工业浓盐水利用技术规范(T-CIECCPA 005—2020).pdf

ICS 13.030.20CCS P 41团体标准T/CIECCPA 0052020工业浓盐水利用技术规范Technical specification for utilization of industrial brine20201231 发布20210108 实施中 国 工 业 节 能 与 清 洁 生 产 协 会发 布T/CIECCPA 0052020I目次前言.II1 范围.12 规范性引用文件.13 术语和定义.14 基本规定.25 处理技术.25.1 调节和均质.25.2 软化.25.3 澄清（沉淀）.25.4 气浮.25.5 生物处理.25.6 高级催化氧化.25.7 活性炭吸附.35.8 过滤.35.9 超（微）滤.35.10 浓缩.35.11 纳滤分盐.45.12 蒸发结晶.45.13 加药系统.46 管道系统.57 防腐蚀和材料.58 监测和自动控制系统.5附录 A（资料性）工业浓盐水利用工艺流程.6附录 B（资料性）水质分析报告模板.7附录 C（资料性）结晶盐指标.8附录 D（资料性）设备及管道防腐蚀技术要求.9参考文献.14T/CIECCPA 0052020II前言本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由工业和信息化部节能与综合利用司提出。本文件由中国工业节能与清洁生产协会归口。本文件起草单位：河海大学、蓝星工程有限公司、北京智汇清源科技有限公司、中信环境技术（广州）有限公司、北京博汇特环保科技股份有限公司、上海凯鑫分离技术股份有限公司、北京天地人环保科技有限公司、君集环境科技股份有限公司、北京北控工业环保科技有限公司。本文件主要起草人：杨彦、郭有智、郭嘉、吉春红、宋才寿、陈磊、陈凤祥、陈凯华、葛文越、张立娜、樊德强、张建峰、郭风、常艳娜、边步华、覃将伟、杨昆。T/CIECCPA 00520201工业浓盐水利用技术规范1范围本文件规定了工业浓盐水利用的基本规定、处理技术、管道系统、防腐蚀和材料、监测和自动控制系统等要求。本文件适用于工业浓盐水利用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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 7231工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识GB 50013室外给水设计标准GB 50014室外排水设计规范GB 50335城镇污水再生利用工程设计规范GB/T 19923城市污水再生利用 工业用水水质GB/T 20103膜分离技术 术语GB/T 21534工业用水节水 术语GB/T 32327工业废水处理与回用技术评价导则HY/T 034.1电渗析技术 术语3术语和定义GB 50013、GB 50014、GB/T 20103、GB/T 21534、GB/T 32327、HY/T 034.1中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1工业浓盐水industrial brine工业生产或经除盐装置处理后产生的含盐量不低于6000mg/L的水。3.2浓缩concentration process采用反渗透、电渗析及蒸发等技术，对工业浓盐水进一步处理的过程。3.3纳滤分盐salt separation by nanofiltration对于水中主要成分为氯化钠和硫酸钠的浓盐水，利用纳滤截留水中的大部分硫酸根，实现一价盐与T/CIECCPA 00520202二价盐分离的过程。