大生活用海水系统运行管理规范 （送审稿） 编制说明 国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所

 
大生活用海水系统运行管理规范 （送审稿） 编制说明 国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所 2017 年 6 月 1 一、制定标准的背景、目的和意义 我国是水资源大国，多年平均水资源总量为 2.8 万亿 m 3，但人均水资源占 有量仅为 2200m3，是世界人均占有量的 1/4 左右，位列世界第 100 位之后，被 联合国列为贫水国之一。由于我国的水资源时空分布不均、人口分布不均和社会 经济发展不平衡，造成我国沿海地区，特别是北方沿海工业城市水资源严重短缺。 据统计，我国的沿海工业城市人均水资源量大部分低于 500m3，尤其是大连、天 津、青岛、连云港等地的人均水资源量均低于 200m3，处于极度缺水的境况，缺 水问题已经成为这些地区社会经济发展和人民生活水平提高的制约因素。 为解决淡水资源短缺问题，中央和各级地方政府已经采取各种解决措施，包 括海水利用、长距离调水，合理开采地下水、废水回用等。海水资源是水资源的 重要组成部分，开发利用海水资源，实现水资源优化配置、合理使用、有效保护 与安全供给，对于促进经济社会发展、提高人民生活水平和保障国家安全均具有 重大的战略意义。 大生活用海水技术是将海水用于公共及住宅卫生间便器冲洗等用途的海水 直接利用技术。本标准所述大生活用海水系统包括取水系统、输送系统、海水净 化系统、户内使用系统。使用后产生的污海水与其他生活污水混合后，随城市排 水管网进入城市污水处理厂统一处理，因此，本标准大生活用海水系统的运行管 理不包括使用后海水的处理系统。 大生活用海水技术在使用过程中直接将海水替代淡水进行冲厕使用，能够节 省占居民生活用水总量 35%左右的冲厕用水，不仅节水效果显著，而且使用成本 低廉。国家和地方政府均对大生活用海水技术的研究和工程示范高度重视，在“九 五”、“十五”、“十一五”期间连续立项对大生活用海水技术进行研究。随着我国 沿海地区淡水资源紧缺局面的逐年加剧和海水利用技术的不断发展，特别是我国 《海水利用专项规划》的发布，沿海地区大生活用海水利用的需求日益迫切。 由于大生活用海水工程属于市政工程，在大生活用海水系统运行过程中，需 要制定系统的运行管理规范，以确保工程安全、稳定、高效运行。为推动我国大 生活用海水相关产业健康、有序、快速发展，规范我国大生活用海水系统工程的 运行管理，使海水系统的运行管理遵循国家的法规和政策、适合我国国情、具有 2 科学依据，改善国家海水利用工程的技术水平和管理水平，特制订本标准。 二、工作简况 1. 任务来源 本标准根据国海环字[2009]93 号文“关于下达 2008-2009 年资源节约和综合 利用标准制修订的通知”中第 22 项《大生活用海水系统运行管理规范》，由国家 海洋局天津海水淡化与综合利用研究所负责起草，青岛市城市节约用水办公室为 参加起草单位。 2. 主要工作过程 “九五”期间，标准编制单位就大生活用海水的输送及后处理技术进行了研 究；“十五”期间又根据大生活用海水的技术现状和发展趋势对大生活用海水的 取水、输送和前处理净化水处理剂和消毒杀生技术进行了研究，并根据研究成果 完成了我国首例 46 万平方米大生活用海水示范工程。该大生活用海水应用系统 运行后，不仅节约了大量淡水，在经济方面同时体现出较强的竞争力。“十一五” 以来，我国已形成了具有自主知识产权的大生活用海水成套技术，并逐渐将该技 术应用范围拓展到居民游泳、景观、空调等领域。在技术标准编制方面，已发布 了 HY/T 167-2013《大生活用海水应用系统设计规范》、HY/T 168.1-2013《大生 活用海水后处理设计规范 第 1 部分：活性污泥法》、Y/T 168.2-2013《大生活用 海水后处理设计规范 第 2 部分：接触氧化法》、Y/T 168.3-2013《大生活用海水 后处理设计规范 第 3 部分：膜生物反应器法》、Y/T 168.4-2013《大生活用海水 后处理设计规范 第 4 部分：生态塘法》系列标准。此外，课题组还编制了海洋 国家标准《大生活用海水水质》，经过征求意见、函审，目前处于报批阶段，这 些工作的开展为本标准的编制提供了强有力的支撑。 接到标准编制任务后，国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所成立了标 准编制工作小组，组长由张雨山研究员担任，并根据任务要求，制订了工作计划。 