钢铁企业节水设计规范 GB50506-2009 
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3 基本规定

3.0.1  新建、改扩建工程项目中的节水设施应与主体工程同时设计、同时施工、同时投入运行。

3.0.2  新建、改扩建工程项目中主体工程分期建设时,节水设施应总体规划。节水设施分期建设时,其投产时间不得滞后于主体工程分期建设投产时间,并不得缩小节水设施的建设规模。

3.0.3  新建、改扩建工程项目应采用先进的节水工艺、技术和设备;严禁采用落后的、被淘汰的高耗水工艺、技术和设备。

3.0.4  现有钢铁企业生产设施中高耗水工艺、技术和设备应通过改造逐步淘汰。

3.0.5  新建钢铁企业必须配套建设废水处理及其回用设施。

3.0.6  现有钢铁企业应随新建、改扩建工程项目配套建设或完善废水处理及其回用设施。

3.0.7  新建、改扩建工程项目严禁未达标废水排入受纳水体。

3.0.8  在满足用户用水条件时,应使用回用水。

3.0.9  各车间或机组生产用水对水质要求不同时,应采用分质供水,不宜将高质水用于低质水用户。

3.0.10  车间或机组产生的工业废水,应根据工业废水水质特性采用分质排水。不能直接排入厂区工业废水排水管网的特殊生产污水,必须处理达标后再排入厂区工业废水管网。

3.0.11  新建钢铁企业厂区除循环供水系统外,厂区应按分质供水要求设计相应的供水管网。供水管网应分为生活、生产、消防给水管网。生产给水管网可分为:工业新水给水管网,软化水给水管网,除盐水给水管网,回用水给水管网,浓含盐回用水给水管网。

3.0.12  现有钢铁企业及其新建、改扩建工程项目的厂区供水管网,应按本规范第3.0.11条的规定逐步改造实施。

3.0.13  新建钢铁企业厂区应采用分流制排水方式。除循环供水系统外,厂区应按分质排水要求设计相应的排水管网。排水管网可分为:生活污水排水管网,工业废水排水管网,浓含盐废水排水管网,雨水排水管网。

3.0.14  现有钢铁企业及其新建、改扩建工程项目的厂区排水管网,应按本规范第3.0.13条的规定逐步改造实施。

3.0.15  新建、改扩建工程项目应有完善的给排水计量设施。

3.0.16  给水排水构筑物应进行防渗漏处理。

3.0.17  生产车间、物料运输转运站等室内外地坪清洁卫生,宜采用洒水清扫地坪,洒水宜采用回用水。

3.0.18  生产工艺采用蒸汽间接加热装置时,蒸汽凝结水宜回收利用。

3.0.19  生产车间采暖宜选择热水循环采暖系统,热水换热站的蒸汽冷凝水应回收利用。当采用蒸汽采暖且蒸汽冷凝水量大于等于1.0m3 /h时,冷凝水宜回收利用。

3.0.20  生活用卫生器具应选用节水型器具。冲洗厕所用水宜采用符合城市杂用水水质标准的回用水。

3.0.21  小型建筑物采暖、制冷采用空调机组时,宜采用风冷空调机组。

3.0.22  电气室、控制室等的空调,总冷负荷大于等于3000kW时宜设置集中制冷站。冷负荷较小或电气室布置分散时宜设置分散式空调系统,分散式空调宜采用风冷柜式空调机组。

3.0.23  吨钢(吨产品)取水量应作为钢铁企业用水的主要考核指标。

3.0.24  钢铁企业总体规划、设计的吨钢(吨产品)取水量控制指标,应符合表3.0.24的规定。

表3.0.24 钢铁企业总体规划、设计吨钢取水量控制指标

注:吨钢取水量指标不含采矿、选矿以及自备电厂等取水量。

3.0.25  钢铁企业新建、改扩建单体工程项目的吨钢(吨产品)用水量、取水量控制指标,宜符合本规范附录A的规定。

3.0.26  吨钢(吨产品)取水量应接下式进行计算:

        

式中:
     Vui——吨钢(吨产品)取水量(m3/吨钢);

      Q——在一定的计量时间内,企业钢(产品)产量的设计值(t);

      Vi——在一定的计量时间内,企业在生产全过程中设计取水量总和(m3)。       

 Vi=Vi1+Vi2-Vi3        (3.0.26-2)

式中:
      Vi1——从自建或合建取水设施、市政供水工程等取水量总和(m3);

      Vi2——外购水(或水的产品)量总和(m3);

