2015节水培训讲义《水平衡测试测试技术与管理》

二零一五年四月,水平衡测试技术与方法,水平衡测试技术与方法,讲解内容： 第一章 水平衡测试概述（一般讲解） 第二章 水平衡测试基础知识（重点讲） 第三章 水平衡测试的前期工作（部分节重点讲） 第四章 现场测试（部分节重点讲） 第五章 测试资料汇总整理（部分节重点讲） 第六章 用水效率分析（一般讲解） 第七章 水平衡测试报告及工作总结（一般讲解） 第八章 水平衡测试管理（重点讲）,水平衡测试技术与方法章节介绍,第一章 水平衡测试概述（一般讲解） 第一节 我国水资源开发利用与管理现状 第二节 水平衡测试的目的和作用 第三节 水平衡测试发展历程,第一章 水平衡测试概述,第一节 我国水资源开发利用与管理现状 1 我国水资源开发利用现状 1.1 水资源概况 1.2 水资源开发利用概况 1.3 用水水平 2 水资源管理现状与问题 2.1 水资源管理法规体系基本建立 2.2最严格水资源管理制度正在实施 2.3 水资源配置、节约和保护工作全面推进 2.4 水资源管理基本情况 水资源统一管理基本情况、取水许可基本情况、取水许可监督管理基本情况、计划用水情况。,第一章 水平衡测试概述,2.5 供用水管理存在的问题 （1） 供用水统计制度未建立（2）用水计量不健全（3）供用水漏损严重（4）用水浪费现象仍然普遍存在 第二节 水平衡测试的目的和作用 1 水平衡测试概念 2 水平衡测试目的 1）对用水单位 掌握用水单位用水现状。 对用水单位的用水现状进行合理化分析。 提高用水单位的用水效益，提高用水管理水平。 完善用水单位的用水档案。 提高节水意识。 2）对水资源管理 是制定和实施用水效率控制红线的基础。是实施用水总量控制的基础。是最严格水资源管理制度的重要内容。,第一章 水平衡测试概述,3 水平衡测试的作用 3.1 加强用水管理工作的基础 3.2 为实施节水改造提供依据 3.3 为制订用水定额提供第一手资料 3.4 为计划用水奠定基础 3.5 促进用水计量和减少用水浪费 3.6 为取水许可管理和建设项目水资源论证提供依据 第三节 水平衡测试发展历程 1 我国水平衡测试工作沿革 1.1 水平衡测试的起步 1.2 水平衡测试的法律依据 1983年，北京、天津首先在工业企业中开展水平衡测试试点。1999年，水利部发文要求水行政部门抓好水平衡测试工作。2008年，国家标准委员会修订颁发了企业水平衡测试通则。,第一章 水平衡测试概述,2 水平衡测试工作现状 2.1 管理现状 2.1.1 对测试机构的管理 2.1.2 对水平衡测试从业人员的管理 2.1.3 测试计划和对象 2.1.4 水平衡测试培训 2.1.5 水平衡测试的验收 2.1.6 水平衡衡测试的宣传 2.2 主要省区水平衡测试概况 分别介绍了北京市、天津市 、河北省、深圳市等8处地方的做法。,第一章 水平衡测试概述,2.3 存在问题 1）宣传不到位。 2）领导重视不够。 3）法规不健全。 4）各地进度参差不齐。 5）人力、资金不足。 6）测试规范体系有待完善。 7）缺乏技术和经验交流。 8）监督检查不力。,水平衡测试技术与方法章节介绍,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲） 第一节 水平衡测试对象及用水范围的确定 第二节 用水分类 第三节 水平衡原理 第四节 用水评价指标 第五节 水平衡测试方法与步骤 第六节 水平衡测试要素和方法,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,第一节 水平衡测试对象及用水范围的确定（重点） 1 水平衡测试对象 1.1 用水单位 广义地讲，所有取水、用水部门及企事业单位都是用水单位。不同用水单位的性质不同、规模不同、用水目的和用途不同，因而用水规模不同。通常把年均（或月均）取水量达到或超过某个量级标准的用水部门或企业、事业单位称为主要用水单位。 1.2 水平衡测试对象的界定 我国水平衡测试过去主要面向工业企业,有关水平衡测试的现行国家标准、地方标准和行业标准也主要针对工业企业。自改革开放以来，我国服务业迅猛发展，服务业用水，如学校、医院、宾馆、饭店、洗浴、洗车、机关等单位的用水，在全社会总用水量中所占比重逐步增加，随着水资源管理的力度加大，目前水平衡测试的范围也由过去的单一面向工业企业，逐渐朝着面向工业企业和服务业的方向发展。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,2用水范围界定 2.1 工业企业的用水范围 在工业企业生产中，有3种不同的生产职能，分别由企业内部的不同部门担负。直接担负工业产品生产各道工序生产职能的机构或部门称为生产车间或生产部门。为生产部门的生产直接提供服务的车间、机构、部门称为辅助生产部门，如工业水净化单元、软化水处理单元、水汽车间、循环水场、机修、空压站、污水处理场、贮运、鼓风机站、氧气站、电修、检化验等部门。为企业服务的各种服务、生活部门、机构等称为附属部门，如厂办公楼、科研楼、厂内食堂、厂内浴室、保健站、绿化、汽车队等。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,生产部门的用水就叫生产用水，辅助生产部门的用水就叫辅助生产用水，附属部门的用水就叫附属生产用水。一般而言，在工业企业用水中，生产用水的比重最大，占企业用水的50以上；辅助生产用水约占40；附属生产用水较小，占510。 2.2 第三产业的用水范围 国家统计局印发的三次产业划分规定（国统字200314号），我国的第三产业包括流通和服务两大部门，具体分为4个方面：一是流通部门（交通运输、邮电通讯、供销、仓储等部门），二是为生产和生活服务的部门（金融、地质勘查、餐饮、房地产管理、居民服务、商务服务业以及水利、环境、公共设施管理服务等部门），三是为提高科学文化水平和居民素质服务的部门（教育、文化、广播、电视、科学研究、卫生、体育和社会福利等部门），四是国家机关、政党机关、社会团体、警察、军队等。