淺議工業(yè)節(jié)水途徑

靳 毅

(天津市靜?？h水政監(jiān)察大隊(duì),天津靜海 301600)

1 靜海縣水資源現(xiàn)狀

靜?？h人均水資源占有量?jī)H為 331m3,是全國(guó)人均水平的七分之一,是水源性和水質(zhì)性缺水并存的城市,我縣水資源嚴(yán)重短缺、水環(huán)境承載能力相對(duì)較弱。在今后很長(zhǎng)一個(gè)時(shí)期,我縣人口還要增長(zhǎng),人均水資源占有量將逐步減少。隨著工業(yè)化進(jìn)程、城市化步伐和生態(tài)環(huán)境建設(shè)的加快,全縣經(jīng)濟(jì)規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大,對(duì)水資源的需求持續(xù)增加,水環(huán)境壓力也隨之越來越大,水資源供需矛盾更加突出,將成為制約我縣經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。加大節(jié)約用水工作力度,對(duì)于實(shí)施水資源的優(yōu)化配置,提高水資源的利用效率和效益,處理好社會(huì)進(jìn)步、人口增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、水資源利用、水環(huán)境保護(hù)的關(guān)系,保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,具有深遠(yuǎn)的歷史意義和重大的現(xiàn)實(shí)意義。

2 靜?？h工業(yè)用水現(xiàn)狀

通過對(duì)靜?？h企業(yè)用水情況的調(diào)查,目前排放污水的絕大部分是由于管理不善或沒有綜合利用所引起的,只有 10%左右是由于缺乏環(huán)境保護(hù)措施所造成的。這樣一方面造成水的大量浪費(fèi),而另一方面又給環(huán)境造成嚴(yán)重污染,進(jìn)一步造成用水的緊張狀態(tài)。形成惡性循環(huán)。我縣的工業(yè)用水每年約為 606萬(wàn) m3,但其利用率卻較低,平均單位工業(yè)產(chǎn)值的耗水量較一些工業(yè)國(guó)家?guī)缀跻叱?3～4倍。這說明只要我們?cè)诠?jié)約用水上作出努力,其潛力是相當(dāng)大的。

工業(yè)用水除了從數(shù)量上感到不足外,目前對(duì)水質(zhì),也感到越來越不能滿足工業(yè)的需要。水質(zhì)不好,不僅會(huì)損壞設(shè)備,增加原料及燃料消耗,還會(huì)直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。特別是一些對(duì)水質(zhì)要求比較高的工業(yè),如食品、飲料、醫(yī)藥及電子等工業(yè)更是如此。

隨著我縣工業(yè)的發(fā)展,對(duì)于水量和水質(zhì)的要求也越來越迫切,如不進(jìn)行有效的節(jié)水工作,水的緊張狀態(tài)將越演越烈。為了解決這一問題,就必須開展對(duì)節(jié)水工作的研究。

3 工業(yè)節(jié)水措施實(shí)例

以我縣天津華源線材制品有限公司為例,該企業(yè)曾經(jīng)是一家典型的高耗水企業(yè),年用水量近百萬(wàn)方,其他同行企業(yè)情況基本相同。經(jīng)過近兩年的節(jié)水減排改造、提高管理水平、生產(chǎn)工藝改革,其年用水量降到了不足十萬(wàn)方。

3.1 加強(qiáng)企業(yè)用水管理

首先管理是一個(gè)最重要的環(huán)節(jié),只有加強(qiáng)企業(yè)用水管理,才能合理使用水源,取得增產(chǎn)又節(jié)水的效果。

為了加強(qiáng)企業(yè)用水管理,必需建立必要的機(jī)構(gòu)和用水管理制度,由公司主管生產(chǎn)的副總抓全面節(jié)水工作,節(jié)水責(zé)任制定崗定人,每個(gè)生產(chǎn)部門安裝二、三級(jí)水表,考核到最小的生產(chǎn)班組,每個(gè)月甚至周上報(bào)并匯總用水情況,根據(jù)生產(chǎn)情況核定用水量,以便于考核并進(jìn)行必要的獎(jiǎng)懲制度,也使水的使用者能做到心中有數(shù),領(lǐng)導(dǎo)對(duì)整個(gè)企業(yè)的用水情況心中有數(shù),發(fā)現(xiàn)問題能夠及時(shí)處理,切實(shí)起到節(jié)流的作用。

組織技術(shù)人員,成立節(jié)水技術(shù)組,通過對(duì)整條生產(chǎn)線進(jìn)行研究,以自身實(shí)際情況為基礎(chǔ),進(jìn)行節(jié)水技術(shù)開發(fā),提高企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平。

另外,企業(yè)內(nèi)部對(duì)工廠車間或工段來的廢水應(yīng)作具體分析,哪些可以回用,哪些要作處理排放,因此要在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,將各種用水和排水合理的分門別類,也就是說對(duì)工廠各處的排水要做到清濁分流,分別經(jīng)過各自的管道或渠道,進(jìn)行排放、貯留、處理或回用。