      Vi3——外供水(或水的产品)量总和(m3)。

    取水量、外购水量、外供水量等参数取值应以区域设计边界进出水管道一级计量设施的设计流量进行统计计算。

3.0.27  吨钢(吨产品)用水量应按下式进行计算:

式中:
     Vut——吨钢(吨产品)用水量(m3/吨钢);

      Vz——在一定的计量时间内,企业在生产全过程中的设计总用水量(m3)。

3.0.28  水的重复利用率应按下式进行计算:

式中:
      Rt——水的重复利用率(%);

      Vr——在一定的计量时间内,企业在生产全过程中的设计重复利用水量(m3)。

3.0.29  废水回收利用率应按下式进行计算:

    

式中:
      Rh——废水回收利用率(%);

      Vzh——在一定的计量时间内,企业在生产全过程中的废水回用水总量(m3);

      Vzp——在一定的计量时间内,企业在生产全过程中的废水排水总量(m3)。  

条文说明

3.0.1  规定节水设施应与主体工程同步建设。

    以节水为目的的生产工艺设施、给水排水设施应与主体工程同时设计、同时施工、同时投入运行,这是节水工程实施和管理的重要措施。一般生产工艺节水设施与主体工程紧密相关,如干熄焦、汽化冷却、煤气干法除尘等,都能做到与工艺主体设施同时建设;而给排水节水设施,与主体工程存在间接关系,且投资大、直接效益较差,建设者重视不够,造成建设期滞后,致使节水设施与主体工程建设不同步,影响节水设施的实施。

3.0.3  国家每年定期发布“淘汰落后的高耗水工艺和设备(产品)目录”和“鼓励使用的节水工艺和设备(产品)目录”。设计人员应及时了解和掌握,严格执行。

3.0.4  关于对钢铁企业现有落后的高耗水工艺、技术和设备进行改造的规定。

    钢铁企业现有的高耗水工艺、技术和设备,若属于生产主体工艺设施,应通过改造生产主体工艺逐步淘汰;若属于给排水设施,应随着生产主体工艺设施的改、扩建逐步改造淘汰,或在不影响生产主体工艺正常运行前提下逐步改造淘汰。

    企业自行改建时也应按本条规定进行。

3.0.5  规定新建钢铁企业必须配套建设废水处理及其回用设施。

    废水处理及其回用设施是工程建设项目节水设施的重要组成部分,是钢铁企业提高水的重复利用率、减少排污、实现废水“零”排放、保护水资源的前提条件。因此,新建钢铁企业必须严格执行本条规定。

3.0.6  本条是关于现有钢铁企业配套建设废水处理及其回用设施的规定。

    目前,部分大中型现有钢铁企业已建废水处理及其回用设施,节约用水、减少排污、降低吨钢耗水量的效果明显。特别是严重缺水的地区,使企业在有限水资源的条件下,可进行扩建改造。但大部分中小型钢铁企业及个别大型企业只建有废水处理设施,没有建设废水回用设施,水的利用效率低、排污量大,使接纳水体严重污染。因此,本条规定现有钢铁企业在新建,改、扩建过程中,在建设或完善废水处理设施的同时,应建设或完善废水回用设施。

3.0.7  规定在钢铁企业建设项目设计中严禁未达标废水排入受纳水体。

    钢铁企业是用水大户,也是废水排放大户,废水不达标排放将严重污染受纳水体,造成水资源浪费。

3.0.8  规定水的用户应考虑使用回用水。

    钢铁企业各车间生产排水水质差别较大,相应废水处理后的回用水种类较多,依据各车间生产用水对水质的不同要求,充分利用不同水质的回用水,最大限度节约工业新水用量,是节水实施的有效途径。同时可减少不必要废水处理或废水深度处理的自耗水量和成本。

3.0.9  规定生产用水应采用分质供水。

    高质水在制备过程中自耗水量较大,因此,减少不必要的高质水用量是节水的有效措施。

3.0.10  规定工业废水应采用分质排水。

    工业废水分质排水,便于废水分质处理,以利回用水分质回用。一般酸碱废水、含重金属离子废水、高含油废水、酚氰废水等不能直接排放到工业废水管网,必须单独处理达标后再排放到工业废水管网。

3.0.11  本条对新建钢铁企业分质供水管网做出最基本的分类规定,实际设计时依据具体情况进行增减。现有钢铁企业供水管网应按本条规定逐步完善。

3.0.13  本条对新建钢铁企业分流制排水管网做出最基本的分类规定,实际设计时依据具体情况进行增减。现有钢铁企业排水管网应按本条规定逐步完善。厂区排水采用分流制排水方式,除满足环保要求外,还便于废水收集、处理及回用。