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,第三产业的部门众多，用水规模与用水工艺差别较大，但与工业企业用水相比，规模相对较小，用水程序相对简单。其中高校、医院、勘测等少数部门有生产用水，为便于水平衡测试工作的开展，可比照工业企业用水按用途进行分类，如分为生产用水、实验用水、生活用水等。但大多数部门的用水都是生活用水，可简单分为饮用水和环境用水。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,第二节 用水分类（重点） 1 用水分类的意义 为了加强用水管理，建立用水考核指标和计算方法,必须建立统一的用水分类方法，尽可能做到科学分类。用水分类的意义可以表现为以下几方面。 1）适应用水统计的要求。由于用水单位众多，各个用水单位的用水情况千差万别，尤其是工业用水，工艺复杂，项目繁多，如果没有统一的统计分类方法，将给用水统计带来很大的困难，严重影响统计数据的可比性。进行用水分类，就为用水统计提供了方便，使不同用水单位的用水统计数据具有可比性。 2）增加各行业、各类用水的可比性。通过用水分类，使各行业的同类用水可以直接进行比较，从而提高用水单位用水数据的可比性，为用水评价奠定基础。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,3）为制订用水定额提供方便。通过对用水单位的用水进行分类，为用水数据的统计和分析提供了同一的标准与口径，为制订不同行业或相同行业间用水工艺不同的用水单位的用水定额，提供有效的基础资料。 2 用水分类方法 目前，对于城市用水和工业企业用水国家制定了分类标准，但是，由于2个分类标准制定的目的不同，二者的分类标准和体系截然不同。对于水平衡测试中的用水分类一般有按水的来源、按用水行业、按用途和按生产过程4种分类方法。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,2.1 按水的来源分类 用水单位按水的来源不同可分为城镇供水管网供水（自来水）、单位自备取水设施自取地表水和地下水、外购水和非常规水源。外购水是指从本单位外购买的水或水的产品，包括从市场上购买的热水、蒸汽等；非常规水源包括再生水、雨水、海水、苦咸水等。 2.2 按用水行业分类 用水行业按国民经济行业分类（GB/T 4754-2011）中的行业划分，水平衡测试对象主要是第二产业和第三产业（第一产业为农业）。 2.2.1 第二产业用水 按国民经济行业分类（GB/T 4754-2011），第二产业包括工业和建筑业，工业包括采矿业，制造业，电力、热力、燃气及水生产和供应业。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,1）采矿业用水 煤炭开采和洗煤业用水：主要包括煤炭的开采、洗选、分级等生产用水，以工艺用水为主，特别是洗涤用水为多。 石油和天然气开采业用水：主要包括石油、天然气开采所需的工艺用水。 黑色金属、有色金属、非金属矿采选业用水：其用水特点是工艺用水比例较大，用水比较杂乱。 2）制造业用水 食品制造业用水：焙烤食品、方便食品、乳制品、罐头、调味品（醋、酱油、味精等）、制盐等用水，主要为工艺用水，其中包括产品用水和洗涤用水。 酒、饮料制造业用水：以水为主要原料的各类酒制造、各种碳酸饮料和果菜汁饮料制造等用水，用水量大，其中产品用水占用一定比例。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,纺织业用水：包括棉、毛、麻、丝、绢纺织、针织、化纤织造等用水，特点是以印染、洗涤、加湿防尘用水为主，印染用水量大，且污染较重。 皮革业用水：主要是工艺用水，特别是洗涤用水，污染较大。 造纸业用水：主要用于造浆，工艺用水为多，分白水、黑水，污染较重。 石油加工业用水：主要以间接冷却用水为主。 化学制品制造业用水：包括化肥、农药、涂料、合成材料、日用化学产品制造等用水，特点是间接冷却水成分最大，其次是工艺用水。 医药制造业用水：主要包括化学药品、中药、生物制品等用水，主要是间接冷却水和工艺用水。 橡胶和塑料制品业用水：主要是冷却用水。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,非金属矿物制品业生产用水：包括水泥、砖瓦、石灰及其他建筑材料、耐火材料、玻璃、陶瓷等非金属矿物制品的生产用水，用水项目比较杂乱。 黑色、有色金属冶炼和压延加工业用水：其用水特点是工艺用水比重较大，特别是直接冷却用水成分较大。 各种设备制造业用水：主要包括通用设备制造、专用设备制造、各种交通设备制造、电器机械制造、计算机及通信设备制造、仪器仪表制造业等用水，其用水特点是工艺用水居多。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,3）电力、热力、燃气及水生产和供应业用水 电力生产用水主要包括火电、核电等用水，其特点是间接冷却用水为其用水的主要部分，循环复用率很高。热力、燃气及水生产和供应业用水也主要是工艺用水，其中热力、燃气的生产与供应业中水的循环利用率较高。 4）建筑业用水 建筑业用水包括混凝土搅拌用水、混凝土施工养护用水和直接生产人员生活用水，以及清洁、除尘等用水，前三者为主要用水。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,2.2.2 第三产业用水 第三产业分类最多，用水情况差别较大，归纳起来，第三产业用水主要包括以下5类。 