ICS13.020.01

CCSZ04

團體標準

T/GDEIA**—2024

廣東省薄膜及設(shè)備行業(yè)清潔生產(chǎn)評價規(guī)范

物料平衡

CodeforCleanProductionEvaluationofFilmandEquipment

IndustryinGuangdongProvinceMaterialBalance

2024-**-**發(fā)布2024-**-**實施

廣東省薄膜及設(shè)備行業(yè)協(xié)會??發(fā)布

T/GDEIA**—2024

廣東省薄膜及設(shè)備行業(yè)清潔生產(chǎn)評價技術(shù)規(guī)范物料平衡

1范圍

本文件規(guī)定了工業(yè)企業(yè)清潔生產(chǎn)審核活動中有關(guān)物料平衡測試的一般原則、程序步驟、實測計劃的

制定、實測與衡算、判斷與確認、計算并評估物質(zhì)利用效率、分析問題產(chǎn)生原因及其延伸應(yīng)用。

本文件適用于工業(yè)企業(yè)清潔生產(chǎn)審核活動。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T12452企業(yè)水平衡測試通則

GB/T25973工業(yè)企業(yè)清潔生產(chǎn)審核技術(shù)導(dǎo)則

3術(shù)語和定義

GB/T12452、GB/T25973界定的術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

系統(tǒng)system

物料平衡測試所選取的生產(chǎn)過程某一特定工藝流程的空間范圍。

注：可指工藝流程的某一單元操作、若干單元操作的組合、審核重點整體等。

3.2

輸入物料inputofmaterial

進入系統(tǒng)的各種物質(zhì)。

3.3

輸出物料outputofmaterial

離開系統(tǒng)的各種物質(zhì)。

3.4

目標產(chǎn)物targetoutputofprocessing

針對某一特定系統(tǒng)而言，符合該系統(tǒng)工藝基本目的、功能及要求的輸出物料。

注：目標產(chǎn)物包括以產(chǎn)品（副產(chǎn)品）、中間產(chǎn)品、中間產(chǎn)物、半成品等形式輸出的相關(guān)物質(zhì)。

3.5

3.5

工藝殘余物relictoutputfromprocessing

系統(tǒng)輸出物料中不屬于目標產(chǎn)物的各種物質(zhì)。

注：包括除目標產(chǎn)物之外以氣、液、固等形態(tài)從系統(tǒng)輸出的各種物質(zhì)；工藝殘余物是系統(tǒng)工藝步驟產(chǎn)生并排出其外

的傳統(tǒng)俗稱的“廢氣、廢水、固廢”等物質(zhì)；在清潔生產(chǎn)審核報告中可直接以某一單元操作的“廢氣、廢水、固廢”等

進行命名及相關(guān)描述。

3.6

1

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物料平衡測試materialbalance

系統(tǒng)輸入物料、輸出物料及其內(nèi)部物料之間在物質(zhì)總質(zhì)量、成分質(zhì)量、元素質(zhì)量等方面所遵循的質(zhì)

量守恒規(guī)律及其相互之間的對應(yīng)量化關(guān)系。

注：物料平衡測試的本質(zhì)是有關(guān)物質(zhì)之間所存在的質(zhì)量平衡關(guān)系。物料平衡測試的基本類型包括：物質(zhì)總質(zhì)量平衡；

成分（或組分）質(zhì)量平衡，又分為單成分（或組分）質(zhì)量平衡、多成分（或組分）質(zhì)量平衡、全成分（或組分）質(zhì)量平

衡；元素質(zhì)量平衡，又分為單元素質(zhì)量平衡、多元素質(zhì)量平衡、全元素質(zhì)量平衡等。

3.7

物料衡算calculationofmaterialbalance

按照審核需要，針對選定系統(tǒng)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律進行的有關(guān)物質(zhì)輸入輸出質(zhì)量關(guān)系的計算。

注：通過物料衡算，可掌握了解進入系統(tǒng)的有關(guān)物質(zhì)（物料整體、組成成分、構(gòu)成元素）質(zhì)量與離開系統(tǒng)的相關(guān)物

