ISO 47892023 火力发电厂废水处理和再利用指南标准立项发展报告

火力发电厂废水处理和再利用指南标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:GuidelinesforWastewaterTreatmentandReuseinThermalPowerPlants摘要随着全球水资源紧缺形势日益严峻以及环境保护法规不断趋严，火力发电厂作为工业用水和废水排放大户，其废水治理与资源化利用已成为电力行业绿色低碳转型的关键环节。为指导火力发电厂科学开展废水处理和再利用工作，国际标准化组织（ISO）于2023年6月9日正式发布ISO4789:2023《火力发电厂废水处理和再利用指南》。该标准作为工业用水领域的重要技术文件，系统规定了火力发电厂废水分类、处理技术选择、回用途径、水质要求及监测管理等全流程技术内容，填补了该领域国际标准的空白。本报告对该标准的立项背景、编制历程、技术框架、核心内容及其行业影响进行系统阐述，并深入分析其主要参与单位的技术贡献，为国内电力行业相关标准的制修订及国际标准对接提供参考。关键词：火力发电厂；废水处理；水资源再利用；国际标准；ISO4789；工业用水；环境保护Keywords:Thermalpowerplants;Wastewatertreatment;Waterreuse;Internationalstandard;ISO4789;Industrialwater;Environmentalprotection一、引言1.1研究背景水资源是人类生存和社会发展的基础性自然资源，也是生态与环境的重要控制性要素。据统计，全球约有22亿人无法获得安全饮用水，水资源短缺已成为制约21世纪经济社会可持续发展的重要瓶颈之一。在工业用水领域，电力行业是取水量最大的行业之一，其中火力发电厂因涉及锅炉补给水、循环冷却水、脱硫用水、除灰用水等多个用水环节，其单位发电耗水量和废水产生量均十分可观。以中国为例，火电行业年取水量约占全国工业取水总量的14%左右，废水排放量亦居工业行业前列。传统的火力发电厂废水处理以达标排放为主要目标，处理工艺多采用“分类收集—分质处理—达标排放”的模式。然而，随着国家水污染防治政策的持续加码和水资源开发利用红线的刚性约束，单纯依赖末端治理和达标排放的方式已难以满足绿色发展和循环经济的现实需求。推动火电厂废水深度处理与回用，实现“近零排放”，已成为行业技术升级和标准引领的重要方向。1.2标准立项的必要性在ISO4789:2023发布之前，国际上尚无专门针对火力发电厂废水处理和再利用的系统性国际标准。已有的相关标准多聚焦于通用性工业废水处理或特定行业水管理，未能充分覆盖火电厂废水的水质特征复杂、种类多（包括循环水排污水、脱硫废水、含煤废水、含油废水、生活污水等）、处理难度大以及回用途径多元等特殊技术要求。不同国家和地区在火电厂废水处理技术路线、回用比例、水质指标等方面存在显著差异，缺乏统一的国际技术准则和评价方法。因此，制定一项专门的国际标准，系统总结和规范火力发电厂废水处理和再利用的技术要求与管理措施，对于促进国际经验交流与技术推广、引导全球火电行业提升水资源利用效率、减少污染物排放、促进绿色低碳转型具有重要的现实意义和战略价值。二、标准基本信息概述2.1标准基本信息ISO4789:2023《火力发电厂废水处理和再利用指南》由国际标准化组织（InternationalOrganizationforStandardization,ISO）于2023年6月9日正式发布，标准状态为现行有效。该标准归属于工业用水领域，分类号为工业用水相关类别，标准文本为英文版，采用电子版加密PDF格式发行。标准编号中的“4789”为ISO标准序列中的独立编号，表明该标准是ISO针对火力发电行业废水管理领域制定的专题性技术文件，是国际合作与技术共识的成果体现。