住宿、餐饮业用水：主要是生活和环境用水。 教育业用水：主要是生活用水、科研及生产用水和环境用水。 卫生业用水：主要是医院医疗用水、职工及病人生活用水和环境用水。 机关和事业单位用水：主要为生活用水和环境用水。 居民服务业用水：主要包括洗车、游泳池、温泉、洗浴、洗染、理发等行业用水。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,2.3 按用途分类 按用途分类主要针对工业企业。根据工业用水分类及定义（CJ40-1999）将工业企业用水分为生产用水和生活用水2类。 2.3.1 生产用水 直接用于工业生产的水，叫做生产用水。生产用水包括间接冷却水、工艺用水、锅炉用水。 2.3.1.1间接冷却用水 为了冷却生产介质（工质、物料、工件及设备等），保证生产设备在正常温度下工作，通常用水吸收或转移生产介质的多余热量，也就是水冷却。按照水的利用方式不同，可分为直接冷却和间接冷却2种。间接冷却用水是指不与被冷却的工质、物料、工件等直接接触，而是由热交换器壁或设备隔开的冷却水。间接冷却用水具有用量大、水质变化小、水温要求低、消耗少4个特点。 空调用水一般不单独分类，而将其归于间接冷却水。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,2.3.1.2 锅炉用水 锅炉用水主要包括锅炉给水和处理用水,主要是锅炉给水。 锅炉给水：指直接进入锅炉，被锅炉蒸发或加热使用的水，通常由补给水和生产回用水两部分混合而成，其中生产回用水包括经过处理的低温水和回收复用的蒸汽冷凝水。 处理用水：是指进行锅炉给水的软化、除盐时，在其再生、冲洗等环节的用水以及锅炉的排污、冷却等用水。 锅炉给水蒸发水量排污水量。 对于锅炉来讲，蒸发量是额定的，因此锅炉给水的多少，决定于排污水量的大小，而排污水量的大小又决定于给水的水质好坏。如采用高效的水处理技术，处理出高质量的锅炉给水，就会大大降低排污水量，从而减少锅炉给水。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,在锅炉给水一定情况下，锅炉补充水量的多少又决定于蒸汽冷凝水回收量的大小。锅炉给水锅炉补充水量蒸汽冷凝水回收量。采用高效的水处理技术和多方面的冷凝水回收，是节约锅炉给水的有效途径。 需要说明两点：其一，锅炉用水不是仅指锅炉本身用水，而是指包括水处理、产生蒸汽、蒸汽冷凝水回收等在内的整个锅炉系统用水，蒸汽无论供应多大范围，相应水量一般不参与其他用水体系计算；其二，这里的锅炉用水包括为车间、办公楼等附属生产设施取暖用水，若生产锅炉同时兼供居民及非生产单位的取暖时，应当根据采暖面积等方法，将其折算扣除，并归入外供水范畴。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,2.3.1.3 工艺用水 工艺用水范围较广，主要是指在生产过程中，用来制造、加工产品，以及与制造加工工艺过程有关的各种用水。工艺用水项目比较多，主要有产品用水、洗涤用水、直接冷却用水及其他用水等各项用水。 产品用水。产品用水就是在工业生产中被用来作为原料使用的水。这部分水在生产过程中都直接进入产品或半成品。 洗涤用水。洗涤用水在工业上应用比较普遍，各行各业都离不开洗涤用水，洗涤用水是工业生产中用水的主要部分。由于洗涤用水会被污染，成为工业污水，是污水处理的主要对象。 直接冷却用水。在工业生产过程中直接与被冷却的介质接触的冷却用水即为直接冷却用水。这部分水在用过之后，不仅温度明显升高，而且其他污染往往也很严重，水质很差，回收复用比较困难。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,其他工艺用水。其他工艺用水是指除产品用水、洗涤用水、直接冷却用水之外的工艺用水，如加湿用水、喷雾用水、熄焦用水、清砂用水、冲灰用水、除尘用水等。 2.3.1.4 冲灰与除尘用水 冲灰用水。主要用于锅炉房冲灰，特别是燃煤电厂的锅炉房冲灰系统。冲灰用水的水量大，对水质要求相对较低，用过之后一般仅进行简单的沉淀处理便可重复循环使用。 除尘用水。为了防止锅炉烟道的烟尘对大气造成污染，必须配备除尘设备。锅炉除尘一般采用湿法除尘，即喷雾除尘和水膜除尘。除尘用水的量大，对水质要求比较低，经简单的沉淀处理后即可循环使用。除尘用水除了要受到尘埃颗粒物的污染外，其pH值会降低，循环使用时水呈酸性。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,2.3.2 生活用水 生活用水是指在厂区内与工业生产有直接关系的生活用水、绿化用水及其他杂用水。其中生活用水主要指澡堂用水、食堂用水、茶炉用水、厕所用水、环境卫生用水等。 2.4 按生产过程分类 按生产过程分类可分为主要生产用水、辅助生产用水、附属生产用水。主要生产用水是指主要生产系统（主要生产装置、设备）的用水；辅助生产用水是指为主要生产系统服务的辅助生产系统（包括工业水净化单元、软化水单元、水汽车间、循环水场、机修车间、空压站、污水处理场、贮运场、鼓风机站、氧气站、电修车间、检验与化验室等）的用水；附属生产用水是指在厂区内，为生产服务的各种服务、生活系统（如办公楼、科研楼、厂内食堂、厂内浴室、保健站、厂区绿化队、汽车队等）的用水。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,按生产过程分类与按用水性能分类基本上是一致的。在生产用水与辅助生产用水中都可再分为间接冷却用水、工艺用水、锅炉用水，而附属生产用水基本上就是生活用水，见图2-1。