ICS 77-010
GB
P 73
中华人民共和国国家标准
GB/T308872014
钢铁联合企业水系统集成优化实施指南
Guideline for water system integration and optimization of
ironand steel complex
2015-02-01实施
2014-09-30发布
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 GB/T 308872014
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 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：中国标准化研究院、北京科技大学、轻工业环境保护研究所、冶金工业规划研究
院、北京麦尔得科技有限公司。
本标准主要起草人：李素芹、白雪、朱春雁、吴月、王文博、李珊、孙淑云、程继军、胡梦婷、朱厚华、 任晓晶、熊国宏、张国玉、侯姗、梁爽。
I GB/T308872014
钢铁联合企业水系统集成优化实施指南
1范围
本标准规定了钢铁联合企业水系统集成优化的相关术语和定义、水系统现状调查、水系统集成优化、效果评估。
本标准适用于钢铁联合企业水系统集成优化，其他钢铁企业可参考执行。
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—2006节水型企业评价导则 GB13456一2012钢铁工业水污染物排放标准 GB/T18916.2一2012取水定额第2部分：钢铁联合企业 GB/T19923一2005城市污水再生利用工业用水水质 GB/T21534一2008工业用水节水术语 GB/T26924—2011节水型企业钢铁行业 GB/T29749一2013工业企业水系统集成优化导则 GB50050一2007工业循环冷却水处理设计规范 HG/T3923一2007循环冷却水用再生水水质标准 SL368再生水水质标准
3术语和定义
GB/T215342008,GB50050—2007、HG/T3923—2007、GB/T19923—2005,SL368,GB/T7119 9- 2006、GB13456—2012、GB/T18916.2-—2012、GB/T29749—2013界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1
极限浓度 limitingconcentration 用水单元进、出口允许的水中杂质最高浓度。
3.2
极限水流量 limitingflux 在给定的进出口极限浓度下，去除本用水单元一定质量负荷的杂质所需的水流量。
3.3
水源watersource 在工业企业进行水系统集成优化过程中，能够提供水的用水单元。
3.4
水阱 watersink 在工业企业进行水系统集成优化过程中，需要水的用水单元。
1 GB/T30887—2014
4水系统现状调查
4.1一般规定
水系统现状调查的范围应涵盖钢铁联合企业的全部用水系统，调查的内容应包括各用水单元进出水水质、水量及流向等相关参数，并可在调查过程中参考以往的水平衡测试结果。 4.2 2调查范围
调查范围应包括： a）主要生产用水：原料场、烧结、球团、焦化、炼铁、炼钢、轧钢等； b）辅助生产用水：制氧、机修、电厂、空压站、煤气加压站等； c）附属生产用水：厂区内绿化、浴室、食堂、保健站等。
4.3 调查内容
调查内容应至少包括： a) 企业用水来源调查，包括地表水、地下水等常规水资源，海水、雨水、矿井水、再生水等非常规水
资源的使用情况调查； b) 各用水单元所在车间、生产工艺及其对水量、水质、水压的要求； c) 各用水系统的用水单元数量； d) 各用水单元人口流量、水质、水压及来源； e) 各用水单元出口流量、水质、水压及去向； f) 用水单元串级使用情况调查； g）/ 用水单元水量、水质平衡调查； h)J 用水单元漏损情况调查； i) 企业污废水处理及回用情况调查等。
4.4现行用水网络图绘制 4.4.1企业应在原有用水管网图、用水系统图等基础上，根据4.3的调查结果绘制现行用水网络图。 4.4.2对主要生产系统、辅助生产系统和附属生产系统按用水单元分别绘制用水网络图，将各用水单元的用水网络图进行汇总，具体案例可参照附录A。 4.4.3现行用水网络图中至少应明确：
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、回用水量及水质； c） 各用水单元出口处的排水量及水质； d）影响各用水单元循环和串级用水的关键点。 注：新建钢铁联合企业宜参照给排水设计图绘制用水网络图。
5水系统集成优化
5
5.1确定优化对象 5.1.1应根据钢铁联合企业工艺流程、水杂质种类及浓度、地理位置布局等因素把拟优化对象划分为若干个子系统。
2 GB/T30887—2014
注：子系统可以是一个用水单元或多个用水单元。 5.1.2在各个子系统内确定水源、水阱优化对象，具体方法如下：
a）用水水质要求低于其他出水水质的用水单元，应作为水阱优化对象； b）出水水质能够达到其他用水水质要求的用水单元，应作为水源优化对象。 注：特殊工序用水应特殊处理，如焦化废水、冷轧酸碱废水等。