3.2 通過工藝改革來節(jié)約用水

生產(chǎn)過程所需的用水量是由生工藝來決定的,因而通過生產(chǎn)工藝的改革來節(jié)約用水,減少排放或污染才是根本措施。這方面是大有潛力可挖的。具體的做法大致有以下兩方面：

3.2.1 通過工藝改革使生產(chǎn)主要過程中,少用水或不用水

這是一種比較根本性的改進(jìn)方法,往往可以使一些難以解決的問題找到滿意的答案。然而由于從根本改革生產(chǎn)工藝,往往會(huì)導(dǎo)致原材料、操作、設(shè)備等方面的較大變動(dòng),牽涉面較大,必須結(jié)合原、輔材料的供應(yīng),產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量的影響,成本以及設(shè)備等方面作出統(tǒng)籌考慮。絕大多數(shù)企業(yè)在這方面缺少經(jīng)驗(yàn)和動(dòng)力,往往行動(dòng)上比較謹(jǐn)慎。

3.2.2 通過工藝改革使生產(chǎn)洗滌過程中少用水

在工業(yè)生產(chǎn)中,為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量,往往需要對(duì)成品或半成品進(jìn)行洗滌以去除雜質(zhì)。采用何種形式洗滌常常對(duì)需要的水量有較大的影響。

首先還是要選擇適合的生產(chǎn)線技術(shù),同樣是拉拔行業(yè),華源的技術(shù)決定了其用水量在國(guó)內(nèi)同行業(yè)中是最低的,降低生產(chǎn)成本的同時(shí),也增強(qiáng)了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。

其次是加強(qiáng)操作管理,減少洗滌次數(shù),或通過工藝改革,使產(chǎn)品或半成品經(jīng)盡量少的洗滌次數(shù)即能達(dá)到質(zhì)量指標(biāo),從而節(jié)約用水。

3.3 通過對(duì)冷卻用水的管理來節(jié)水

在不少的工業(yè)中,由于工藝上的要求,需以水作為冷卻劑進(jìn)行降溫。這種冷卻水的用量是比較大的,并且在一般情況下,它除了受熱污染以外,水質(zhì)還是比較好的,因此應(yīng)通過各種手段予以回用,節(jié)約冷卻用水往往是工業(yè)節(jié)水的主要部分。

3.3.1 改直接冷卻為間接冷卻

在冷卻過程中,特別在化學(xué)工業(yè)中,如采用直接冷卻的方法,往往使冷卻水中夾帶較多的污染物質(zhì),使其喪失再利用的價(jià)值,如能改為間接冷卻,就能克服這個(gè)缺點(diǎn)。

3.3.2 合理利用冷卻水

合理利用冷卻水包括幾方面。例如對(duì)已使用過的冷卻水可以進(jìn)行一定的降溫措施后,反復(fù)使用。也可以在第一次作為冷卻水使用后,用于其它對(duì)冷卻水要求較低的場(chǎng)合。例如在有些鋼廠中,第一次冷卻后,冷卻水的溫度由 9℃上升到 25℃,然而另一車間的冷卻水溫度允許略高些其溫度上升到 35℃,然后還可利用到于對(duì)冷卻水溫度可更高些的另一車間,其冷卻水出水溫度上升到 40℃,最后送至鍋爐車間使用,提高鍋爐給水溫度,降低了煤的耗量,并使同一冷卻水在不同要求的車間被多次利用,不僅達(dá)到節(jié)水目的,在經(jīng)濟(jì)上也是合理的。

3.4 一水多用或污水凈化后再用以節(jié)約用水

由于工藝中各環(huán)節(jié)的用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)不一,因此可以利用某些環(huán)節(jié)的排水作為另一些環(huán)節(jié)的供水,以達(dá)到一水多用,從而做到節(jié)水的目的。工廠企業(yè)中有些環(huán)節(jié)出來的水質(zhì)較差,如果經(jīng)過合適的處理,往往可以回用或降級(jí)用于其它環(huán)節(jié)中去,以達(dá)到節(jié)水的目的。

中水回用的水質(zhì)應(yīng)根據(jù)用水對(duì)象和要求來確定;首先要保證安全可靠,保證人民的身體健康。目前污水處理后的回用水尚不宜用于飲用或直接與人體接觸。使用時(shí)應(yīng)采取防止誤飲誤用的措施,一般的再生水應(yīng)達(dá)到無(wú)病毒無(wú)有害物質(zhì),在外觀上無(wú)明顯的色度,無(wú)泡沫及懸浮物,不使直觀上有任何不快之感,更不允許有臭味、異味。在工業(yè)生產(chǎn)中使用再生水作為冷卻水循環(huán)利用時(shí),要進(jìn)行水質(zhì)穩(wěn)定處理,防止用水設(shè)備結(jié)垢、腐蝕及微生物生長(zhǎng)等問題,以免影響設(shè)備的正常運(yùn)行。

以上是以天津華源線材制品有限公司成功的節(jié)水工作為實(shí)例,對(duì)工業(yè)節(jié)水工作做了簡(jiǎn)單說明。2010年該企業(yè)獲得天津市節(jié)水型企業(yè)稱號(hào)。