質(zhì)（物料整體、組成成分、構(gòu)成元素）質(zhì)量之間所存在的量化關(guān)系。

3.8

平衡對象物質(zhì)objectsubstanceofmaterialbalance

以下簡稱對象物質(zhì)，為了滿足追蹤評估物質(zhì)利用效率、排查分析工藝殘余物產(chǎn)生原因、尋找并確定

可行的清潔生產(chǎn)方案等審核目的，針對選定系統(tǒng)需要建立其輸入輸出質(zhì)量平衡關(guān)系的特定物質(zhì)類別及其

具體名稱。

注：對象物質(zhì)可以是物料整體、物料中的某一成分或某些成分、物料中的某一元素或某些元素。若對象物質(zhì)為物料

整體，需建立物料的總質(zhì)量平衡關(guān)系；若對象物質(zhì)為物料中的某一或某些成分（也可稱為靶成分），需建立該成分的質(zhì)

量平衡關(guān)系；若對象物質(zhì)為物料中的某一或某些元素（也可稱為靶元素），需建立該元素的質(zhì)量平衡關(guān)系。

4一般原則

4.1客觀性與真實性

應(yīng)以客觀的信息和真實有效的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。

4.2科學(xué)性與合理性

應(yīng)符合物質(zhì)運動規(guī)律、質(zhì)量守恒定律、質(zhì)量平衡原理及物料衡算相關(guān)公允方法等。

4.3代表性與典型性

應(yīng)能夠反映通常情況下所選定系統(tǒng)的物質(zhì)運動性狀及其物質(zhì)利用效率水平。

4.4目的性與效用性

對選定系統(tǒng)，其物料平衡測試關(guān)系應(yīng)滿足但不限于以下目的：

——掌握工藝殘余物產(chǎn)生源、性狀及其量化特征；

——查明工藝殘余物產(chǎn)生原因；

——尋找并確定可行的清潔生產(chǎn)方案等。

對選定系統(tǒng)，物料平衡測試關(guān)系應(yīng)滿足但不限于以下用途：

——量化掌握系統(tǒng)的輸入輸出物質(zhì)質(zhì)量平衡關(guān)系及其性狀特征；

——評估生產(chǎn)過程效率狀況（如資源的利用效率、消耗強度與負荷）；

——評估工藝殘余物產(chǎn)生性狀（如工藝殘余物產(chǎn)生強度與負荷）；

——系統(tǒng)排查工藝殘余物產(chǎn)生的具體原因；

——評估判斷工藝殘余物產(chǎn)生量的削減潛力與機會等。

5程序步驟

應(yīng)包物料平衡測試相關(guān)程序包括以下五個步驟，各步驟如圖1所示，圖中虛線以下是物料平衡測試

有關(guān)結(jié)果的延伸應(yīng)用。

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制定物料平衡測試實測計劃

實測與衡算

平衡關(guān)系不成立

判斷、確認物料平衡測試關(guān)系

平衡關(guān)系成立

計算并評估物質(zhì)利用效率

分析問題產(chǎn)生原因

開展相關(guān)延伸應(yīng)用

圖1物料平衡測試程序步驟示意圖

6制定物料平衡測試實測計劃

6.1步驟要點

6.1.1針對選定的生產(chǎn)過程，應(yīng)先標出其每一單元操作步驟的功能名稱及其所有物料名稱、輸入輸出

狀況，再根據(jù)其在工藝流程中的先后次序?qū)⑺袉卧僮鬟M行連接并標明輸入輸出物料之間的相互關(guān)系，

得到其工藝流程輸入輸出物料圖。

6.1.2應(yīng)妥善選擇、合理確定適宜的對象物質(zhì)。在根據(jù)生產(chǎn)過程工藝流程及其特性選擇確定適宜的對

象物質(zhì)時，應(yīng)滿足但不限于環(huán)境管理要求、生產(chǎn)經(jīng)營管理關(guān)注等方面的相關(guān)具體要求。

6.1.3應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)過程工藝流程及對象物質(zhì)的特性，判斷并確定將要建立的物料平衡測試關(guān)系的具體

