范。编写时，充分考虑用户的语言

习惯和使用习惯。另外，明确了包装、运输、贮存环节中的具体操

作细节。其来自于《杭州中科凯凌科技有限公司企业标准Q/ZKKL

001-2020》。

四、采用国际标准和国外先进标准情况及与国际同类标准水平

的对比说明

无。

五、主要试验验证情况和预期达到的效果；

超导磁分离水处理设备应从外观质量、整体性能、制造与安装、

环境监测以及配套设施五个方面进行试验验证。

其中，通过目视检查、触摸检查、测量检查额、检验报告判定

外观质量是否符合市场上对于全新产品应有的外观的期望。例如，

表面应平整光滑，无明显的裂纹、毛刺；设备的各部件应拼接紧密，

不得出现松动、歪斜；设备的各部件尺寸应符合设计要求，不得出

现过大或过小；设备应具备良好的氧化防护，不得出现生锈、氧化；

设备应具备良好的耐腐蚀性能，不得出现腐蚀、锈蚀等问题。

性能方面，按照GB/T14253-2008中的规定，采用目视检验，

通过定值和变值量具检测超导磁体磁感应强度、计量泵的流量数据、

电流大小、链条转速。以实现设备产生强度稳定、均匀的磁场和一

定的分离效率。

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制造与安装方面，通过目视检查结合相关的标准要求，对焊接、

涂装进行验证。另外，混凝沉淀装置、超导装置等箱体进行敞口水

箱的满水试验。检查目标为，检查制造方面是否有缺陷。例如，箱

体形变、渗漏等情况。

对于噪声检验，按照GB/T3768的规定，可以在超导磁分离水

处理设备负载而其它设备关停的情况下，在其周围合理选取4个距

离设备1米，距离地面1.55m±0.075m的测量点进行检测，并选取

最大值作为检测结果。该检测的效果是能够在噪声水平超出限值后

采取相应措施进行调整，确保噪声不会对工作环境和工作人员造成

影响。另外，超导磁体、磁鼓边缘处的磁感应强度测量按GB/T

38947-2020的规定执行，确保磁场不会对人体和设备造成安全隐患。

按照GB/T26155.1中的规定，可以采用对设备施加单一故障和

通过操作面板设定和调整参数，用目视检测的方法查看设备是否有

相应的反馈和相应的变化来检验功能要求。以该方法确保配套设施

的运行可靠。

六、与现行法律、法规和政策及相关标准的协调性

（一）目前国内主要执行的标准

无

（二）本标准与相关法律、法规、规章、强制性标准相冲突情况

不存在与强制性标准相冲突的情况，也不存在标准低于相关国

标、行标和地标等推荐性标准的情况。

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（三）本标准引用了以下文件

GB/T191包装储运图示标志

GB/T700碳素结构钢

GB/T709热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差

GB/T985.1气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐

坡口

GB/T2894安全标志及其使用导则

GB/T3047.1高度进制为20mm的面板、架和柜的基本尺寸系

列

GB/T3177产品几何技术规范(GPS)光滑工件尺寸的检验

GB/T3280不锈钢冷轧钢板和钢带

GB/T3768声学声压法测定噪声源声功率级和声能量级采用

反射面上方包络测量面的简易法

GB/T3797电气控制设备

GB/T4208外壳防护等级（IP代码）

GB/T4237不锈钢热轧钢板和钢带

GB/T5226.1-2019机械电气安全机械电气设备

GB/T7932气动对系统及其元件的一般规则和安全要求

GB/T8923.1涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评

定

GB/T8978污水综合排放标准

GB/T9969工业产品使用说明书总则

GB/T11901水质悬浮物的测定重量法

GB/T12467.3金属材料熔焊质量要求第3部分：一般质量要

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求

GB/T14253-2008轻工机械通用技术条件

GB/T18711选煤用磁铁矿粉试验方法

GB/T18920城市污水再生利用城市杂用水水质

GB/T18921城市污水再生利用景观环境用水水质

GB/T26155.1工业过程测量和控制系统用智能电动执行机构

第1部分:通用技术条件

GB/T37400.12重型机械通用技术条件第12部分：涂装

GB20426煤炭工业污染物排放标准

GB28742污水处理设备安全技术规范

GB50242建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范

GB50268给水排水管道工程施工及验收规范

HG/T20569机械搅拌设备

JB/T5936工程机械机械加工件通用技术条件

JB/T5946工程机械涂装通用技术条件

七、贯彻标准的要求和措施建议

建议尽快发布本标准并自发布之日起1个月实施。建议标准实

施后组织标准宣贯，使标准应用单位了解标准内容，促进标准实施

应用。

八、废止现行团体标准的建议

无。

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九、涉及的著作权、专利信息

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