5.2确定约束条件
约束条件应包括水质约束条件和经济约束条件。 5.2.1水质约束条件应考虑：
a）间接冷却水主要水质指标：悬浮物、pH值、总硬度、CI-、石油类、温度等；
直接冷却水主要水质指标：
b)
1）原料场、烧结、球团：悬浮物等； 2） 炼铁：悬浮物、总硬度、C1-、温度等； 3） 炼钢：悬浮物、总硬度、CI-、温度、石油类等； 4）轧钢：悬浮物、总硬度、CI-、温度、石油类等。
5.2.2 2水质指标的检测方法和控制限值应依据GB13456—2012、GB/T18916.2—2002、GB/T26924- 2011、GB/T19923一2005，其中控制限值也可依据企业标准或专家评估确定，水质约束条件参考附录B。 5.2.3经济约束条件应考虑：
a) 企业进行水系统集成优化设计的成本； b) 增设管道和处理设施及改建的投资成本； c) 水系统集成优化后的运行及管道维护成本等。
5.3确定极限数据 5.3.1应根据用水单元的设计参数、工艺条件、物料属性、设备类型和材质、操作要求等，结合企业所采用的水处理技术及专家经验评估确定其极限浓度和极限水流量数据。 5.3.2对于某用水单元禁止引人的杂质，其人口极限浓度应设为0；排水因含某种杂质而不能被其他单元再利用的单元，设定其出口极限浓度为所有单元出口浓度的最大值。 5.3.3对于进出口极限浓度难以确定的用水单元，可依据经验值和类似工序为其设定一个估计值。 5.3.4钢铁联合企业各用水单元进出水水质极限数据参考附录C。 5.4 设计与优化 5.4.1水系统集成优化程序：
a)2 在各工序内部进行优化，内部优化可参考：
1）原料场：应在排水起点设置沉淀池； 2） 焦化：湿法熄焦应采用循环用水，优先考虑使用处理后的焦化废水及净循环水系统排污
水、再生水；
3） 炼铁：高炉净循环水系统的排水，可作为高炉煤气洗涤循环水系统的补充水；高炉煤气洗
涤水可作为冲渣系统的补充水；
4) 炼钢：转炉烟气净化水排水可作为转炉水淬渣水系统的补充水；钢水RH浊循环水系统排
水可作为转炉烟气净化水系统或钢渣处理水系统的补充水；连铸二次喷淋水系统排水可作为铸坏冷却及火焰清理水系统补充水，其补充水可来自结晶器或液压系统排水。
b）在完成各工序内部优化的基础上，将若干个关系比较紧密的工序组合后作为子系统进行优化，
3 GB/T 30887—2014
如可将烧结（球团）、焦化、炼铁等三个工序组合在一起进行优化。
c) 根据需要进行扩展，将优化后的子系统作为一个单元参与全厂的整体优化。 5.4.2 2应根据用水单元进、出口极限浓度和流量计算相应的杂质负荷，并采用数学规划法、水夹点法等方法计算最小新水量，并进行用水管网的优化，绘制出用水网络优化图。用水系统网络优化示例参见附录D. 5.4.3 3应根据实际情况对用水网络优化图进行调整，并遵循如下原则：
a) 将其他可能限制回用水的因素考虑在内，校验方案是否可行； b） 优先在车间内部进行水量匹配； c) 尽可能减少用水单元的供水水源数，对水量相当的水源和水阱优先匹配； d) 应满足预期节水目标。
63 效果评估
应依据GB/T26924一2011建立钢铁联合企业的用水评价指标体系，包括吨钢取水量、水重复利用率、废水回用率、直接冷却水循环率、间接冷却水循环率、用水综合漏失率等，将优化前后的指标进行对比和评估。
4 GB/T 30887-—2014
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5 GB/T 30887-2014
附录B （资料性附录）
钢铁联合企业水系统集成优化水质约束参考限值
钢铁联合企业水系统集成优化水质约束参考限值见表B.1～表B.2。
表B.1 循环冷却水系统补充水水质控制限值
限值
序号 1 2 3 4 5 6 ~ 8 9 10 注：“-."表示未检出。
控制项目 pH值
净环水 6.5~8.5 ≤100 ≤150
浊环水 6.5~8.5 ≤200 《150 ≤5 20 ≤500 ≤150 《100 30 ≤1000
钙硬度（以CaCO：计)/
(mg/L.) CI- /(mg/L) 石油类/（mg/L) 悬浮物(SS)/（mg/L) 总硬度/(mg/L)
10 ≤300 ≤100 50 ≤30 ≤500
Mg+ /(mg/L) SiOz/(mg/L)
水温/℃ 溶解性总固体/（mg/L)
表 B.2 ：用水系统运行水质控制限值
限值
序号 1
控制项目
净环水 6.8~9.5
浊环水 6.5~12
pH值
转炉煤气清洗水连铸二次冷却水
≤100 ≤400 ≤500 ≤300 ≤500 ≤5 ≤10 ≤30 ≤50 ≤100
碳酸盐硬度（以CaCO计)/(mg/L)
≤200
2
炼钢真空处理、轧钢、轧钢层流水
及轧钢除磷给水轧钢层流水
CI- /(mg/L)
≤300
3
轧钢、轧钢除磷给水及连铸二次冷却水
轧钢层流水
≤5
4
石油类/（mg/L）
轧钢、轧钢除磷给水及连铸二次冷却水连铸二次冷却水及轧钢直接冷却水
炼钢真空处理冷却水高炉转炉煤气清洗水
≤20
SS/(mg/L)
水温/℃
≤35
≤50
6
6