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工业循环冷却水:“紫外线+臭氧”双绿技术价值

更新时间: 2025-09-19
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一、政策与市场:

从“可选项"变成“准入证"

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1.1

GB/T44325-2024的“三条红线"


2025年3月1日实施的《工业循环冷却水零排污技术规范》以国家标准形式提出“三无一全"刚性要求:

无外排:任何时段COD、盐量、氯离子不得流出厂界;


无二次危废:污泥、混盐按GB5085.7鉴别,鉴别为危废则按GB18597全程监管;


无化学积累:循环水系统盐平衡≤1100mg/L(以CaCO₃ 计),Cl⁻≤1000mg/L;


全因子回用:旁滤反洗水、排污水、母液处理后100% 返回系统。


1.2

传统化学路线的“痛点"



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规范一出,以“次氯酸钠+硫酸+阻垢剂"为核心的化学路线面临三大痛点:


盐度累积


每投加1kgNaClO,系统增加0.48kgCl⁻,直接触碰Cl⁻红线



危废倍增


杀菌剂与有机物生成卤代烃,被列入2021版《国家危险废物名录》HW06类;



行成本高企


传统化学循环量装置,药剂费,再增危废处置费

1.3

绿色消毒/氧化技术的“政策窗口"



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GB/T44325在“4.2水处理剂选择"中明确:“优先使用环境友好型水处理剂"。紫外线(UV)与臭氧(O₃)因其“不添盐、不产泥、无残留"特性,成为标准条文里被隐含“点名"的物理/化学绿色工艺,行业需求呈“脉冲式"爆发。

二、技术原理:

双绿协同的“杀菌-氧化-减盐"三角平衡




2.1 UV的“精准目标"

中压多谱段UV(200–400nm)对循环冷却水典型菌属(假单胞菌、芽孢杆菌、军团菌)的灭活速率常数k值比自由氯高1–2个数量级,且不受pH、温度波动影响。安力斯紫外线设备,可实现4Log杀菌,可替代常规3–5mg/L余氯维持。

2.2 O₃的“广域轰炸"

臭氧氧化电位2.07V,仅次于羟基自由基,可在30min内将循环水中难降解有机物矿化,并将EPS(胞外聚合物)破解,使生物黏泥量从2.5mL/m³降至≤0.5mL/m³,间接抑制结垢核点。

2.3 双工艺“零盐增量"对比

屏幕截图 2025-09-19 091658.png
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三、标准契合度 




3.1


条款6.3.1“系统盐平衡计算"


紫外线(UV)+臭氧(O₃)工艺,因全程不投加含氯、含磷、含氮药剂,系统 Cl⁻来自补水,可在设计阶段通过RO脱盐一次性锁定,运行期不再增长。低盐降低RO运行费用。 



3.2


条款7.2.3“异养菌总数≤1×10⁵CFU/mL"


紫外线(UV)保持冗余剂量,循环水杀菌效果稳定;臭氧冲击式投加,可将菌数再降1–1.5Log,双保险满足标准。



3.3


条款7.2.4“生物黏泥≤2mL/m³"


臭氧破解EPS+UV灭活游离菌,黏泥量下降70%,炼油行业实测1.2–1.6mL/m³,低于规范上限



3.4


条款8.1“危废鉴别"


无化学污泥产生,仅除硬单元产生CaCO₃及SiO₂晶体,经XRD检测不含重金属,按GB5085.7鉴别为一般固废,可直接填埋或建材化,节省危废处置费。

四、工程化设计:

在“循环冷却水工艺"里嵌入 UV+O₃

4.1

总体工艺包

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 循环冷却水工艺流程图

4.2
UV嵌入点

(1)主循环管:实现“边循环边杀菌",灯管在线机械清洗,压降<0.02MPa。

(2)补水管:杜绝外来菌源。  

4.3

O₃嵌入点

旁流管:臭氧投加量0.8–1.2mg/L,氧化COD、分解 EPS。

五、绿色经济模型“UV+O₃双绿"路线:把“绿色"变成“现金流"

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• 增量投资降低30%,年运维节省35%。

• 碳减排效益,减少50%以上化学药剂用量,碳排放大大降低。

• 节电,冷水机组效率提升8%。

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、未来展望: 双绿技术的“第二增长曲线"
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GB/T44325-2024的发布,标志着我国工业循环冷却水正式迈入“2.0"时代:不再满足于“末端达标",而是追求“全过程绿色"。紫外线与臭氧的“双绿组合"以不添一克盐、不产一克危废的绝对优势,成为标准条文最贴合的“技术翻译+工程落地"。从宁夏煤业到齐鲁炼化,从现金流模型到碳减排账本,越来越多的案例证明:UV+O₃工艺不是昂贵的“环保秀",而是回报率超高的优质资产。面向“双碳"终点,工业水系统的绿色故事才刚刚开始,而紫外线与臭氧,已让这个故事的第一章熠熠生辉。


2025

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