3.0.15  本条规定钢铁企业建设项目应建设完善的给排水计量设施。

    给排水计量设施是企业节水管理、排水管理及其监控最基本的措施,使企业节水减排管理由定性管理转化为定量管理。

3.0.16  给排水设施中水处理构筑物土建设计应进行防渗漏处理,减少水处理过程中水的渗漏损失。

3.0.17  生产车间室内外地坪清洁卫生用水方式,不应使用水流直接冲洗地坪,应采用人工洒水清扫地坪。必须用水流直接冲洗地坪时,应考虑冲洗水的收集回用。冲洗用水宜采用回用水。

3.0.18  生产工艺采用蒸汽间接加热装置时,其蒸汽用量相对较大,使用点布置较集中,便于回收,因此,应尽量回收利用。

3.0.19  生产车间采暖宜采用热水循环采暖,设置集中热水换热站,蒸汽冷凝水接点少且集中,便于回收。采用冷凝水回收装置(近年来国内开发了几种性能较好的冷凝水回收装置),回收率一般在95%以上。对于较小的采暖系统,通过技术经济比较,可采用蒸汽采暖,其蒸汽冷凝水也要尽量回收,以节省水的消耗。

    一般冷凝水回收机组容量最小为1.0m3/h,可以用于冷凝水量为0.5m3/h~1.0m3/h的采暖系统。采用性能较好的冷凝水回收装置,回收率可以达到90%。

3.0.22  分厂或区域的电气室、控制室及操作室等需要空调的建筑物总冷负荷大于等于3000kW时采用集中空调比较经济(大型机组的性能系数比较高,设置集中制冷站可以节省能源),冷负荷较小且建筑物布置分散时采用分散柜式空调比较经济(制冷站及管网投资比分散式要大)。分散式空调一般宜选用风冷柜式空调机组。

3.0.23  规定吨钢(吨产品)取水量为钢铁企业用水的主要考核指标。

    企业采用工序节水措施,如汽化冷却、干法除尘等,循环水量大大减少,但系统的直流水量或一次性耗水量并不像循环水量那样大幅度下降,致使水的重复利用率数值偏低,与工序节水实施不成比例,不能真正反映企业节水成效。

    同样,吨钢(吨产品)用水量指标中的用水量也包含循环水量,随着工序节水实施,反映了总生产用水量在降低,但不能反映总取水量的增减。如表1所示,该表为2004年冶金系统统计的16家钢铁企业用水技术经济指标,可以看出吨钢取水量与吨钢用水量没有直接关系,也不成比例,如钢厂A1与钢厂A2相比,吨钢用水量分别为141.2m3/吨钢、200.1m3/吨钢,而吨钢取水量分别为6.7m3/吨钢、4.1m3/吨钢;吨钢取水量与水的重复利用率总体上有一定趋势,但也不完全一致,如钢厂A11与钢厂A14相比,水的重复利用率分别为92.8%、93.9%,而吨钢取水量分别为7.8m3/吨钢、14.9m3/吨钢。

表1 2004年钢铁企业年用水量统计表 

    综上所述,吨钢(吨产品)取水量、吨钢(吨产品)用水量及水的重复利用率三项指标能真实反映企业节水成效的是吨钢(吨产品)取水量。因此,本规范规定吨钢(吨产品)取水量作为钢铁企业用水的主要考核指标,吨钢(吨产品)用水量指标及水的重复利用率指标将作为参考考核指标。

3.0.24  规定了钢铁企业吨钢(吨产品)取(用)水量控制指标。

    依据工业企业产品取水定额《取水定额 第2部分:钢铁联合企业》GB/T 18916.2-2002中规定的钢铁企业吨钢(吨产品)取水量定额指标,不适用于钢铁企业规划、设计采用的吨钢(吨产品)取水量控制指标。本规范重新对钢铁企业吨钢(吨产品)取水量控制指标进行规定,作为钢铁企业建设项目规划、设计用水量的控制指标。在本规范编制过程中,对选定的具有代表性的8家钢铁企业进行用水量实际调研,统计结果如表2所示。从表2中可知,自2000年至2004年,统计吨钢取水量平均值由16.3m3/吨钢降到11.3m3/吨钢,二次平均(平均先进)值由10.0m3/吨钢降到6.8 m3/吨钢。吨钢取水量在逐年降低。

表2 部分钢铁企业吨钢取水量汇总表(m3/吨钢)