4基本规定4.1应根据企业情况和环境要求选择浓盐水利用方案和处理技术。4.2应根据进水水质、水量、回用水水质及结晶盐要求等选择处理工艺流程，包括预处理、浓缩、分盐、蒸发结晶等的组合，主要工艺流程见附录 A。4.3确定工艺前应进行水质分析，分析项目可参考附录 B。4.4回用水宜企业自用，用于工艺与产品用水、洗涤用水、冷却用水及锅炉补给水时，水质应符合GB/T 19923 的要求。4.5浓缩液可根据企业生产工艺特点直接利用或蒸发结晶处理。4.6工业氯化钠结晶盐指标宜符合 GB/T 5462 的要求，工业硫酸钠结晶盐指标宜符合 GB/T 6009 的要求，结晶盐指标见附录 C。5处理技术5.1调节和均质5.1.1浓盐水处理装置应设调节、均质设施，调节和均质设施可合并设置。5.1.2容积宜根据进水水量、水质变化资料，或参考同类企业资料确定。5.1.3调节、均质设施应耐腐蚀。5.2软化5.2.1可采用化学软化、树脂软化等一种或多种工艺的组合。5.2.2化学软化宜采用石灰软化、石灰+碳酸钠软化、氢氧化钠+碳酸钠软化等。5.2.3树脂软化宜采用弱酸钠型离子交换树脂，用盐酸再生，氢氧化钠转型。5.3澄清（沉淀）5.3.1应根据进、出水水质、药剂种类等选择具有混凝功能的澄清（沉淀）池或高效沉淀池。5.3.2澄清（沉淀）池不宜少于 2 个，每个应能单独运行，并配备混凝剂、助凝剂等自动投加装置。5.3.3高效沉淀池设计应参照 GB 50335 的相关规定。5.4气浮5.4.1工业浓盐水中含有分散油、乳化油、疏水性悬浮物时，宜采用气浮技术。5.4.2气浮装置不宜少于 2 台，每台应能单独运行。5.4.3加压溶气气浮池设计应参照 GB 50013 的相关规定。5.5生物处理5.5.1根据浓盐水可生化性和微生物的耐盐范围选择处理方法。5.5.2生化性好的浓盐水，宜采用活性污泥法；生化性较差的浓盐水，宜采用生物膜法。5.5.3含盐量小于 20000mg/L 时，宜直接采用生物法或通过盐度驯化的方法。5.5.4含盐量为 20000mg/L30000mg/L 时，宜采用接种适盐微生物的方法。5.6高级催化氧化T/CIECCPA 005202035.6.1宜采用高级催化氧化技术去除工业浓盐水中的难降解有机物。技术参数宜通过试验确定。5.6.2采用臭氧氧化工艺时，设计参数宜通过试验确定，无试验数据时，应参照 GB 50335 的相关规定。5.6.3臭氧氧化装置设计应符合 GB 50013 的相关规定。5.7活性炭吸附5.7.1应选择吸附性能好、中孔发达、机械强度高、化学性能稳定、再生性能好的活性炭。5.7.2宜通过试验确定接触时间、水力负荷和再生周期等参数。5.7.3活性炭吸附池设计应符合 GB 50035 的相关规定。5.8过滤5.8.1可采用 V 型滤池或介质过滤等，工艺设计应符合 GB 50335 的相关规定。5.8.2V 型滤池的进水悬浮物宜小于 20mg/L，滤料厚度宜为 1000mm1200mm，粒径宜为 0.9mm1.2mm，滤速宜为 5m/h8m/h。5.8.3介质过滤可采用无烟煤和石英砂，无烟煤厚度宜为 300mm400mm，石英砂厚度宜为 400mm500mm，滤速宜为 5m/h10m/h。5.9超（微）滤5.9.1浊度、悬浮固体物、pH、温度等指标应满足设备进水要求。5.9.2可采用压力式、浸没式超（微）滤处理工艺。5.9.3进水应设置 50m200m 预过滤器，并配备气洗、反冲洗、化学清洗、加药和自动控制系统。5.9.4应采用全自动反冲洗系统，其中浸没式超（微）滤及外压式超（微）滤应设置空气擦洗设施。