图2-1 用水分类图,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,第三节 水平衡原理（重点） 1水平衡及水平衡测试 水平衡是水量平衡的简称，是指用水户各用水单元或系统的输入水量之和应等于输出水量之和。而对用水户用水单元和用水系统的水量进行系统的测试、统计、分析得出水量平衡关系的过程就是水平衡测试。 水平衡基本图示及水平衡方程 水平衡基本图示见图：,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,水平衡方程式 水平衡方程式是以水的流向表示流入(输入)和流出(输出)用水单元或系统的水量为基础的。这些水量都与其化学成分和物理成分无关。 根据上图，输入表达式： （2-1）,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,输出表达式： 输入输出平衡方程式： 式中：Vf新水量，m3/d； Vcy输入的循环水量，m3/d； Vcy输出的循环水量，m3/d； Vru回用水量，m3/d； Vre回收水量，m3/d； Vs输入的串联水量，m3/d； Vs输出的串联水量，m3/d； Vt用水量，m3/d； Vco耗水量，m3/d； Vd排水量，m3/d； Vl漏失水量，m3/d。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,2 各种水量的定义 根据新国标企业水平衡测试通则（GB/T 12452-2008）、节水型企业评价导则（GB/T 7119-2006）和工业用水节水 术语（GB/T 21534-2008）对各种水量解释如下。 2.1取水量 Vi 取水量是指用水户直接取自地表水、地下水和城镇供水工程以及用水户从市场购得的其他水或水的产品的总量。用符号Vi表示。 2.2新水量 Vf 新水量是指用水户用水单元或系统取自任何水源被该用水户第一次利用的水量。在用水管理与水平衡计算中新水量用符号Vf表示。这里所说的任何水源，不仅包括地表、地下水源，同时也包括再生水、海水和苦咸水等水源。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,2.3非常规水资源 Vih 非常规水资源即是除地表水和地下水之外的其他水资源，包括海水、苦咸水、矿井水和城镇污水再生水等。用符号Vih表示。 利用非常规水源，减少对常规水资源的开采，这是节水型社会建设的方向。随着人们节水意识的进一步增强和水处理技术的发展，非常规水源的开发利用大有潜力可挖，远景广阔。 2.4循环水量 Vcy 循环水量系指在确定的用水单元或系统内，生产过程中已用过的水，再循环用于同一过程的水量。以符号Vcy表示。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,2.5串联水量Vs 串联用水量（即以串联方式复用的水量）系指在确定的用水单元和系统，生产过程中产生的或使用后的水量，再用于另一单元或系统的水量。以符号VS表示。 2.6回用水量 Vru 回用水量系指用水户产生的排水，直接或经处理后再利用于某一用水单元或系统的水量。用符号Vru表示。 2.7重复利用水量 Vr 重复利用水量简称复用水量，是指在确定的用水单元或系统内，经二次或二次以上重复使用的所有未经处理或处理后再生回用的水量的总和。用符号Vr表示。 2.8用水量 Vt 用水量是指在确定的用水单元和系统内，使用的各种水量的总和,即新水量和重复利用水量之和。用符号Vt表示。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,对于一个企业或一个车间来讲，当生产工艺一旦确定，生产规模不变，在相应的统计期间内，工业用水量应基本稳定。也就是说，只要成品结构不发生变化，生产工艺一定的情况下，用水量的大小与生产规模的大小有关。当生产规模扩大时，企业用水量增大；当生产规模缩减时，企业用水量减小。当然生产工艺的更改，产品结构的变化，对工业用水量都有较大的影响。 用水量、新水量、复用水量之间存在着一定的数学关系，三者之间的关系是：Vf+Vr=Vt，式中：Vf为新水量；Vr为复用水量；Vt为用水量。 2.9消耗水量 Vco 消耗水量是指在确定的用水单元和系统内，生产过程中进入产品、蒸发、飞溅、携带及生活饮用等所消耗的水量。用符号Vco表示。 消耗水量虽无法回收利用，但随着节水新技术的推广应用，大量的消耗水量可以减少或消除，如将少用水或不用水工艺设备代替用水多的工艺设备，给凉水塔加收水器等。 在企业生产状况相对稳定的情况下，消耗水量也应该是基本稳定的。消耗水量的大小与用水户规模的大小有直接的关系。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,2.10排水量 Vd 排水量是指对于确定的用水单元和系统完成生产过程和生产活动之后排出用水户之外以及排出该单元进入污水系统的水量。用符号Vd表示。 新水量的大小，与排水量有很大关系。一般来讲，排水量越大，节水潜力越大。从污水资源化的角度出发，对于用水户排放的污废水进行针对性的处理后再利用。 2.11漏失水量 Vl 漏失水量是指用水户内供水及用水管网和用水设备漏失的水量。用符号Vl表示。 容易产生漏失水量的部位多数是用水设备、阀门、管网、水箱、水池等处，因此用水户要加强用水设备、输水管网、储水设施的检查和维修，杜绝溢漏水事件的发生，以达到节水、减少开支的目的。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,这里需要强调的一个国标工业用水节水 术语(GB/T 21534-2008)，它由国家发改委和全国节水办提出编制，于2008年4月正式发布。