類型及其表達形式。

6.1.4應(yīng)預(yù)先識別、判明將要建立的物料平衡測試具體類型、表達形式的適用情形，其適用情形包括

但不限于：

——物料總質(zhì)量平衡關(guān)系一般適合于成分利用效率相等這種特殊情形下物質(zhì)利用效率的計算與評

估、工藝殘余物產(chǎn)生原因的分析排查等；

——針對現(xiàn)實中常見的成分利用效率不等的工藝過程（如所有的分離工藝過程、所有的化學(xué)反應(yīng)過

程及生化反應(yīng)過程等），通常無法且無須建立所有成分或元素的質(zhì)量平衡關(guān)系，一般只能選擇某個或某

些特定的成分或元素作為對象物質(zhì)并建立其質(zhì)量平衡關(guān)系，才能有效地表征并評估其利用效率并分析與

之相關(guān)的工藝殘余物產(chǎn)生原因等。

6.1.5應(yīng)根據(jù)環(huán)境管理要求、經(jīng)濟價值高低對比以及工藝流程的物質(zhì)運動基本特性等方面的因素進行

綜合權(quán)衡考慮，按照本文件6.2、6.3及6.4節(jié)等有關(guān)規(guī)定選擇并確定適宜的對象物質(zhì)。

6.1.6在進行實測之前，應(yīng)制定能夠建立對象物質(zhì)輸入輸出質(zhì)量平衡關(guān)系的完備實測計劃。

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6.1.7在實測前，應(yīng)根據(jù)物料平衡測試計劃做好所有的相關(guān)準備工作。

6.2無化學(xué)反應(yīng)工藝過程的對象物質(zhì)選取

6.2.1若工藝過程的各個成分利用效率相同，可選擇任何一種最容易檢測計量的物質(zhì)種類（通常是物

料總質(zhì)量，也可以是其中某一成分質(zhì)量或某一元素質(zhì)量）作為審核追蹤的對象物質(zhì)。

6.2.2若工藝過程的成分利用效率不同，應(yīng)根據(jù)環(huán)境管理要求（如重金屬元素或其他有毒有害元素、

有毒有害成分等）、經(jīng)濟因素（如成本高、價值高等）等綜合考慮、選擇并確定合適的對象物質(zhì)。

6.3化學(xué)反應(yīng)工藝過程的對象物質(zhì)選取

6.3.1當(dāng)反應(yīng)物成分、反應(yīng)產(chǎn)物成分屬于環(huán)境管理要求的有關(guān)對象（如有毒有害成分等）、生產(chǎn)經(jīng)營

管理關(guān)注的相關(guān)對象（如成本高、價值高等成分）等情況時，應(yīng)將這些反應(yīng)物、反應(yīng)產(chǎn)物等成分選定為

審核追蹤的對象物質(zhì)。

6.3.2根據(jù)環(huán)境管理要求（如重金屬元素或其他有毒有害元素、有毒有害成分等）或生產(chǎn)經(jīng)營管理關(guān)

注的經(jīng)濟因素（如成本高、價值高等成分或元素）等方面綜合考慮，當(dāng)需要將重金屬、貴金屬等元素或

其他有關(guān)元素、不參與化學(xué)反應(yīng)的惰性物質(zhì)成分選擇確定為審核追蹤的對象物質(zhì)時，應(yīng)按本標準6.2.2

的規(guī)定執(zhí)行。

6.4某些特定情形下的對象物質(zhì)選取

6.4.1對于強制審核企業(yè)，應(yīng)將強制審核原因所涉及的物質(zhì)成分或元素作為對象物質(zhì)，對于其他企業(yè)，

應(yīng)按照該企業(yè)環(huán)評文件、適用排放標準及排污許可證等有關(guān)規(guī)定并結(jié)合其所屬行業(yè)類型及生產(chǎn)工藝特點，