    在规范编制过程中,又从中国冶金统计报表获取2004年和2005年全国64家大中型钢铁企业年吨钢取水量统计数据,并进行统计分析。其中特殊钢铁企业6家。

    表3为2004年和2005年全国64家钢铁企业吨钢取水量统计分析表,其中2004年、2005年度吨钢取水量二次均值分别为5.86m3/吨钢、5.00m3/吨钢;能达到6m3/吨钢的企业占统计企业的47%,也就是说,现有钢铁企业已有47%的企业不用再改造就能达到吨钢取水量设计控制指标。只要适当进行节水设施改造,多半的钢铁企业可以达到6m3/吨钢的控制指标。目前,一些钢铁公司通过持续不断的改进,从加强管理到改造现有的水处理系统,已将吨钢取水量指标降低到了4m3/吨钢。

表3 全国64家钢铁企业吨钢取水量统计分析表(一)

    表4是按企业规模大小来统计吨钢取水量与企业规模的关系。从表4中可以看出,企业规模由小到大划分时,企业吨钢取水量变化并不大。主要原因在于:企业节水意识增强,节约用水、减少排污、废水回用等节水措施初见成效;小型规模企业产品结构单一,缺少产品深加工,企业生产用水量相对较小,表现为吨钢取水量并不高;大型规模企业多为综合性企业,产品结构齐全,产品深加工占有一定的比例,生产用水量较大,尽管管理水平较高,节水设施完善,废水回收利用率高,但吨钢取水量并不低。 

    由上所知,钢铁企业吨钢取水量指标不随企业规模大小而有较大变化,与企业规模大小不存在较大联系。本规范吨钢取水量控制指标不再按企业规模大小进行划分。

表4全国64家钢铁企业吨钢取水量统计分析表(二)

    表5为2004年和2005年全国6家特殊钢铁企业吨钢取水量统计分析表,其中2004年、2005年度吨钢取水量二次均值分别为7.21m3/吨钢、7.86m3/吨钢。将现有特殊钢铁企业建设项目规划、设计吨钢取水量设计控制指标设定为8m3/吨钢,能达到该指标的企业占统计企业的33%。

表5 全国6家特殊钢铁企业吨钢取水量统计表

    新建企业的技术装备水平高、节水设施完善、管理严格,较现有企业吨钢取水量控制指标可适当提高。因此,本规范对钢铁企业建设项目规划、设计取水量的控制指标,将按新建企业、现有企业来划分。

    综上所述,考虑规范应具有一定的可操作性、先进性、制约性、时效性等因素,并符合国家有关法规、方针政策,本规范制定出钢铁企业建设项目吨钢(吨产品)取水量的控制指标。指标中对现有钢铁企业和新建钢铁企业总体规划、设计分别作出吨钢(吨产品)取水量规定,并对现有钢铁企业和新建钢铁企业的新建,改、扩建单项工程建设提出吨钢(吨产品)用水量、取水量的控制指标。

    钢铁企业总体规划、设计吨钢(吨产品)取水量控制指标,考虑了企业内部回用水综合利用。

    在新建、改扩建单项工程建设吨钢(吨产品)取水量控制指标中,将非该单体工程内部自建的废水处理设施制备的回用水量作为外购水量进行统计。因此,各单体工程吨钢(吨产品)取水量控制指标累计总值将大于钢铁企业总体规划、设计吨钢(吨产品)取水量控制指标。

    吨钢(吨产品)取水量控制指标可用于钢铁企业工程建设的方案、规划、可行性研究、初步设计等各阶段对取水水源的可行性论证研究以及工程建设节水实施方案的可行性论证;可用于政府对当地城镇、工业、农业用水的发展规划论证。

3.0.26  关于吨钢(吨产品)取水量计算的规定。

    吨钢(吨产品)取水量计算,一般以年作为一个计量时间段。

    企业取水量中包含生活用水取水量。

    企业取水量中不包括企业自建的雨水利用、海水利用、厂区废水回用等工程的供水量。其中,厂区废水回用是企业废水回收利用、提高水的重复利用率的技术措施,回用水不属于取水量范围;自建的雨水利用工程、海水利用工程获得的水量是国家鼓励非传统水源开发利用的水源范围,国家鼓励企业开发利用,也不计入取水量范围。

    公式参数取值计算时,应注意取水量、外购水量、外供水量以工程项目规划、设计区域边界进出水管道一级计量设施的设计流量进行统计计算。

    一级计量设施的设计流量统计值非企业实际测得的用水量值,不是企业实际用水量。要使设计流量统计值尽可能接近企业实际用水量,在设计流量统计时就要考虑企业各用水对象年设计有效操作时间、用水过程中用水量的变化、因气候条件产生的用水量变化等因素。