一直以来，我国缺少工业节水术语方面的国家标准，相关的术语散乱在数十个国家标准和行业标准之中。导致用水户在管理、计量、统计中计算方法各异、评价指标难有可比性，亟待规范。此国标是我国第一部关于工业用水领域的术语国家标准，是制定工业用水节水各类标准的基础，它的颁布实施对加强用水户节水科学管理，促进节水技术进步将发挥重要作用。本标准将取代工业用水分类与定义（CJ 40-1999）等一些行业标准；将规范节水型企业评价导则(GB/T 7119-2006)、取水许可技术考核与管理通则(GB/T 17367-1998)等国标中的一些用水节水术语。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,3各种水量之间的关系 3. 1新水量和取水量 新水量和取水量的区别 以前新水量和取水量没有明显区别，新水量就是取水量。国标企业水平衡测试通则（GB/T 12452-2008）对两者作了明确定义，这里着重说明一下新水量与取水量的区别。 新水量用符号Vf表示。根据新水量定义可看出，新水量是强调取自“任何”水源和“被第一次利用”，既强调“取”水的环节，又强调 “用”水的环节。这里所说的任何水源，不仅包括地表、地下水源，同时也包括再生水、海水和苦咸水等水源。新水量的概念主要是应用在用水户内部管理，特别是水平衡测试中，主要是考虑到当前很多行业仍然广泛使用新水量的概念。在水平衡测试中，输入水量中区别于重复利用水量的水量为新水量。新水量包括一切非常规水资源取水量。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,取水量用符号Vi表示。取水量指的是“直接取自地表水、地下水和城镇供水工程以及企业从市场购得的其他水或水的产品的总量。”只是强调水源的“取”水环节，但不是“任何水源”。取水量概念主要是为了与单位产品取水量这一取水定额的指标相协调，这个取水量的概念主要用于外部（政府管理部门）对用水户的考核。为反映政府对用水户合理用水、节水进行宏观管理的理念，鼓励用水户开发利用非传统的水资源，故取水量不包括用水户自取的海水和苦咸水的水量，不纳入定额计量管理的范围，如按单位产品新水量来考核，对于使用非常规水资源的用水户来说，数值显然会偏大，这样就不利于鼓励用水户使用非常规水资源的积极性。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,简单的可这样认为新水量包括常规水资源取水量和非常规水资源取水量，而取水量基本上就是常规水资源取水量。所以在水平衡测试数据汇总和分析计算时，要将新水量与取水量分别汇总和考核计算分析。用新水量计算出的考核评价指标结果主要提供给用水户，用取水量计算出的考核评价指标结果主要面向管理部门。 新水量和取水量的关系 新水量=取水量+非常规水资源取水量,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,由于新水量包含了城镇污水再生水、矿井水、海水、苦咸水。而取水量基本上为常规水资源量。所以，当企业不使用非常规水资源时，取水量等于新水量；当企业使用非常规水资源时，新水量大于取水量。 之所以引入新水量和取水量的概念，主要是为了计算单位产品取水量的需要，单位产品取水量是政府考核用水户取用水的主要指标，如按单位产品新水量来考核，对于使用非常规水资源的用水户来说，数值显然会偏大，这样就不利于鼓励用水户使用非常规水资源的积极性。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,3.2串联水量与回用水量的区别 串联水量与回用水量定义比较接近容易混淆。他们的主要区别在于，串联水量是以串联方式复用的水量，以符号VS表示。串联水量是指在确定的用水单元或系统内，生产过程中产生的或使用后的水量，中间不经过处理，并且没有补水、耗水等环节，直接用于另一单元或系统的水量。通俗地讲串联水的用水工艺就是甲用完的水乙接着用。 回用水量用符号Vru表示。回用水的用水工艺强调利用的是用水户排水。用水户的排水直接用于某一用水单元或系统，或先将一路或多路不同水质的排水回收到一个储水设施中（回收集中到一起的水量叫回收水量），经处理或不处理或加入部分新水混合后，再回供到所需的用水单元或系统，其中被重新利用的回收水量就叫回用水量。回收水量经储水设施或在处理过程中有一定的损耗，一般回用水量小于回收水量。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,3.3各种水量之间的数学关系 用水量=新水量+重复利用水量； 新水量=耗水量+排水量+漏失水量； 重复利用水量=串联水量+回用水量+循环水量。 各种水量之间的关系可用图2-3表示：,图2-3 各种水量之间关系图,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,第四节 用水评价指标（重点） 1 用水评价指标体系 根据取水定额（GB/T 18916）和节水型企业评价导则（GB/T 7119-2006）等标准的有关要求，对于工业企业最常用的用水考核指标主要有单位产品取水量、单位产值取水量、单位增加值取水量、企业职工生活人均日取水量、重复利用率、废水回用率、间接冷却水循环率、冷凝水回用率、漏失率、达标排放率、非常规水源替代率等评价指标。 第三产业的用水考核指标一般比较简单，可结合用水单位的用水特点，按其取（用）水定额考核。如宾馆的用水评价指标单位为m3/（床a）；医院可定为m3/（m2a）或m3/（床a）；学校可定为m3/（人d）等。