反冲洗的自耗水率应低于总进水量的 10%，反冲洗水宜回收利用。5.9.5应妥善处理与处置化学清洗废液。5.10浓缩5.10.1可采用反渗透、电渗析及蒸发等浓缩技术。5.10.2采用反渗透技术时要求如下：a)淤泥密度指数、COD、铁、铝、朗格利尔指数、硅、pH、余氯、温度等指标应满足设备进水要求；b)应根据进水和产水水质、水温、回收率等确定膜元件型号；c)每套装置应配置独立的保安过滤器，滤芯精度宜为 5m；d)高压泵宜采用变频控制；e)应配套加药和化学清洗装置，并配置 5m 的保安过滤器；f)浓水排放管的布置应保证系统停机时最高一层膜组件不被排空。5.10.3采用电渗析技术时要求如下：a）固体悬浮物、COD、油类、朗格利尔指数、pH、余氯、温度等指标应满足设备进水要求；b）当浓水作为蒸发结晶单元进水时，含盐量不宜低于 160000mg/L；c）进水应配置保安过滤器，滤芯精度不应大于 5m；d）应配套化学清洗装置，并配置 5m 的保安过滤器；e）除换热器和电极板外，系统接触液体部分不宜使用金属材料；f）应引出极水箱内气体并防止气体泄漏；T/CIECCPA 00520204g）各液（淡水、浓水、极水）供水泵宜采用变频控制；h）各液（淡水、浓水、极水）供水管路的最高部位应在同一水平高度，各液（淡水、浓水、极水）回水管路的最高部位应在同一水平高度，确保循环停止时膜两侧静压相等。5.10.4采用蒸发技术时要求如下：a)固体悬浮物、朗格利尔指数、pH 等指标应满足设备进水要求；b)浓缩液浓度不应低于 200000mg/L；c)蒸汽入口应设置蒸汽缓冲带，防止对换热管造成冲击；d)换热管布水系统应均匀，无偏流现象；e)除雾器宜采用内置丝网除沫器或外置挡板除沫器；f)盐水槽的容积应能使浓盐水消除过饱和，斜度设计应能避免结晶盐堆积在圆锥壁上；g)应考虑各部位出现结垢、堵塞时的清理措施。5.11纳滤分盐5.11.1应根据水质要求配置纳滤装置，二价离子的脱盐率不宜小于 90%。纳滤产水进入氯化钠蒸发结晶装置，浓水进入硫酸钠蒸发结晶装置。5.11.2应配置独立保安过滤器，滤芯精度宜为 5m。5.11.3高压泵宜采用变频控制。5.11.4应配套加药和化学清洗设施，并配置 5m 的保安过滤器。5.11.5宜配套冲洗装置，冲洗水源宜选用纳滤或反渗透产水。5.11.6浓水排放管的布置应能保证系统停机时最高一层膜组件不被排空。5.12蒸发结晶5.12.1蒸发结晶可采用多效蒸发、机械蒸汽再压缩等技术。宜选择节能技术，宜对余热资源二次利用。5.12.2宜对结晶盐进行干燥处理，可采用振动流化床、沸腾床、喷雾、转鼓等。5.13加药系统5.13.1加药装置的要求如下：a)根据水质不同，软化时可设置石灰、碳酸钠、氢氧化钠等投加装置；b)二氧化硅去除可选择镁剂或专用二氧化硅去除剂等投加装置；c)澄清（沉淀）装置应设置混凝剂、助凝剂等投加装置，必要时还应设置杀菌、pH 调节等加药装置；d)反渗透、纳滤装置应设置还原剂、阻垢剂、非氧化性杀菌剂等投加装置，必要时应设置 pH 调节加药装置；e)根据水质不同，蒸发结晶装置可设置消泡剂、阻垢剂等投加装置；f)根据水质要求，回用水、外排水系统可选择消毒、pH 调节等加药装置。5.13.2药品仓库的大小应根据药品的特性、消耗量及运输距离等因素确定，宜按 7d15d 的消耗量设计。5.13.3需现场配置的溶液宜设置 2 台溶液箱，单台溶液箱的容积应至少满足正常 8h 的加药量。5.13.4储存及输送药剂的设备、管道及附件，应根据药液的化学性质选择合适的防腐蚀材料，见附录D。