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工業循環冷卻水:“紫外線+臭氧”雙綠技術價值

更新時間: 2025-09-19
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一、政策與市場:

從“可選項"變成“準入證"

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1.1

GB/T44325-2024的“三條紅線"


2025年3月1日實施的《工業循環冷卻水零排污技術規范》以國家標準形式提出“三無一全"剛性要求:

無外排:任何時段COD、鹽量、氯離子不得流出廠界;


無二次危廢:污泥、混鹽按GB5085.7鑒別,鑒別為危廢則按GB18597全程監管;


無化學積累:循環水系統鹽平衡≤1100mg/L(以CaCO? 計),Cl?≤1000mg/L;


全因子回用:旁濾反洗水、排污水、母液處理后100% 返回系統。


1.2

傳統化學路線的“痛點"



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規范一出,以“次氯酸鈉+硫酸+阻垢劑"為核心的化學路線面臨三大痛點:


鹽度累積


每投加1kgNaClO,系統增加0.48kgCl?,直接觸碰Cl?紅線;



危廢倍增


殺菌劑與有機物生成鹵代烴,被列入2021版《國家危險廢物名錄》HW06類;



行成本高企


傳統化學循環量裝置,藥劑費,再增危廢處置費

1.3

綠色消毒/氧化技術的“政策窗口"



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GB/T44325在“4.2水處理劑選擇"中明確:“優先使用環境友好型水處理劑"。紫外線(UV)與臭氧(O?)因其“不添鹽、不產泥、無殘留"特性,成為標準條文里被隱含“點名"的物理/化學綠色工藝,行業需求呈“脈沖式"爆發。

二、技術原理:

雙綠協同的“殺菌-氧化-減鹽"三角平衡




2.1 UV的“精準目標"

中壓多譜段UV(200–400nm)對循環冷卻水典型菌屬(假單胞菌、芽孢桿菌、軍團菌)的滅活速率常數k值比自由氯高1–2個數量級,且不受pH、溫度波動影響。安力斯紫外線設備,可實現4Log殺菌,可替代常規3–5mg/L余氯維持。

2.2 O?的“廣域轟炸"

臭氧氧化電位2.07V,僅次于羥基自由基,可在30min內將循環水中難降解有機物礦化,并將EPS(胞外聚合物)破解,使生物黏泥量從2.5mL/m3降至≤0.5mL/m3,間接抑制結垢核點。

2.3 雙工藝“零鹽增量"對比

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三、標準契合度 




3.1


條款6.3.1“系統鹽平衡計算"


紫外線(UV)+臭氧(O?)工藝,因全程不投加含氯、含磷、含氮藥劑,系統 Cl?來自補水,可在設計階段通過RO脫鹽一次性鎖定,運行期不再增長。低鹽降低RO運行費用。 



3.2


條款7.2.3“異養菌總數≤1×10?CFU/mL"


紫外線(UV)保持冗余劑量,循環水殺菌效果穩定;臭氧沖擊式投加,可將菌數再降1–1.5Log,雙保險滿足標準。



3.3


條款7.2.4“生物黏泥≤2mL/m3"


臭氧破解EPS+UV滅活游離菌,黏泥量下降70%,煉油行業實測1.2–1.6mL/m3,低于規范上限。



3.4


條款8.1“危廢鑒別"


無化學污泥產生,僅除硬單元產生CaCO?及SiO?晶體,經XRD檢測不含重金屬,按GB5085.7鑒別為一般固廢,可直接填埋或建材化,節省危廢處置費。

四、工程化設計:

在“循環冷卻水工藝"里嵌入 UV+O?

4.1

總體工藝包

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 循環冷卻水工藝流程圖

4.2
UV嵌入點

(1)主循環管:實現“邊循環邊殺菌",燈管在線機械清洗,壓降<0.02MPa。

(2)補水管:杜絕外來菌源。  

4.3

O?嵌入點

旁流管:臭氧投加量0.8–1.2mg/L,氧化COD、分解 EPS。

五、綠色經濟模型“UV+O?雙綠"路線:把“綠色"變成“現金流"

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• 增量投資降低30%,年運維節省35%。

• 碳減排效益,減少50%以上化學藥劑用量,碳排放大大降低。

• 節電,冷水機組效率提升8%。

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、未來展望: 雙綠技術的“第二增長曲線"
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GB/T44325-2024的發布,標志著我國工業循環冷卻水正式邁入“2.0"時代:不再滿足于“末端達標",而是追求“全過程綠色"。紫外線與臭氧的“雙綠組合"以不添一克鹽、不產一克危廢的絕對優勢,成為標準條文最貼合的“技術翻譯+工程落地"。從寧夏煤業到齊魯煉化,從現金流模型到碳減排賬本,越來越多的案例證明:UV+O?工藝不是昂貴的“環保秀",而是回報率超高的優質資產。面向“雙碳"終點,工業水系統的綠色故事才剛剛開始,而紫外線與臭氧,已讓這個故事的第一章熠熠生輝。


2025

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