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,2 用水评价指标的计算方法 2.1 单位产品取水量与新水量 2.2 万元产值取水量 2.3 万元增加值取水量 2.4 单位产品用水量 2.5 万元产值用水量 2.6 职工生活人均日取水量 2.7 重复利用率 2.7.1 废水回用率 2.7.2 间接冷却水循环率 2.7.3 工艺水回用率 2.7.4 蒸汽冷凝水回用率,2.8 漏失率 2.9 排水率 2.10 达标排放率 2.11 非常规水源替代率 2.12 水计量率 2.13 新水利用系数,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,第五节 水平衡测试方法与步骤 1 水平衡测试方法 1.1 一级平衡法 一级平衡法是在同一测次（时段）内对用水单位所有的供水点、用水点、排水点进行测试并进行平衡计算的方法。一级平衡法作为瞬时测试，精度较高，是比较理想的测试方法。一级平衡法优点是，总表和分表及各种设备水量之间比较容易平衡，测试的时间短，人力集中，便于组织领导。一级平衡法的缺点是，由于该法是在同一测次（时段）内对用水单位所有的供水点、用水点、排水点进行测试，必须组成庞大的测试队伍，需要的人力、物力较多。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,1.2 逐级平衡法 逐级平衡法是将用水单位的用水系统逐层划分为若干水量平衡测试单元（子系统），然后自下而上、从局部到整体逐级进行水平衡测试的方法。逐级平衡法是一种从“化整为零”到“积零为整”的水平衡测试方法。采用逐级平衡法进行水平衡测试时，须先做管道的泄漏量测试，然后在生产情况稳定的条件下，先进行以设备为用水单元的水平衡测试，再做以车间为用水单元的水平衡测试，最后以整个用水单位为测试单元进行水平衡测试。各级用水单元（或子系统）的水平衡测试应在具有相同代表性的各测试时段内按一级平衡方式进行。 逐级平衡法的优点是：测试工作可以在若干天内完成，参加测试的人员和所用的设备可以大大减少，测试的组织工作比较容易。其缺点是，测试时间拉得较长，在设备运行工况不稳定以及用水单位职工流动性较大的情况下，用水单位内的各种水量之间难以平衡。该法适用于用水单位的用水系统结构复杂但可以逐级分解，且易于选择有代表性测试时段的情况。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,1.3 综合平衡测试法 综合平衡测试法是指在较长的测试周期内，在正常生产条件下每隔一定时间分别进行水平衡测试，然后综合历次测试数据再进行总体平衡的一种测试方法。该法适用于用系统结构复杂或难以确定具有代表性时段的用水单位。 2 水平衡测试步骤与内容 2.1 测试步骤 在企业水平衡测试通则（GB/T 12452-2008）中将水平衡测试过程分为准备、实测、汇总、分析4个阶段，除此之外，水平衡测试过程还应包括测试成果的验收。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,2.2 工作内容 2.2.1 准备阶段 2.2.1.1 基本情况调查 （1）用水单位基本情况调查：用水特征、生活用水人口、服务类型、服务规模，生产的产品、产量、产值，历年用水量、用水单耗等。 （2）水源调查：水源类型，如自来水、自备井水、地表水、海水、淡化海水、回用水、再生水等；水源用途，如用于生产、日常服务、职工生活或居民生活等；取水能力；水源设施，包括计量水表的规格、数量，取水泵的型号和额定流量、扬程；水源水质、水温等。 （3）给排水管网调查：管线走向、管径、埋深等；蓄水池、加压设备、水塔，水表井，主要用水点和用水设施的名称和位置；各建筑物、构筑物的名称及平面位置；绘制用水单位给水管网平面图和系统图。 （4）用水设备和设施调查：各类用水和节水设备、设施的名称、型号、数量以及所属的用水单元；各用水设备、设施中水的主要用途、额定用水量；设备、设施工况特点、年运行小时数；计量仪表配备情况。 （5）工艺流程调查：生产工艺特征、其用水情况以及节水水平、水质变化情况，工艺流程图。 （6）用水管理情况调查：用水单位的用水、节水规章制度，节水措施的实施情况，近年来水平衡测试的开展情况及效果等。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,2.2.1.2 制定水平衡测试方案 （1）确定水平衡测试方法：根据用水单位的基本情况的调查及用水系统的结构复杂程度及用水的变化情况，确定水平衡测试方法。 （2）测试单元划分：根据生产工艺流程和供水管路的特点，结合供排水管网、用水工艺调查情况以及所确定水平衡测试方法，将具有相对独立性的生产工序、装置（设备）或生产车间、部门等，划分为若干用水子系统（单元），即水平衡测试的子系统，也称为用水单元或测试单元。 （3）测试点布置：根据用水工艺的特点、用水设备以及供水、排水点的分布情况，结合供排水管网图进行测试点的布置，并结合测试点的具体情况确定水量计量方法和水质、水温的测试方法。 （4）测试时段及测试次数确定：根据用水单位的用水工艺特点和用水变化规律确定水平衡测试的测试时段和测试次数。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,2.2.1.3 进行组织与技术准备 （1）根据用水单位的规模和所确定的测试方法确定测试人员的构成，明确任务，提出要求，并进行安全教育。 （2）完善计量仪表：原则上要求所有用水单元和主要用水设备都应装表计量，根据计量水表配备调查情况，对于不符合要求的要进行完善，使之符合水平衡测试的要求。 2.2.2 实测阶段 根据所确定测试方案和需要，分别对各个测试单元的水量、水质、水温等参数进行现场测试，同时填写有关水平衡测试表。在测试中应选取生产运行稳定的、具有代表性的时段，每次连续测试4872 h，每24 h记录一次，共进行34个测次。