国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所在“十五”期间承担了国家重大 科技攻关项目“大生活用海水技术研究与工程示范”，对大生活用海水示范工程 进行了系统研究，并建成我国首例居民小区大生活用海水示范工程。起草组在广 3 泛调研和查阅相关文献、标准和设计规范的基础上，结合“大生活用海水技术研 究与工程示范”研究成果和大生活用海水示范工程的运行实际情况，形成标准初 稿，对大生活用海水系统运行过程中的试运行、运行和使用安全方面的管理进行 了具体规定。标准初稿经过数次讨论修改，形成标准征求意见稿，向全国 17 家 相关的科研、设计和管理等部门和企业征求意见和建议，收到回函的有国家海洋 标准计量中心、南开大学、中国市政工程华北设计研究院等 13 家单位，共 34 条意见和建议。工作组认真研究了征集到的意见和建议，根据这些意见和建议修 改完善标准，补充资料，形成标准送审稿及编制说明、意见汇总处理表。 3.标准主要起草人及其所做的工作 本标准主要起草人 6 名，其中教授级高工 3 名，高工 2 名，工程师 1 名。其 中张雨山、王静、王树勋、成玉、姜天翔所在单位为国家海洋局天津海水淡化与 综合利用研究所，张雨山负责标准起草的全面工作，王静负责本标准的组织实施， 王树勋负责标准技术要素和编制说明的编写，成玉负责标准的形式审查，姜天翔 负责标准的校核；张国辉所在单位为青岛市城市节约用水办公室，参加主要技术 要素的审核修改。 三、标准编制原则和确定标准主要内容的论据 1.标准编制原则 本标准编制以符合国家法律、行政法规，与相关标准协调配套、推动大生活 用海水技术的发展、保护海洋环境为原则，并遵循 GB/T 1.1-2009《标准化工作 导则 第 1 部分：标准的结构和编写》的要求和规定。 2. 确定标准主要内容的论据 本标准主要内容包括：术语和定义、大生活用海水系统的试运行、大生活用 海水系统的运行、大生活用海水系统使用安全。 （1）大生活用海水系统的试运行 大生活用海水的使用与居民的生活关系密切，因此将大生活用海水的试运行 分为调试阶段和运行检验两个阶段。为保证海水水质达标，调试阶段不向用户供 水。 4 在 DB11/T 348-2006《建筑中水运行管理规范》中规定系统调试连续时间不 应少于 2 周，有生物处理的不应少于 6 周。大生活用海水工程的水源水为海水， 海水的水质相对中水较为单一，污染物含量远小于中水，一般大生活用海水系统 不设生物处理，因此参考 DB11/T 348，规定系统调式阶段达标持续运行时间不 小于 2 周。 （2）大生活用海水系统的运行 大生活用海水系统的供水与中水类似，在系统的供水运行、仪器仪表的维护 和应急预案方面与中水类似，因此，在制定本标准的过程中参考了中水系统的相 关运行管理规范。 （3）大生活用海水系统使用安全 大生活用海水具有一定的腐蚀性和盐度，如有泄漏会对建筑物或住宅小区内 的绿地、金属材料有一定的伤害，因此在此部分对大生活用海水的防泄漏安全管 理进行了特别的规定，以保证系统正常运行。同时，为保证居民的正常用水，针 对大生活用海水系统出现故障后的备用水源进行了规定。 （4）其他说明 大生活用海水系统水质指标、分析方法和检测频率等在海洋国家标准《大生 活用海水水质》制订过程中经过详细的研究和论证，但由于该标准仍处于报批阶 段，尚未正式发布，因此，本标准将其主要内容作为规范性附录 A 和 B，以便 标准使用。大生活用海水水质指标、分析方法和检测频率制订的论据如下： 大生活用海水水质指标主要包括感官性指标（浊度、色度、嗅、悬浮性固体）、 物理化学指标（阴离子洗涤剂、溶解氧、氨氮）、生物化学指标（五日生化需氧 量）和卫生学指标（大肠菌群）。 ①浊度是由于水中含有泥砂、粘土、有机物、无机物、浮游生物和微生物等 悬浮物质所造成的。我国杂用水水质标准规定浊度≤5NTU，香港海水冲厕标准 中规定浊度≤10NTU，最大不超过 20NTU。根据我国实际情况，遵循杂用水水 质标准，规定我国大生活用海水的浊度指标为 5NTU。 ②色度虽然无害，但会引起感官的不适。香港海水冲厕标准中规定颜色度≤ 5 20 度，台湾省冲厕水质建议值为 40 度，我国杂用水水质标准规定为≤30 度。参 照以上标准和建议，确定大生活用海水色度指标为 30 度。 ③无嗅无味的水有利于使用者对水质的信任。