4 結(jié)合靜海縣工業(yè)生產(chǎn)和用水特點(diǎn),從工藝、技術(shù)、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、政策法規(guī)、節(jié)水規(guī)劃等方面提出如下節(jié)水措施

4.1 實(shí)施工業(yè)用水多元化

1)城市污水回用

將城市污水處理后作為再生資源回用于企業(yè),實(shí)現(xiàn)污水資源化,這既可以有效節(jié)水新水資源,又可以減少污水、廢水排放,具有開源與節(jié)流的雙重功效,特別適用于靜?？h這樣水資源短缺,水環(huán)境不斷惡化的地區(qū)。

2)收集雨水

收集雨水只需要少量投資就可以取得顯著的節(jié)水效果,雨水不但廉價(jià),而且水質(zhì)好,應(yīng)當(dāng)引起企業(yè)的充分重視。

3)采用非水冷卻,免用了冷卻水

在有些工廠企業(yè)中,還有可能利用非水冷卻達(dá)到節(jié)約冷卻水的目的。例如某廠鋅冶煉車間電解槽的電解液,原由水冷卻,現(xiàn)改為由空氣冷卻塔直接冷卻電解液,冷卻后可以降溫至 32℃～34℃,能滿足生產(chǎn)工藝上的要求,這樣每天可以節(jié)水 0.5萬(wàn) m3,每年節(jié)水 182萬(wàn) m3,取得較好的效果。

4)地下水回灌

另一合理利用水資源的辦法是對(duì)地下含水層進(jìn)行冬灌夏用措施

就是在冬天將冷水灌入地下含水層,夏季則抽出用于空調(diào)制冷。這種方法用于紡織系統(tǒng)等取得良好的效果。

4.2 推廣工業(yè)節(jié)水新工藝

大力推廣工業(yè)節(jié)水新工藝,主要包括改變生產(chǎn)原料、生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備。目前采用的節(jié)水工藝主要有：干法除塵、高濃度灰渣輸送、沖灰水回收利用等工藝。

4.3 積極采用工業(yè)節(jié)水新技術(shù)

1)采用工業(yè)外排廢水回收再利用技術(shù)

對(duì)外排廢水進(jìn)行適當(dāng)深度處理,使其水質(zhì)達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn),并針對(duì)其水質(zhì)特點(diǎn)開發(fā)水質(zhì)穩(wěn)定技術(shù)和相應(yīng)的處理技術(shù),使其用作敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)充水。

2)采用“零排放”技術(shù)

該技術(shù)是近年來工業(yè)企業(yè)為提高用水效率,最大限度減少因污水排放造成環(huán)境污染而采取一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù),其實(shí)質(zhì)是通過采用先進(jìn)的工藝和設(shè)備、改善和加強(qiáng)管理、綜合利用等措施,減少水的用量以及全面提高水的使用效率,從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益“雙贏”的目標(biāo)。

3)采用高效換熱技術(shù)

物料高效換熱技術(shù)是一項(xiàng)重要的節(jié)水技術(shù),在生產(chǎn)過程中溫度較低的進(jìn)料與溫度較高的出料進(jìn)行熱交換,達(dá)到加熱進(jìn)料與冷卻出料的雙重目的,這樣一面可達(dá)到節(jié)水的目的,另一面可以達(dá)到節(jié)能的要求。

4)采用空氣冷卻代替水冷卻技術(shù)

采用該技術(shù)是節(jié)約冷卻水的重要措施,間接空氣冷卻可以節(jié)水 90%,直接空氣冷卻可不用水。

5)采用汽化冷卻技術(shù)

汽化冷卻是利用水汽化吸熱,帶走被冷卻對(duì)象熱量的一種冷卻工藝。受水汽化條件的限制,在常規(guī)條件下,汽化冷卻只適用于高溫冷卻對(duì)象。對(duì)于同一冷卻系統(tǒng),用汽化冷卻所需的水量?jī)H有升溫為 10℃時(shí)水冷卻水量的 2%,且減少90%的補(bǔ)水量,汽化冷卻所產(chǎn)生的蒸汽還可以被回收利用。

4.4 加大政策與法規(guī)的執(zhí)行力度

天津市有關(guān)節(jié)約用水的法律法規(guī)日趨完善,而法制建設(shè)的另一方面是執(zhí)法。加強(qiáng)法制管理一是要做到執(zhí)法要嚴(yán)、違法必究,對(duì)違法的責(zé)任人進(jìn)行警告、經(jīng)濟(jì)制裁;二是要對(duì)有影響的違法案件公開處理、嚴(yán)厲打擊;三是要展開多種形式的執(zhí)法監(jiān)督。

要做到水資源開發(fā)、利用和保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展,以上措施只是節(jié)約用水中的幾個(gè)方面。政府、團(tuán)體單位和公民個(gè)人必須在水資源保護(hù)和利用過程中,更加開闊思路,提高行動(dòng)效率,這樣必能實(shí)現(xiàn)人與水資源的和諧發(fā)展。