在测试中要随时注意观察各用水环节的跑、冒、滴、漏现象，记录其所在的位置，并采用适当的方法测出跑、冒、滴、漏的水量。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,2.2.3 汇总阶段 2.2.3.1 测试数据汇总 按照工艺流程或用水流程顺序，以划分的测试（用水）单元为统计单位，从最基本的用水单元开始，逐级汇总水平衡测试数据，并填制用水单元水平衡测试表、企业（用水单位）水平衡测试统计表、企业（用水单位）用水分析表。同时，填制企业（用水单位）近35年的年用水情况表。 2.2.3.2 水平衡图绘制 根据各个用水单元的水平衡测试的汇总数据，绘制企业（用水单位）层次、车间或用水系统层次及重要装置和设备的水平衡方框图。各用水单元均用方框表示，方框内写明用水单元的名称，方框之间的相对位置既要考虑与实际工艺流程一致，又要考虑水量关系的清晰、明了。用箭头标明水流的流向，并标注各种水量参数。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,2.2.4 分析阶段 2.2.4.1 用水合理性分析 根据水平衡测试结果，按取水定额（GB/T18916）、节水型企业评价导则（GB/T7119-2006）等标准有关要求，计算企业（用水单位）各种用水评价指标，包括单位产品水量指标、重复利用率、漏失率、排水率、废水回用率、冷却水循环率、冷凝水回用率、达标排放率、非常规水源替代率等评价指标；根据水量参数的分类统计结果和用水评价指标，对企业（用水单位）用水合理性进行分析。 2.2.4.2 节水潜力分析 所谓节水潜力是指用水单位在一定的社会经济技术条件下可以节约的最大水资源量。节水潜力根据水平衡测试结果和用水合理性分析，从生产工艺、用水工艺以及用水管理几方面分析现状用水中存在的问题，与同类企业（用水单位）的用水水平进行比对进行计算。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,2.2.4.3 报告编制 水平衡测试工作完成后应及时编制水平衡测试报告，通过文字、各种表格和图件，从用水单位的基本情况介绍、测试方案制定，到测试过程与结果分析以及节水建议和整改措施，对一次水平衡测试的技术成果进行总结。水平衡测试报告是水平衡测试工作验收的重要技术文件之一，其内容包括企业（用水单位）基本概况、水平衡测试依据、企业（用水单位）用水情况、水平衡测试方案、水平衡测试结果、测试结果分析、企业（用水单位）存在的问题和节水建议等。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,在水平衡测试工作完成后，还应对水平衡测试的组织和工作开展情况进行总结，即撰写水平衡测试工作总结。水平衡测试工作总结是水平衡测试报告的重要附件之一，也是水平衡测试工作验收的重要文件之一。水平衡测试工作总结的内容一般应包括水平衡测试合同主要内容及履行情况、用水单位基本情况简要说明、测试方案确定的简要说明、水平衡测试工作的组织实施的简要说明以及在测试中重要问题和特殊问题的处理方法及依据、用水单位的配合情况等。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,2.2.5成果验收 水平衡测试工作结束后，用水单位应根据水平衡测试报告中所提出的整改措施进行整改，以其生产工艺与用水工艺，提高节水水平和用水效益。整改工作完成后，即可由用水单位向水行政主管部门提出验收申请，水行政主管部门组织水平衡测试方面的专家组成验收专家组，通过听取汇报、现场检查与抽测、召开座谈会等形式，对水平衡测试报告进行评审，对水平衡测试工作和用水单位的整改成果进行全面的综合评价。对于通过审查验收的用水单位，颁发水平衡测试合格证书，对于验收不合格的用水单位，则提出的意见继续进行整改，直至合格为止。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,第六节 水平衡测试要素和方法 1 水平衡测试要素 根据水平衡测试的定义，水平衡测试的要素首先是水量，如取水量、新水量、用水量、重复利用水量、耗水量、漏失水量、排水量。 水的重复利用与水质关系一般较为密切，水质也是水平衡测试的要素之一。 在工业企业用水中，冷却水所占比例可达80%左右，冷却水的重复利用主要是水温的控制，水温也是水平衡测试的要素之一。 2 水量测试方法 2.1 读水表法,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,2.2 管道流量计法 目前常用的管道流量计有超声波流量计、电磁流量计和差压式流量计3种。 2.3 容积法 对于水量不大，不便于安装水表或流量计的用水设备可采用容积法测量流量。容积法的主要测量器具为有容积刻度的盛水器具、秒表等。实测中，所使用的盛水器具要尽可能大些，使测试的时间尽可能长些，使取得的数据准确性高一些。具体测试办法是，在测试时将水管的正常出水流入盛水器具内，并计时间，然后根据容积和时间计算出单位时间的水量。 2.4 设备定额反推法 当采用水泵供水或排水时，在没有装表的情况下，可用水泵的额定流量来推算水量。考虑到水泵的磨损程度，可采用经验系数进行折算，如按90或85等计算。应用此方法的关键是要每天记录水泵的运行历时，即：一日水量=水泵额定流量一日内累计开机历时折算系数。此法适合于一些较大水量情况下的估算。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,2.5 量水堰法 量水堰是指设在渠道、水槽中用以量测水流流量的溢流堰，最常用的是具有特制缺口的薄壁堰。