5.13.5加药装置宜集中布置在独立的室内加药间内，并应设置通风设施，通风设计应符合 GB 50019的相关规定。应根据药品性质设置保温措施，防止药品结晶。T/CIECCPA 005202056管道系统6.1应根据水质、水量、水压、管道敷设方式、施工维护等条件选择管材。可采用塑料管、衬塑管、不锈钢、球墨铸铁管等，采用球墨铸铁管时应进行管道防腐。6.2管道阀门、仪表等过流部件材质应耐腐蚀，管道选择和防腐蚀要求见附录 D。6.3管道标识应满足 GB 7231 的规定。6.4管道不宜穿过毒物污染及腐蚀性地段，不能避开时，应采取有效防护措施，室外管道应采取保温措施。6.5管道设计应符合 GB 50013 的相关规定。7防腐蚀和材料7.1凡接触到腐蚀性介质或对出水水质有影响的设备、阀门及构筑物的内表面均应衬涂合适的防腐层或采用耐腐蚀材料。受腐蚀环境影响的设备、阀门及构筑物的外表面应涂刷防腐蚀层。7.2防腐蚀材料的选择应满足回用水水质要求，并考虑使用环境和接触介质的影响，包括压力、温度、光照、介质化学特性等。主要设备、阀门的防腐蚀要求见附录 D。7.3不同金属材质间应采取绝缘措施。8监测和自动控制系统8.1监测应设置流量、液位、压力、温度、浊度、pH、电导率等仪表。8.2仪表电源电压和气源气压应在规定范围内，禁止在仪表电源上搭接临时负载。8.3自动控制系统应包括系统启停、运行工况监测和调整等。8.4定期检查自控系统的电压及频率。8.5建、构筑物应按使用、储存和产生可燃、可爆或有害气体的危险性设置相应的监测仪表和报警装置，并应设置安全处置系统。T/CIECCPA 00520206附录A（资料性）工业浓盐水利用工艺流程工业浓盐水利用工艺流程应根据浓盐水进水水质、回用水用途及出水水质等因素确定，包括回用处理、零排放等。A.1回用处理可选用但不限于下列工艺流程：图A.1 回用处理可选工艺流程A.2零排放可选用但不限于下列工艺流程：图A.2 零排放可选工艺流程注1：浓缩技术包括反渗透、电渗析、蒸发等，根据进水水质、浓缩液含盐量、公用工程条件等因素，选择其中的一种或几种技术作为浓缩工艺。注2：分盐技术包括纳滤分盐、结晶分盐等，宜采用纳滤分盐。注3：蒸发结晶技术包括多效蒸发、多级闪蒸、机械蒸汽再压缩等，应根据项目蒸汽、电力情况及价格等确定。注4：为提高硫酸钠结晶盐品质，硫酸钠结晶宜采用冷冻结晶和蒸发结晶相结合的工艺。路线 1：浓缩液先经过冷冻结晶生产十水硫酸钠，十水硫酸钠熔融再结晶生产硫酸钠结晶盐。路线 2：浓缩液先经过蒸发结晶，通过控制蒸发结晶母液杂质含量保证硫酸钠产品质量，蒸发结晶母液进行冷冻结晶，生产十水硫酸钠至结晶罐回溶。T/CIECCPA 00520207附录B（资料性）水质分析报告模板B.1水质分析报告模板水质分析报告模板见表B.1。表B.1 水质分析报告模板取样位置：化验编号：取样地点：取水部位：取水时气温：取水日期：取水时水温：分析日期：透明度嗅味分析项目分析结果分析项目分析结果mg/Lmmol/Lmg/Lmmol/L阳离子K+硬度总硬度Na+非碳酸盐硬度Ca2+碳酸盐硬度Mg2+酸碱度甲基橙碱度Fe2+酚酞碱度Fe3+酸度Al3+pH（25）NH4+其他指标BOD5Ba2+CODSr2+氨氮Mn2+TOC合计总磷阴离子Cl-油SO42-溶解氧HCO3-硫化氢CO32-溶解性固形物NO3-全固形物NO2-悬浮物F-细菌含量OH-全硅(SiO2)合计非活性硅(SiO2)离子分析误差溶解固体误差pH 分析误差/注1：水样采集及化验参见国家或行业分析化验标准的规定。注2：根据企业生产排水特征污染物种类，可增加分析项目，如镍、铅、钒、苯系物等。T/CIECCPA 00520208附录C（资料性）结晶盐指标C.1工业硫酸钠指标工业硫酸钠指标见表C.1。