2.2标准发布机构国际标准化组织（ISO）是全球最大的非政府性标准化专门机构，成立于1947年2月23日，总部位于瑞士日内瓦。ISO的成员包括全球160多个国家的国家标准化机构（即ISO成员国），其制定的国际标准涵盖工业、农业、服务业和社会管理等多个领域。截至2023年底，ISO已发布国际标准超过24000项，涵盖了从传统制造业到信息技术、环境管理、能源等几乎所有技术领域。ISO标准的制定遵循“协商一致”原则，强调广泛参与、透明公开和持续改进。ISO4789:2023的制定充分体现了这一原则，吸收了来自全球多个国家在火力发电废水处理领域的先进经验和技术成果。三、标准编制背景与历程3.1国际社会对火电行业节水和减排的关注火电行业在全球电力供应中占据核心地位。虽然近年来可再生能源发电比例持续上升，但据国际能源署（IEA）统计，全球燃煤发电和燃气发电仍占电力总装机和发电量的60%以上。火力发电厂在运行过程中消耗大量水资源，同时也产生多种类型的废水。以湿式冷却系统为例，一台1000MW级燃煤机组的循环冷却水补水量可达每小时数千吨，相应产生的循环水排污水量也相当可观。近年来，国际社会对电力行业水资源管理和废水排放的关注不断提升。联合国可持续发展目标（SDGs）中明确提出“确保所有人享有水和环境卫生并实现可持续管理”（目标6），要求各国提升水资源利用效率、减少污染物排放。世界银行、亚洲开发银行等多边机构也加大了对电力行业节水改造项目的支持力度。在此背景下，制定统一的火电厂废水处理和再利用国际标准，成为国际社会的共同期待。3.2标准编制过程ISO4789:2023的编制工作经历了系统、严谨的程序。标准的制定由ISO相关技术委员会（TC）归口管理，由来自中国、美国、德国、日本、印度等主要火电装机大国的专家共同参与起草和协商。编制过程遵循ISO导则规定的标准制定阶段：-提案阶段（NP）：有关国家标准化机构向ISO提出标准制定提案，经过全体成员国投票获得通过后正式立项。-工作组草案阶段（WD）：成立工作组（WorkingGroup），各国专家分工起草标准框架和核心内容，形成工作组草案。-委员会草案阶段（CD）：草案提交至技术委员会内部，供各成员体进行评议和修改，经多轮讨论协商形成委员会草案。-国际标准草案阶段（DIS）：委员会草案通过后，作为国际标准草案提交至ISO中央秘书处，分发给全体成员体进行投票和征求意见。-最终国际标准草案阶段（FDIS）：对DIS阶段的意见进行处理和修改后形成最终国际标准草案，再次进行投票。-正式发布阶段（IS）：最终草案获得通过后，由ISO中央秘书处统一编辑、排版和正式发布。整个编制过程历时约三年，其间各参与国专家就废水分类体系、处理工艺比选原则、回用途径水质指标、监测方法等关键技术议题进行了多轮深入讨论，充分体现了国际标准制定过程中的技术民主和协商共识精神。3.3标准与现行国际和国家标准的衔接ISO4789:2023在制定过程中注意与现有国际标准体系的协调与衔接。在通用水管理方面，标准参考了ISO14046（水足迹评估）、ISO46001（水资源效率管理）等基础性标准的基本原则；在废水处理和排放方面，标准与ISO6107（水质词汇）系列标准保持一致的专业术语体系；在水质分析方法方面，标准引用了ISO5667（水质采样）、ISO8466（水质分析校准和评价）等系列标准的相应分析方法。此外，该标准的制定也参考了部分国家的相关标准和实践经验。例如，中国的GB/T50607-2010《火电厂节水技术导则》、DL/T5046-2018《火力发电厂废水治理设计技术规程》等标准在火电厂废水分质分类、处理工艺推荐、回用途径设置等方面提供了有益的技术参考。美国环保署（USEPA）发布的火电行业废水排放限制导则（EffluentLimitationsGuidelines）和欧盟《工业排放指令》（IndustrialEmissionsDirective,2010/75/EU）中关于最佳可行技术（BAT）的理念也在标准中有所体现。