薄壁堰多在铁制堰板上设置缺口，在距堰板上游34倍最大过堰水深处设水尺，根据水尺读数（水面超过堰顶的高度），即可按堰流公式计算出流量。量水堰有自由溢流和淹没出流两种流态，为了提高量测精度，尽可能采用自由溢流。按堰板上缺口的形状，薄壁量水堰可分为三角形堰、梯形堰、矩形堰3种。,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,2.6流速仪法 流速仪是测量河流、湖泊和渠道等水体的水流速度的仪器。通过测量断面流速和断面面积即可推求流量。目前，流速仪有机械转子式流速仪、电磁式流速仪和超声波式流速仪3种类型。机械型转子式有旋桨式、旋杯式和旋叶式3种。 2.7中泓浮标法（估测可采取这种方法，精测不推荐这种方法）,第二章 水平衡测试基础知识（重点讲）,3 水质测试 水平衡测试的水质监测主要是对各种水源水质以及循环水、冷却水、回用水以和排水的水质进行测试。 4 水温测试 水平衡测试的水温测试主要针对间接冷却水。水温测试的目的就是掌握用水单元或设备的进水、出水温度及其变化规律，为制定水循环利用方案提供依据。,水平衡测试技术与方法章节介绍,第三章 水平衡测试的前期工作 第一节 用水单位情况调查（重点） 第二节 现场勘查（重点） 第三节 水平衡测试方案的制定 第四节 测试前的准备工作,第三章 水平衡测试的前期工作,第三章 水平衡测试的前期工作 做好水平衡测试的前期工作是做水平衡测试后续工作的基础。水平衡测试的前期工作主要包括以下内容，首先对用水单位开展情况调查、现场勘查,并在调查和勘查的基础上制定出一个切实可行的水平衡测试方案，然后做好测试前的各项准备工作。 第一节 用水单位情况调查（重点） 对用水单位情况的调查是水平衡测试前期工作的一项重要内容，它主要包括用水单位基本情况的调查、用水单位用水现状的调查、供排水管网情况调查、水计量器具的调查、用水单位的用水管理情况调查等项内容。,第三章 水平衡测试的前期工作,1 基本情况及用水现状调查 1.1 基本情况 用水单位的基本情况包括：用水单位的隶属关系、坐落位置、所有制形式、成立时间；职工人数，其中管理人员、技术人员、工人及临时工人数要分别调查；每天班次及每班次的人数等。 如用水单位是工业或是第三产业的营利单位，要增加调查内容：投产时间，设计规模（能力），现在实际负荷（或能力），主要产品种类，各产品生产线情况，目前用水单位经济效益，产量、产值及工业增加值等情况。 在进行用水单位基本情况调查时，应根据用水单位实际情况，自行设计用水单位基本情况调查表。,第三章 水平衡测试的前期工作,1.2 用水现状 1.2.1 水源情况调查 （1）常规水源 地下水：水井数、水井位置、距用水单位距离、成井日期，静水位，出水量，各井的水质、水温状况等。 地表水：水源位置、水质、水温状况，距用水单位的距离，目前日取水量，供水是否有保障等。 供水价格。水资源费等。 （2）非常规水源 非常规水源情况包括：水源的种类、来源、水源位置、价格、用途、使用效果等，供水量、水质等情况，供水保证能力，出现供水问题时的应急方法。,第三章 水平衡测试的前期工作,1.2.2 供水方式调查 各种水源是否都建有专门的蓄水池，蓄水池的蓄水能力或调节能力，各蓄水池的供水范围，蓄水池有无溢流渗漏情况等。供水方式是用水塔还是水泵供水。 1.2.3 近几年用水情况调查 调查用水单位近几年用水情况时，调查期一般为近35年，调查内容主要有如下2个方面。 用水单位所属各部门的用水，如总用水量、总复用水量和总新水量；间接冷却用水量、工艺用水量、锅炉用水量与循环水量、工艺复用水量、冷凝水回用量。 各项指标完成状况，如单位产品取水量、万元工业增加值取水量、非常规水源替代率、重复利用率及排放率、达标排放率、废水回用率等。,第三章 水平衡测试的前期工作,1.2.4 耗水、排水、渗漏、外供水情况调查 调查各用水单元耗水的主要环节和主要工艺，耗水量的合理性。 调查用水单位排水情况，包括排水量、不达标排水量、不达标排放的包括哪些用水单元、设备。污废水处理回用情况调查，包括:污废水处理成本、处理能力、回用部位、使用情况、污废水处理回用的保证能力等情况。 用水单位的供水管网渗漏水情况调查，包括：渗漏次数、最大漏失量、漏失原因等。 外供水情况调查，包括：供给对象、供水量等。,第三章 水平衡测试的前期工作,1.2.5 近年开展水平衡测试情况调查 近期开展过水平衡测试情况的调查主要涉及测试工作的时间，测试机构名称、性质、资质等，测试验收情况调查包括组织验收的时间、组织验收的单位和级别、验收领导及专家情况、验收意见等。 针对以前的水平衡测试，重点调查和收集以下有关情况和资料：要注意收集关于水平衡测试的安排、组织、准备等方面的文件和相关材料；收集近年来的水平衡测试资料及水平衡报告书；对测试周期的安排和测试时段的选择；对特殊水量的测试方法，如渗、漏、溢等水量，消耗水量，蒸发水量等；注意采用的测试手段，如何保证其准确度；注意水平衡的测试方法；注意各用水新设备、新工艺或用水的新方式、节水的新动向、新的节水工艺、节水设备及新的用水管理模式。 以上各项问题都是通过水平衡测试资料所反映出来的，要善于搜集这方面的资料，学习别人之长补自己之短。,第三章 水平衡测试的前期工作,1.2.6 水质资料调查 水源水质。调查和收集有关部门对各种常规水资源和非常规水源水质的检测资料。 循环水水质。主要调查内容包括：间冷循环水水质稳定情况，保证水质稳定的措施；系统中曾发生过腐蚀或结垢的现象情况，解决的方法；配备专门的水质稳定人员情况，水质稳定方面的记录和资料；在循环系统中旁路系统运行状况及对循环系统水质改善情况等。 排水水质。主要调查排水水质及达标排放情况。,第三章 水平衡测试的前期工作,2 生产工艺及用水工艺调查 2.1 主要生产工艺 生产工艺的调查主要针对主要生产产品、主要生产工序的生产工艺开展调查，弄清主要生产产品、主要生产工序的