合理選擇確定其生產(chǎn)過程中的特征污染因子，并將該特征污染因子的來源物質(zhì)（成分或元素）作為對象

物質(zhì)。

6.4.2凡是涉及重金屬的生產(chǎn)企業(yè)，應(yīng)將有關(guān)重金屬元素列為審核追蹤的對象物質(zhì)。

6.4.3對使用、產(chǎn)生并排放其他有毒有害物質(zhì)或重點污染物排放量大的工藝過程，首先應(yīng)將有毒有害

物質(zhì)成分或重點污染物的來源物質(zhì)（成分或組分）作為對象物質(zhì)。

6.4.4水平衡參照GB/T12452的有關(guān)規(guī)定進行。

7實測與衡算

7.1實測要點

7.1.1應(yīng)在正常運行工況下進行。

7.1.2所采用的方法應(yīng)符合相關(guān)標準與規(guī)范。

7.1.3使用的儀器儀表應(yīng)準確可靠，且在合格有效期內(nèi)。

7.1.4實測點位設(shè)置應(yīng)滿足物料衡算的要求，有組織的主要物料應(yīng)準確實測。對于因工藝條件所限無

法實測或?qū)崪y不準的物質(zhì)（如無組織排出的殘余物），應(yīng)根據(jù)質(zhì)量守恒定律，當(dāng)滿足質(zhì)量平衡計算所需

的基本前提及相關(guān)條件時，可采用物料衡算方法計算得到對象物質(zhì)的相關(guān)質(zhì)量（質(zhì)量流率）等數(shù)據(jù)。

7.1.5對周期性（間歇）生產(chǎn)的工藝過程，應(yīng)按正常一個生產(chǎn)周期1)逐批進行實測，一般情況下至少

實測三個周期。

7.1.6對于連續(xù)生產(chǎn)的工藝過程，應(yīng)逐班連續(xù)實測72小時或更長周期。

7.1.7輸入物料、輸出物料的實測應(yīng)同步，應(yīng)在同一生產(chǎn)周期內(nèi)完成相應(yīng)的輸入物料和輸出物料的實

測。

7.1.8邊實測邊記錄，應(yīng)及時記錄原始數(shù)據(jù)，并記錄實測時的工藝條件（如溫度、壓力、密度等）。

7.1.9數(shù)據(jù)單位應(yīng)換算成統(tǒng)一的質(zhì)量單位，并注意與生產(chǎn)報表及年、月統(tǒng)計表之間的可比性。

7.2衡算要點

7.2.1有組織的主要物料通常應(yīng)根據(jù)實測結(jié)果計算得到對象物質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量流率。

7.2.2因工藝條件所限無法實測或?qū)崪y不準的物質(zhì)（如無組織排出的工藝殘余物），則應(yīng)根據(jù)質(zhì)量守

恒定律按照物料衡算方法，進行輸入輸出物料計算，得到對象物質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量流率。

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7.2.3應(yīng)將物料實測、平衡計算結(jié)果按單元操作工藝流程及審核重點整體分別編制對象物質(zhì)的輸入輸

出表、輸入輸出圖，并對該對象物質(zhì)質(zhì)量平衡關(guān)系是否成立進行分析，并做出明確的判斷。

8判斷、確認物料平衡測試關(guān)系

8.1步驟要點

8.1.1應(yīng)根據(jù)質(zhì)量平衡原理、對象物質(zhì)特性、物料實測數(shù)據(jù)及輸入輸出質(zhì)量衡算結(jié)果，判斷確定其輸

入輸出質(zhì)量平衡關(guān)系是否建立。

8.1.2若對象物質(zhì)的輸入輸出質(zhì)量平衡關(guān)系不成立，應(yīng)找到并根據(jù)其具體原因（如物料漏項、測量誤

差過大等）再進行重測或補測，直至對象物質(zhì)的輸入輸出質(zhì)量平衡關(guān)系得以建立。

8.2判別依據(jù)

8.2.1對象物質(zhì)若不屬于化學(xué)反應(yīng)過程的反應(yīng)物、反應(yīng)產(chǎn)物等成分，當(dāng)其滿足下列條件時，便可認為

該對象物質(zhì)輸入輸出質(zhì)量平衡關(guān)系已經(jīng)建立，方能用于后續(xù)步驟。

——對象物質(zhì)的輸入質(zhì)量與輸出質(zhì)量（若有，還應(yīng)包括系統(tǒng)內(nèi)部增量）之間的相對偏差≤5%；

——對象物質(zhì)若屬于有毒成分、高價值物料（如貴金屬）等，該對象物質(zhì)的輸入質(zhì)量與輸出質(zhì)量（若

有，還應(yīng)包括系統(tǒng)內(nèi)部增量）之間的相對偏差則應(yīng)滿足其所在行業(yè)的相關(guān)要求。

8.2.2對象物質(zhì)若屬于化學(xué)反應(yīng)過程的反應(yīng)物、反應(yīng)產(chǎn)物等成分，當(dāng)其滿足下列條件時，便可認為該

對象物質(zhì)輸入輸出質(zhì)量平衡關(guān)系已經(jīng)建立，方能用于后續(xù)步驟。

——對象物質(zhì)的輸入質(zhì)量及生成質(zhì)量之和與輸出質(zhì)量及消耗質(zhì)量（若有，還應(yīng)包括系統(tǒng)內(nèi)部增量）

之和這兩者之間的相對偏差≤5%；

——對象物質(zhì)若屬于有毒成分、高價值成分等，該對象物質(zhì)的輸入質(zhì)量及生成質(zhì)量之和與輸出質(zhì)量

及消耗質(zhì)量（若有，應(yīng)包括系統(tǒng)內(nèi)部增量）之和這兩者之間的相對偏差則應(yīng)滿足其所在行業(yè)的相關(guān)要求。