表 C.1工业硫酸钠指标氯化项目指标I 类II 类III 类一等品合格品一等品合格品一等品合格品硫酸钠（w/%）99.399.098.097.095.092.0水不溶物（w/%）0.050.050.100.20钙和镁（以 Mg 计，w/%）0.100.150.300.400.60氯化物（以 Cl 计，w/%）0.120.350.700.902.0铁（以 Fe 计，w/%）0.0020.0020.0100.040水分（w/%）0.100.200.501.01.5白度（R457，%）858282C.2工业盐（氯化钠）指标工业盐（氯化钠）指标见表C.2。表 C.2工业盐（氯化钠）指标单位：g/100g项目指标工业干盐工业湿盐优级一级二级优级一级二级氯化钠99.198.597.596.095.093.3水分0.300.500.803.003.504.00水不溶物0.050.100.200.050.100.20钙镁离子总量0.250.400.600.300.500.70硫酸根0.300.500.900.500.701.00T/CIECCPA 00520209附录D（资料性）设备及管道防腐蚀技术要求D.1预处理设备及管道防腐蚀技术要求预处理设备及管道防腐蚀技术要求见表D.1。表 D.1预处理设备及管道防腐蚀技术要求序号单元或设备部件防腐蚀方法及材料1均质和调节池池体耐盐水腐蚀混凝土、钢衬玻璃钢、钢涂防腐涂料潜水搅拌机不锈钢 SS316L/SS3042澄清（沉淀）池池体耐盐水腐蚀混凝土、钢衬玻璃钢、钢涂防腐涂料机械搅拌机、刮泥机不锈钢 SS316L/SS304，钢衬橡胶、尼龙出水槽不锈钢 SS316L/SS304，PVC 塑料、玻璃钢内部支撑件钢涂防腐涂料、不锈钢 SS316L/SS304斜管（板）聚苯乙烯、聚丙烯3滤池池体耐盐水腐蚀混凝土、钢衬玻璃钢、钢涂防腐涂料进水闸板铸铁镶铜内部钢构件不锈钢 SS316L/SS304配水、配气装置PVC 塑料、ABS 塑料4介质过滤器壳体钢衬胶配水、配气装置PVC 塑料、ABS 塑料5超（微）滤壳体PVC 塑料、玻璃钢6碟片式过滤器壳体钢衬胶、不锈钢 SS316L/SS304过滤碟片聚丙烯、增强尼龙塑料7自清洗过滤器壳体不锈钢 SS316L/SS304滤网及过流部件不锈钢 SS316L/SS3048叠螺式污泥脱水机接液部件不锈钢 SS316L/SS3049板框式压滤机板框不锈钢 SS316L/SS30410水泵泵壳、叶轮等过流部件不锈钢 SS316L/SS30411管道管道钢衬塑管、UPVC 管、HDPE 管、球墨铸铁管D.2浓缩低压反渗透、纳滤设备及管道防腐蚀技术要求浓缩低压反渗透、纳滤设备及管道防腐蚀技术要求见表D.2。T/CIECCPA 005202010表 D.2浓缩低压反渗透、纳滤设备及管道防腐蚀技术要求序号单元或设备部件防腐蚀方法及材料1反渗透高压泵泵壳、叶轮等过流部件不锈钢 SS316L/SS3042保安过滤器壳体不锈钢 SS316L/SS304、玻璃钢、钢衬胶3反渗透压力容器壳体玻璃钢端口密封不锈钢 SS316L/SS0344高压阀门阀体不锈钢 SS316L/SS3045低压阀门阀体、阀板球磨铸铁或铸钢，尼龙涂覆6高压管道管道不锈钢 SS316L/SS304/22057低压管道管道UPVC 管、HDPE 管、钢衬塑管、玻璃钢管D.3浓缩高压反渗透、高压纳滤设备及管道防腐蚀技术要求浓缩高压反渗透、高压纳滤设备及管道防腐蚀技术要求见表D.3。