目前，除香港海水冲厕水质指 标中对气味阈限数作了数值上的规定外，国内外其他相关标准、规范均以“无不 快感”作为标准指标。故大生活用海水水质标准也以“无不快感”作为标准指标。 ④悬浮性固体即悬浮物，是水体质量的重要参数。我国杂用水水质标准未对 此做出规定，而香港海水冲厕标准规定目标值为 10mg/L，最大不得超过 20mg/L。 参照香港海水冲厕标准，规定我国大生活用海水的悬浮性固体不得超过 10mg/L。 ⑤表面活性剂一般用阴离子洗涤剂来表示。表面活性剂会发泡，影响感观。 一般认为表面活性剂在 0.5mg/L 以下基本无泡沫，5.0mg/L 以下气泡不明显。本 标准中采用我国杂用水标准，即规定为阴离子洗涤剂≤1.0mg/L。 ⑥水中溶解氧的含量太低时，水会在输送过程中形成厌氧环境，造成厌氧菌 增殖，导致水质恶化。我国杂用水标准控制溶解氧≥1.0mg/L，香港海水冲厕标 准中规定溶解氧≥2.0mg/L，在实际使用中，该标准值也比较容易达到，故本标 准中该项目按照香港海水冲厕标准进行规定。 ⑦冲厕水中氨氮含量高会产生令人难以忍受的异味。国外的冲厕水水质标准 中对氨氮值一般未作规定，是因为发达国家二级污水处理厂一般具有脱氮功能。 我国近岸海水的氨氮含量很低，即使在海水养殖区氨氮含量一般也小于 2.5mg/L。 根据我国海水水质情况和我国对生活杂用水水质的要求，大生活用海水水质标准 限定氨氮含量≤2mg/L，较为适宜。 ⑧五日生化需氧量可以间接表示水中可生化有机物的含量，从而反映水体的 洁净程度。我国杂用水标准和香港海水冲厕标准都规定五日生化需氧量≤ 10mg/L，大生活用海水水质标准也以此为限定值。 ⑨一般的水质标准中都以大肠菌群作为卫生学指标。各标准对该项的限定差 异很大，这主要是由于检测方法的不同，以及各国家、地区经济发展水平不同所 导致的。根据我国实际情况，大生活用海水水质标准采用大肠菌群作为监测项目， 规定其值≤10,000 个/L。 6 样品的水质分析检测方法以国家标准 GB 17378《海洋监测规范》为主。对 于海洋监测规范中没有的项目，如色度，采用了其他适用的标准检测方法—— GB 11903《水质 色度的测定》。另外，对于氨氮的测定，本标准在海洋监测规范 提出的方法之外，还列出了纳氏试剂比色法（HJ 535《水质 氨氮的测定 纳氏试 剂分光光度法》），并着重强调采用该法时需先进行蒸馏预处理以消除盐度影响。 其目的就是在不影响检测结果的前提下，尽量允许采用多种检测方法，以方便实 际工作。 采样检测频率的制定在参考国家标准 GB/T 18920-2002《城市污水再生利用 城市杂用水水质》的基础上，根据《大生活用海水水质》征求意见稿专家的意见， 适当降低了水质指标的检测频率，以便在保证大生活用海水供水水质的前提下， 降低检测成本，更有利于大生活用海水技术的推广应用。 四、主要试验(或验证)的分析、综述，技术经济论证，预期的经济效果 1.主要试验（或验证）的分析、综述 标准的编制单位在“九五”、“十五”、“十一五”期间对大生活用海水应用系 统进行了系统而深入的研究，承担并完成了国家科技攻关及支撑计划项目课题 “大生活用海水技术研究”、“大生活用海水技术示范工程研究”、“大生活用海水 技术研究与工程示范”以及“大生活用海水集成技术研究及应用”，建成我国首 例居民小区大生活用海水示范工程。近几年，在海洋公益性行业科研专项经费项 目“涉及居民生活的多用途海水利用关键技术及装备研究与示范”的支持下，项 目组于青岛即墨市依泉美庐住宅区进行了居民区海水多途径利用的探索和实践。 （1）青岛隆海•海之韵住宅小区大生活用海水技术示范工程 2007 年，标准的编制单位在青岛胶南隆海·海之韵小区建成我国首例 46 万 平方米大生活用海水示范工程，并对大生活用海水系统进行了连续一年的运行维 护，具体过程和监测结果如下： 2007 年 6 月，示范工程的土建施工、设备安装工作全部完工，按照 GB 50268 《给水排水管道施工及验收规范》、GBJ 141《给水排水构筑物施工及验收规范》 等相关标准规范进行了管道试压、水池满水试验、隐蔽工程验收等工作。 7 在工程质量达到设计要求后，进行了系统的运行调试。调试主要内容包括： 系统设备的联动、供水参数调整、水质监测等。调试时间为期 2 周，调试期结束 后向用户供水。 工程运行期间，为检验工程的运行效果，以便为日后大生活用海水工程提供 设计资料和参考，课题组专门对工程的运行情况和海水水质的变化进行监测，检 测项目为大生活用海水水质标准要求的海水水质指标，具体指标和检测方法见表 1。 