9計算并評估物質(zhì)利用效率

9.1無化學(xué)反應(yīng)工藝過程物質(zhì)利用效率的表達、計算與評估

9.1.1當(dāng)工藝過程的各個成分利用效率相同時，利用已確認成立的質(zhì)量平衡關(guān)系，可按公式（1）計算

得到對象物質(zhì)的利用效率，該對象物質(zhì)的利用效率與其他任一成分物質(zhì)利用效率互為相等。

m

U3×100%………（1）

m1

式中：

U——對象物質(zhì)的利用率，%；

m2——進入目標產(chǎn)物的該對象物質(zhì)量，單位為千克（kg）或千克每秒（kg/s）；

m1——輸入的該對象物質(zhì)總量，單位為千克（kg）或千克每秒（kg/s）。

然后按公式（2）、公式（3）計算，便能分別得到該對象物質(zhì)的總流失率以及通過氣、液、固等不

同形態(tài)殘余物途徑的流失率，應(yīng)對這些結(jié)果進行充分恰當(dāng)?shù)脑u估；再利用這些量化線索進一步地追蹤分

析、排查確定殘余物的產(chǎn)生原因。

m

L3×100%………（2）

m1

式中：

L——對象物質(zhì)的總流失率，%；

m3——所有殘余物中的該對象物質(zhì)總量，單位為千克（kg）或千克每秒（kg/s）；

m1——輸入的該對象物質(zhì)總量，單位為千克（kg）或千克每秒（kg/s）。

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m

3j………（）

Lj×100%3

m1

式中：

Lj——對象物質(zhì)分別通過氣、液、固等形態(tài)殘余物途徑的流失率，%；

m3j——氣、液、固等殘余物中的該對象物質(zhì)量，單位為千克（kg）或千克每秒（kg/s）；

m1——輸入的該對象物質(zhì)總量，單位為千克（kg）或千克每秒（kg/s）。

9.1.2當(dāng)工藝過程的成分利用效率不同時，若對象物質(zhì)為成分且進入目標產(chǎn)物流，利用已確認成立的

該成分質(zhì)量平衡關(guān)系，可按公式（1）計算得到該成分的利用效率；再按公式（2）、公式（3）計算，

便可分別得到該成分的總流失率以及通過氣、液、固等形態(tài)殘余物途徑的流失率，應(yīng)對這些結(jié)果進行充

分恰當(dāng)?shù)脑u估；再利用這些量化線索進一步地追蹤分析、排查確定殘余物產(chǎn)生原因。

9.1.3當(dāng)工藝過程的成分利用效率不同時，若對象物質(zhì)為不進入目標產(chǎn)物的成分，可利用已確認成立

的該成分質(zhì)量平衡關(guān)系，按公式（4）計算得到該成分消耗負荷，可作為表示其利用效率的指標之一。

m

S8………（4）

m9

式中：

S——對象成分的消耗負荷，單位為千克每千克（kg/kg）,即常用的噸每噸（t/t）；

m8——輸入的該成分總量，單位為千克（kg）或千克每秒（kg/s）；

m9——目標產(chǎn)物的物質(zhì)量，單位為千克（kg）或千克每秒（kg/s）。

然后按公式（5）計算，便能得到該成分通過氣、液、固等形態(tài)殘余物途徑的流失率，應(yīng)對這些結(jié)

果進行充分恰當(dāng)?shù)脑u估；再利用這些量化線索進一步地追蹤分析、排查確定殘余物產(chǎn)生原因。

m

7j………（）

Lj×100%5

m8

式中：

Lj——該成分分別經(jīng)由氣、液、固等形態(tài)殘余物途徑的流失率，%；

m7j——氣、液、固等形態(tài)殘余物中的該成分量，單位為千克（kg）或千克每秒（kg/s）；

m8——輸入的該成分總量，單位為千克（kg）或千克每秒（kg/s）。

9.2化學(xué)反應(yīng)工藝過程物質(zhì)利用效率的表達、計算與評估

9.2.1當(dāng)對象物質(zhì)為反應(yīng)物、反應(yīng)產(chǎn)物等成分時，應(yīng)利用已確認成立的成分質(zhì)量平衡關(guān)系，再分別以

其所在行業(yè)使用的轉(zhuǎn)化率、收率、得率等工藝特征指標來衡量這些對象物質(zhì)的利用效率狀況。

9.2.2當(dāng)對象物質(zhì)不屬于反應(yīng)物、反應(yīng)產(chǎn)物等成分時，應(yīng)利用已確認成立的對象物質(zhì)質(zhì)量平衡關(guān)系，

再按照本文件9.1節(jié)的有關(guān)規(guī)定進行該對象物質(zhì)利用效率的表達與計算、