表 D.3浓缩高压反渗透、高压纳滤设备及管道防腐蚀技术要求序号单元或设备部件防腐蚀方法及材料1反渗透高压泵泵壳、叶轮等过流部件不锈钢 2205 或 25072保安过滤器壳体不锈钢 2205 或 2507、玻璃钢、钢衬胶、钢衬塑3反渗透压力容器壳体玻璃钢端口密封不锈钢 2205 或 25074高压阀门阀体不锈钢 2205 或 25075低压阀门阀体、阀板球磨铸铁或铸钢，尼龙涂覆6高压管道管道不锈钢 2205 或 25077低压管道管道UPVC 管、HDPE 管、钢衬塑管、玻璃钢管、钢衬胶管D.4电渗析设备及管道防腐蚀技术要求电渗析设备及管道防腐蚀技术要求见表D.4。表 D.4电渗析设备及管道防腐蚀技术要求序号单元或设备部件防腐蚀方法及材料1循环泵泵壳、叶轮等过流部件氟塑料泵、铸铁衬氟塑料泵2板式换热器换热器板TA1 或 TA23水箱、极液箱箱体PE4阀门阀门UPVC5管道管道UPVCT/CIECCPA 005202011D.5蒸发结晶设备及管道防腐蚀技术要求蒸发结晶设备及管道防腐蚀技术要求见表D.5。表 D.5蒸发结晶设备及管道防腐蚀技术要求序号单元或设备部件防腐蚀方法及材料1换热器加热室换热管TA1 或 TA2加热室壳体不锈钢 SS304 或 SS316分离室2205、2507 或 TA2冷凝器预热器TA1 或 TA2蒸汽预热器TA1 或 TA2不凝气换热器TA1 或 TA22容器蒸馏水罐不锈钢 SS304 或 SS316稠厚器2205、2507 或 TA2母液罐2205、2507 或 TA23离心机滤网TA2 或 2507壳体不锈钢 SS316L4与物流接触水泵过流部件SS316L（冷冻）、2205、2507 或 TA25凝结水泵过流部件不锈钢 SS304 或 SS3166压缩机组叶轮TC4（高速压缩机）、2507（低速压缩机）壳体SS316（高速压缩机）、2205（低速压缩机）7与物流接触管道管道SS316L（冷冻）、2205、2507 或 TA28二次蒸汽管道管道不锈钢 SS316L9冷凝水管道管道不锈钢 SS316L 或 SS304D.6加药系统设备及管道防腐蚀技术要求加药系统设备及管道防腐蚀技术要求见表D.6。表 D.6加药系统设备及管道防腐蚀技术要求序号单元或设备部件防腐蚀方法及材料1盐酸储存箱箱体钢衬胶、PE、玻璃钢2浓硫酸储存箱箱体钢制（不应使用橡胶、有机玻璃、塑料附件）3浓碱液储存箱箱体钢制、钢衬胶、玻璃钢4食盐溶液储存箱箱体钢制刷防腐涂层、玻璃钢5次氯酸钠储存箱箱体钢衬胶、玻璃钢6化学清洗水箱箱体钢衬胶、玻璃钢、PE7阻垢剂计量箱箱体钢衬胶、玻璃钢、PE8还原剂计量箱箱体钢衬胶、玻璃钢、PE9杀菌剂计量箱箱体钢衬胶、玻璃钢、PE10盐酸管管道钢衬塑管、UPVC11浓硫酸管管道钢管、聚四氟乙烯管T/CIECCPA 005202012表 D.6加药系统设备及管道防腐蚀技术要求（续）序号单元或设备部件防腐蚀方法及材料12浓碱液管管道不锈钢管、钢衬塑管13食盐溶液管管道钢衬塑管、UPVC14次氯酸钠管管道钢衬塑管、UPVC15化学清洗水管管道UPVC16阻垢剂管管道UPVC17还原剂计管管道UPVC18杀菌剂管管道UPVC19混凝剂及助凝剂管道钢衬塑管、UPVC20酸碱加药间地面衬玻璃钢（46 层）、耐酸碱瓷砖21酸碱性排水沟沟底、沟壁衬玻璃钢（46 层）、耐酸碱瓷砖22中和水池地面、池壁衬玻璃钢（46 层）、耐酸碱瓷砖T/CIECCPA 005202013参 考 文 献1 GB 8978污水综合排放标准2 GB/T 1576工业锅炉水质3 GB/T 5462工业盐4 GB/T 6009工业无水硫酸钠5 GB/T 12145火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量