表 1 大生活用海水水质要素检测表 序号 项目 测定方法 执行标准 1 浊度 浊度计法 GB 17378.4 2 色度 铂-钴标准比色法 GB/T 11903 3 嗅 感官法 GB 17378.4 4 氨氮 纳氏试剂比色法 GB/T 7479 5 悬浮性固体 重量法 GB 17378.4 6 BOD5 五日培养法 GB 17378.4 7 阴离子洗涤剂 亚甲基蓝分光光度法 GB 17378.4 8 溶解氧 碘量法 GB 17378.4 9 大肠菌群 滤膜法；发酵法 GB 17378.7 大生活用海水示范工程水质监测按季度进行，分别按春夏秋冬进行，每个季 节对海水进行连续 1 个月的监测分析，取样地点为海边沉井、小区水池和终端用 户。主要水质检测结果见表 2~表 6。 表 2 浊度监测结果（NTU） 序号 时间 海边沉井海水 小区水池海水 小区用户海水 最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值 1 2007 年 6 月~7 月 3.24 1.84 2.20 1.88 0.72 1.12 1.91 1.27 1.58 2 2007 年 9 月 3.14 1.48 2.18 2.04 0.72 1.29 2.53 1.52 1.68 3 2007 年 12 月 3.01 1.23 1.97 2.13 0.63 1.27 2.07 1.12 1.61 4 2008 年 3 月 2.78 1.63 2.07 1.86 0.61 1.21 2.33 1.24 1.64 表 3 溶解氧检测结果（mg/L） 序号 时间 海边沉井海水 小区水池海水 小区用户海水 最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值 1 2007 年 6 月~7 月 8.12 6.46 7.09 8.58 6.48 7.07 8.53 6.47 7.20 2 2007 年 9 月 9.01 8.38 8.74 8.98 8.36 8.69 9.04 8.01 8.65 3 2007 年 12 月 11.09 10.21 10.80 11.09 10.29 10.72 11.02 10.24 10.75 4 2008 年 3 月 10.96 10.21 10.64 11.09 10.23 10.69 11.02 10.21 10.63 8 表 4 BOD5 检测结果（mg/L） 序号 时间 海边沉井海水 小区水池海水 小区用户海水 最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值 1 2007 年 6 月~7 月 1.67 0.96 1.23 1.32 0.81 1.04 1.27 0.93 1.06 2 2007 年 9 月 2.32 1.09 1.50 1.57 0.97 1.21 1.25 1.15 1.21 3 2007 年 12 月 2.57 1.27 1.93 2.08 1.46 1.77 2.22 1.23 1.85 4 2008 年 3 月 2.39 0.90 1.50 1.20 0.87 1.18 1.60 0.83 1.12 表 5 氨氮检测结果（mg/L） 序号 时间 海边沉井海水 小区水池海水 小区用户海水 最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值 1 2007 年 6 月~7 月 0.192 0.157 0.175 0183 0.097 0.125 0.203 0.134 0.161 2 2007 年 9 月 0.253 0.133 0.179 0.257 0.113 0.137 0.198 0.116 0.154 3 2007 年 12 月 0.392 0.116 0.230 0.217 0.109 0.151 0.228 0.103 0.170 4 2008 年 3 月 0.172 0.403 0.317 0.264 0.142 0.214 0.258 0.161 0.210 表 6 悬浮物检测结果（mg/L） 序号 时间 沉井海水 水池海水 用户 最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值 1 2007 年 6 月~7 月 2.00 1.00 1.31 1.60 0.75 1.04 1.80 0.90 1.19 2 2007 年 9 月 1.50 1.10 1.26 1.10 0.75 1.00 1.90 1.05 1.22 3 2007 年 12 月 2.80 2.00 2.34 2.65 1.10 1.79 2.70 1.30 2.01 4 2008 年 3 月 2.80 2.30 2.59 2.75 1.90 2.28 2.70 2.10 2.46 所检测的其他水质指标中，色度最高没有超过 20 度，大肠菌群、阴离子洗 涤剂均未检出，在检测期间内，大生活用海水水质符合水质标准的要求，达到了 预期的目的。 （2）青岛即墨依泉美庐海水多途径利用示范 依泉美庐海水温泉工程位于即墨市温泉镇。其包括 174 栋别墅，每栋别墅的 高度约为 10m；连体 5 栋。在别墅区的地下一层设有温泉泡池，在连体的二层设 有游泳池；其水源来自小区外的两口高温海水井及小区内的两口低温海水井。海 水在该小区的用途有温泉、游泳和冲厕。 目前，已完成海水温泉混水换热系统、海水温泉入户管道的敷设，投入运行； 建成公共海水泳池，已完成系统调试和试运行工作。并通过调节系统的供海水压 强、混水包换热温度、分集水装置等方法，对温泉换热系统、入户冲厕系统、泳 9 池进行了优化和耦合集成，系统运行状况良好。 2.技术经济论证，预期的经济效果 海水资源是水资源的重要组成部分，海水利用是解决我国沿海地区淡水资源 短缺的重要途径。与其他跨流域调水、蓄水、开采地下水等解决水资源短缺的传 统措施相比，海水利用是一种可持续、长久解决水资源缺乏的方式。我国是个海 洋大国，海岸线长度为 1.8 万多公里，面积大于 500m2 的岛屿有 6500 多个，利 用海水的条件十分优越。 大生活用海水技术属于海水直接利用范畴，技术原理是利用海水替代淡水直 接替代淡水作为居民生活用水（主要是海水冲厕）。大生活用海水的特点是：海 水处理工艺相对简单；海水就近取用，无需长距离调水，没有水资源费，输送费 用较低；海水能够等量替代淡水。在城市生活用水总量中，冲厕用水占 35%左右， 因此采用大生活用海水技术不仅可以节约大量淡水，而且使用成本较低，对缓解 沿海城市水资源紧缺局面有着重要意义。 由于大生活用海水具有良好的节水效果和一定的经济效益，并且发展潜力巨 大，建立大生活用海水系统运行管理规范，不仅可以完善我国海水利用技术标准 体系，而且可以有效地规范和促进我国大生活用海水技术的发展，为我国大生活 用海水系统的运行管理提供指导准则。 五、标准水平分析 大生活用海水技术在国际上只有我国香港特区进行了大规模应用，目前尚无 相关国内外标准规范。 本标准在编制过程中以与大生活用海水工程近似的国内 CJJ 58 《城镇供水 厂运行、维护及安全技术规程》、CJJ 207 《城镇供水管网运行、维护及安全技 术规程》、DB11/T 348《建筑中水运行管理规范》等现行的行业和地方标准为参 考依据，并结合大生活用海水示范工程中取得运行经验，以我国国情为出发点， 全面系统地规范了大生活用海水系统的运行和管理。 六、与有关的现行法律、法规和标准的关系 （1）本标准与现行相关法律、法规协调一致。 10 （2）本标准编制过程中参考了与大生活用海水工程近似的国内 CJJ 58 《城 镇供水厂运行、维护及安全技术规程》、DB11/T 348《建筑中水运行管理规范》、 CJJ 207 《城镇供水管网运行、维护及安全技术规程》等，与现行标准不产生冲 突。 七、标准作为强制性或推荐性国家（或行业）标准的建议 《大生活用海水系统运行管理规范》通过对工程运行过程中的试运行、运行 和使用安全等方面的规定，保证工程的水质和稳定、安全运行。通过规范的制定 与执行，为大生活用海水技术的快速推广和产业化提供技术支撑和保障。建议该 标准作为推荐性海洋行业标准。 八、贯彻该标准的要求和措施建议 （1）组织措施 标准的发布部门应在相关的管理、使用、检验、等单位及大专院校中提供本 标准的宣传资料，举办标准培训班，让实施标准的人员理解和掌握标准的内容和 要求，并说明标准的实施范围、起始日期，为标准的顺利实施奠定基础。 各企、事业单位应根据本单位使用的需要，在标准发布后及时组织人员培训， 按照本标准提出的贯彻实施要求落实措施，严格认真贯彻实施标准。 （2）技术措施 实施标准的单位在标准实施一定阶段后应进行总结，对标准的水平和实施标 准的效果进行评价；实施中遇到问题，应及时与标准批准发布部门或标准起草单 位沟通。 标准批准发布部门或标准起草单位应随时了解标准实施中出现的问题，必要 时提出纠正措施，列入计划，修订原标准。 九、其他应予说明的事项 无。 11 12 13