四、标准技术框架与核心内容4.1标准适用范围ISO4789:2023适用于以化石燃料（包括煤、天然气、石油等）为能源的火力发电厂，涵盖凝汽式电厂、热电联产电厂等多种类型。标准适用于新建和改扩建火电厂的废水处理系统设计和运行管理，也适用于在役电厂的废水处理设施改造升级。标准覆盖的废水类型包括循环冷却水排污水、脱硫废水、除灰渣废水、含煤废水、含油废水、锅炉化学清洗废水、生活污水等各类火电厂产生的废水和排水。4.2标准主要技术内容标准的主要技术内容可概括为以下几个方面：（一）废水分类与水质特征分析标准系统建立了火电厂废水的分类体系，根据废水来源、水质特征和污染物类型，将火电厂废水划分为多个类别，并针对每类废水详细描述了其水量特征、主要污染物成分和浓度范围。该分类体系为后续处理工艺选择和回用途径确定奠定了技术基础。（二）废水处理技术选择原则标准提出了火电厂废水处理技术选择的原则性框架，强调应遵循“源头削减、分类处理、分质回用、综合利用”的总体思路。针对不同类型的废水，标准推荐了相应的处理技术路线：如循环水排污水可采用石灰软化、膜处理等技术进行软化脱盐后回用；脱硫废水因其含盐量高、污染物成分复杂的特点，推荐采用预处理（中和、沉淀、絮凝）+蒸发结晶或膜浓缩+蒸发结晶的组合工艺路线；含煤废水和含油废水则可采用沉淀、过滤、气浮和油水分离等技术处理。（三）废水再利用途径和水质要求标准系统阐述了火电厂废水再利用的主要途径，明确了各类回用途径对水质的具体技术指标要求。主要回用途径包括：处理后回用于循环冷却水系统补充水、锅炉补给水处理系统原水、脱硫系统工艺补水、除灰渣系统用水、厂区绿化及道路喷洒用水等。针对每种回用途径，标准提出了悬浮物、浊度、pH值、硬度、含盐量、氯离子、COD、氨氮等关键水质指标的推荐限值。（四）废水处理系统设计与管理要求标准对火电厂废水处理系统的工艺设计、设备选型、自动化控制水平、运行管理等提出了推荐性技术要求。同时，标准还涵盖了废水处理过程中二次污染（如浓缩液、污泥等）的处理处置原则，以及处理系统运行效果的评价指标和监测方法。（五）环境管理与持续改进标准强调火电厂应建立完善的废水管理和再利用的持续改进机制，包括废水产生量的台账化管理、处理设施运行数据记录、处理效果定期评估以及改进优化措施的落实等，体现了全过程管理和持续改进的现代环境管理理念。五、主要参与单位介绍ISO4789:2023标准的制定汇聚了全球多个国家和地区的专家力量，其中来自中国的标准化技术机构和技术支撑单位在标准编制过程中发挥了重要作用。以下重点介绍国内在标准制定中发挥显著作用的代表单位——中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司。5.1中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司（简称“华北院”）成立于1952年，是中国电力工程顾问集团有限公司的核心成员企业之一，隶属于中国能源建设集团有限公司。华北院是国内外知名的电力工程勘察设计咨询企业，拥有工程设计综合甲级资质、工程勘察综合甲级资质等多项最高等级资质认证，具备电力工程全生命周期综合服务能力。在火力发电厂水务处理和废水治理领域，华北院建院以来持续深耕七十余年，先后完成了数百项大型火电工程的水务系统和废水处理系统设计任务，积累了丰富而系统的工程实践经验。华北院是中国电力行业标准《火力发电厂废水治理设计技术规程》（DL/T5046）和《火电厂节水技术导则》的主要编制单位之一，在火力发电厂水务管理领域拥有深厚的技术积累和行业影响力。在ISO4789:2023的编制过程中，华北院的专家代表中国参加了标准工作组的相关技术研讨和草案评议，将在国内火电废水处理领域积累的工程经验和关键技术参数贡献到了国际标准编制过程中。