    水量统计时,注意取水量与外购水量不应对同一种水重复计算.如利用市政污水处理厂产生的再生水,应计入市政供水工程取水量。

    外购水量是指企业外购水的产品水水量,如软化水、除盐水、蒸汽等自企业设计区域边界购入的外购水水量。

    外供水量是指企业向其他用水企业销售的水量,如工业水、生活水、软化水、除盐水、蒸汽、回用水等自企业设计区域边界外供销售的水量。

    企业以生产车间单项工程计算吨钢(吨产品)取水量时,上述取水量、外购水量、外供水量应以单项工程设计区域边界进出水管道一级计量设施的设计流量进行统计计算。

    关于企业吨产品取水量折合成吨钢取水量的计算方法如下:

  

3.0.27  关于吨钢(吨产品)用水量计算的规定。

    吨钢(吨产品)用水量计算,一般以年作为一个计量时间段,用水量中包含生活水用量。

    企业在生产全过程中的设计总用水量Vz为下列五部分用水量之和:

    循环用水量:各主、辅助生产车间工艺设备直接、间接冷却循环用水量及设备间接冷却闭路循环水系统的冷媒水用水量等循环水量。单位为m3

    直流用水量:各主、辅助生产车间使用的工业新水、软化水、除盐水、过滤水、蒸汽、直流冷却水等生产用水量,其中包括:原料场洒水、泡渣用水、粉灰加湿、车间地坪洒水等一次性消耗用水量;锅炉房、化学水处理站等辅助生产车间制备产品水使用的水,不包含在该项中。单位为m3

    辅助生产车间水的产品制备过程自用水量:软水、除盐水、蒸汽、热水等水的产品制备过程的自用水量。单位为m3

    生活水用水量:职工生活、检化验、绿化等生活水用水量。单位为m3

    其他:厂区地坪和道路洒水、洗车、绿化(使用非生活水时考虑)等用水。单位为m3

    关于企业吨产品用水量折合成吨钢用水量的计算方法如下:

3.0.28  关于水的重复利用率计算的规定。

    水的重复利用率计算用水量中应包含生活水用量。

    企业在生产全过程中的设计重复利用水量Vr为下列两部分用水量之和:

    1  循环水系统中循环回用水量、串接使用水量,单位为m3

    循环回用水量是指循环水系统供水量减去水在循环处理过程中损失水量的差值。

    循环处理过程中损失水量包括五种损失水量,即渗漏、飘洒、蒸发、排污、吸附。

    循环水系统向其他用水系统直接供水,使用后不再回到该循环水系统,该部分水量中超过设计排污水量的部分称之为循环水系统外供水量。为简化计算,循环水系统外供水量不应累计到损失水量中。因为循环水系统外供水量不属于排污水量,其进入其他用水系统后,相应减少了其他系统的补水量,因此,在企业计算重复利用水量时外供水量不属于损失水量计算范围。

    串接使用水量是指在一个循环水系统中上级用户使用后直接供给下级用户使用的循环水量。

    2  废水不经处理直接回用或经处理后回用水水量,单位为m3  

    废水回用水量具体包含内容见本规范条文说明3.0.29条中回用水量统计说明。

3.0.29  废水回收利用率计算,一般以年作为一个计量时间段,水量中包含生活排水水量。

   废水排水总量(Vzp)为设计区域边界内各生产车间、公共辅助设施等总生产、生活设计排水量之和。排水量统计包括以下部分:

    区域设计边界各排水口设计排水量,单位为m3

    当区域内建设废水回用处理站时,排入废水处理站的设计排水量,废水处理站的排水量不应再计入总排水量。单位为m3

    各用水系统直接回收利用的不经处理的排水水量(如净环系统排污水直接被浊环系统回收利用的水量),其中不包括使用的循环水系统外供水量。单位为m3

    废水回用水总量(Vzb)为各用水系统设计回用水用量之和。回用水量包括生产、生活使用的回用水。回用水量统计不包括使用外购回用水水量(如市政污水处理厂的再生水等),外购回用水水量应属于取水量范围。回用水量统计包括以下部分:

    各用水系统利用经一级强化处理后的回用水水量,其中不包括深度处理设施利用的一级强化处理后的回用水水量。单位为m3

    各用水系统利用一级强化处理后再经深度处理后的回用水水量,单位为m3

    各用水系统直接回收利用不经处理的排水水量。其中不包括使用的循环水系统外供水量。单位为m3

    生活污水进行单独处理后的回用水水量,单位为m3

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