特别是在废水分类体系的设计、脱硫废水处理技术路线的比选以及废水回用途径水质指标确定等方面，华北院专家结合中国火电行业“近零排放”技术实践提出了多项建设性意见，推动了标准技术内容的完善和优化。5.2其他重要参与力量除华北院外，中国标准化研究院、中国电力企业联合会、中国华能集团有限公司清洁能源技术研究院有限公司等国内机构也在标准编制过程中从标准化管理、行业协调、技术研究等不同角度提供了支撑。与此同时，来自美国电力研究院（EPRI）、德国VGB电力技术协会、日本火力发电技术协会等国外机构和企业的专家亦深度参与了标准内容的起草和论证工作，使得该标准兼具全球普适性和技术先进性。六、标准的技术创新与行业影响6.1标准的技术创新ISO4789:2023在以下方面体现了技术创新和标准引领作用：第一，建立了系统化的火电厂废水分类体系。相比以往标准多将火电厂废水笼统概述的做法，ISO4789:2023建立了涵盖各类废水的系统分类体系，并针对每类废水的污染物特征提出了针对性的处理技术导向，为精细化管理奠定了技术基础。第二，提出了梯级利用和分质回用的技术框架。标准倡导“优水优用、低水低用”的梯级利用理念，根据不同回用途径对水质的要求差异，合理匹配处理出水的水质等级，以实现处理成本和水资源利用效率的最优化。第三，引入了废水近零排放的技术理念。标准在传统达标排放的基础上，引入了高盐废水深度浓缩和蒸发结晶等近零排放技术路线的推荐性方案，体现了火电行业废水治理从“达标排放”向“资源化利用”转型的国际共识。6.2标准实施的意义与预期影响作为国际标准化组织发布的第一部专门针对火力发电厂废水处理和再利用的指南性标准，ISO4789:2023的发布填补了国际标准在该领域的空白。该标准的实施将产生以下几个方面的积极影响：一是为全球火电行业废水管理提供了统一的技术参照。各国在火电厂废水治理技术路线选择、回用方案设计、水质指标确定等方面有了共同的技术语言和比选依据，有利于促进先进技术的跨国传播和应用。二是有力推动火电行业水资源利用效率的整体提升。标准所倡导的分质回用和梯级利用模式，将引导火电厂从全厂水平衡的角度优化用水结构，降低新鲜水取用量和废水排放量，从而提升全行业水资源利用效率。三是促进环境保护与绿色低碳发展的协同。标准的实施有助于减少火电行业污染物排放总量，降低对水生态环境的影响，与全球碳中和背景下电力行业的绿色转型形成同频共振。四是为各国制定和完善相关国家或行业标准提供了重要参考。各国可在该国际标准的基础上，结合本国国情制定相应的国家标准或行业标准，推动国内标准与国际标准的协调对接。七、结论与展望ISO4789:2023《火力发电厂废水处理和再利用指南》作为国际标准化组织在工业用水领域的重要成果，系统总结了当前全球火电行业废水处理和再生利用的先进技术与管理经验，建立了涵盖废水分类、技术选择、回用途径、水质要求和管理改进的全要素标准框架。该标准的发布对于提升全球火电行业水资源管理水平、推动废水治理从达标排放向资源化利用转型、促进电力行业绿色低碳发展具有重要的指导意义。展望未来，随着全球应对气候变化和水资源危机行动的持续深入，火电行业水管理领域的技术创新和标准建设将面临新的机遇与挑战。一方面，废水零排放技术的经济性和可靠性将持续优化，标准中关于高盐废水深度处理和资源化利用的内容将具有更强的指导价值。另一方面，随着数字化、智能化技术在工业水处理领域应用进程加快，未来标准的修订和更新将更多地纳入智慧水务管理、在线监测和智能控制等新技术要素。此外，可再生能源发电在全球电力结构中的占比不断提升，火电的功能定位逐步转向调峰和兜底保障，这一变化也将对火电厂水系统的运行模式和管理要求产生深远影响。在我国推进碳达峰、碳中和目标进程中，电力行业绿色转型步伐加快，火电企业面临更加严格的用水和排放约束。建议国内相关标准化技术组织