淺析東嶺鋅業(yè)股份有限公司水平衡測試

張愛萍

（陜西省鳳縣水資源事務中心，陜西 鳳縣 721700）

1 開展水平衡測試的意義

東嶺鋅業(yè)股份有限公司是鳳縣的龍頭企業(yè)，非常具有代表性，并在2017 年12 月被陜西省水利廳、陜西省工業(yè)和信息化廳和陜西省節(jié)約用水辦公室授予省級節(jié)水型企業(yè)。近年來，東嶺鋅業(yè)股份有限公司一直致力于提升用水效率，節(jié)約生產(chǎn)成本，發(fā)揮其社會引領作用。2022 年3 月東嶺鋅業(yè)股份有限公司制定了水平衡測試工作方案并有效開展了相應工作，通過水平衡測試全面摸清了企業(yè)管網(wǎng)現(xiàn)狀和各用水單元用水情況，繪制出了水平衡圖，得出了取用水量平衡情況和用水的合理水平，制定了相應的措施，挖掘了自身得節(jié)水潛能，為加強用水管理，提升用水效率奠定了基礎。

2 水平衡測試過程

2.1 企業(yè)簡介

東嶺鋅業(yè)股份有限公司地處陜西鳳縣縣城北3 km的興隆場村，占地約600 畝，是陜西東嶺集團旗下的全資控股公司。其成立于2001 年，注冊資金為2.57 億元，現(xiàn)有職工1800 余人，含高級技術人員120 名，本科生和大中專生共計780 余人。公司隸屬于鋅冶煉行業(yè)，以浮選鋅精礦為原材料，使用的是國內(nèi)外最成熟的豎罐煉鋅工藝。為合理利用能源，東嶺鋅業(yè)股份有限公司還建起了硫酸制備生產(chǎn)線。目前公司年產(chǎn)商品鋅14 萬t、工業(yè)硫酸20 余萬t。

近年來，東嶺鋅業(yè)股份有公司積極響應國家政策，先后投入3億多元成功打造了尾氣雙氧水吸收、循環(huán)水綜合利用、余熱發(fā)電等節(jié)能環(huán)保型工程，真正實現(xiàn)了節(jié)能、經(jīng)濟、環(huán)保和社會效益的共贏，成為鳳縣節(jié)能工作的標桿。

2.2 取水水源和用水排水情況

公司水源為兩口自備井，水井鑿井深分別為14.5 m和17.2 m，出水流量分別為0.033 m3/s和0.022 m3/s，年許可水量為72 萬m3。

表1 東嶺鋅業(yè)股份有限公司用水情況統(tǒng)計表 單位：萬m3

用水由自備井潛水泵抽至場內(nèi)供水站，然后再由水汽工段水泵房進行供水，主要用于生產(chǎn)、附屬工作和生活區(qū)用水。公司現(xiàn)有七個生產(chǎn)車間，十二個處室。生產(chǎn)車間主要用回收水和循環(huán)水給設備降溫，原水主要用于生產(chǎn)和冷卻補水。十二個處室主要用水為少量的生活用水。公司嚴格執(zhí)行“零排放”，所有生產(chǎn)、附屬工作及生活污水統(tǒng)一收集經(jīng)處理后循環(huán)使用，無任何外排。

2.3 前期準備工作

成立了企業(yè)水平衡測試領導小組，召開了專題會，確定由水汽工段負責，近50 余人參與此次水平衡測試工作。對公司內(nèi)所有用水設施和管道進行全面檢查，繪制供用水管網(wǎng)圖，并對水表計量設施的配備情況進行調(diào)查統(tǒng)計，確保所有用水單元納入計量范圍。

2.4 水平衡測試工作方法

從3 月14 日8∶00至3 月19 日8∶00，連續(xù)5 天對2 個一級表，7 個二級表，9 個三級表，3 處內(nèi)設排水口共21 個監(jiān)測點進行監(jiān)測（公司整體無外排水，3 處內(nèi)設排污口的數(shù)據(jù)僅用于車間用水水平衡的測算）。人員分為三班，每班八小時，每小時抄表一次，測排水一次。企業(yè)連續(xù)性生產(chǎn)，故無法用關閉用水點閥門的方法測試漏失量。

2.5 測試情況

測試數(shù)據(jù)為5 天數(shù)據(jù)，匯總相關數(shù)據(jù)得出全公司總日均用排水相關數(shù)據(jù)如下：用水總量為14841.66 m3，新水量為1012.26 m3，循環(huán)用水量為 13829.4 m3，排水量為0 m3，耗水量994.7 m3，漏水量17.56 m3。

圖1 水量平衡總圖

式中：Vf為新水量，m3；Vd為排水量，m3；Vcy為循環(huán)水量，m3；Vt為總用水量，m3；Vco為耗水量，m3；Vi為漏水量，m3。

2.6 用水合理性分析

通過本次水平衡測試結果可得知，目前東嶺鋅業(yè)股份有限公司的取用水已經(jīng)達到了較為理想的水平，水重復利用率高達93.18%，已達到國內(nèi)同行業(yè)的先進水平，漏失率為1.73%，亦達到了＜3%的標準，節(jié)水工作成效顯著。同時，對車間脫硫部門、蒸鋅車間、技術監(jiān)督處、職工食堂等各個用水部門、單元都進行了用水分析，結果均符合相關測試標準，取用水合理。

2.7 節(jié)水改進建議

①健全管理體系，完善獎懲制度，并加強日常巡檢力度，杜絕用水器具和管道的跑冒漏現(xiàn)象；②逐步淘汰部分老舊用水設備，更換新型節(jié)水設備；③建議在污水處理中引用新型過濾處理技術，提升水的重復利用率。

3 分析與建議

整個水平衡測試過程主要分為前期準備、數(shù)據(jù)獲取、結果測算、合理性分析等。

混凝土中所含有的總堿量，是指在單位重量中所有組成混凝土所有材料，如水泥、外加劑以及骨料含堿總量，含堿總量大小對于混凝土堿-集料反應影響很大。但是，通過單位體積混凝土中含堿總量的計算以及對混凝土含堿總量的控制，可以有效抑制混凝土的堿-集料反應，保證混凝土構件不發(fā)生堿-集料反應破壞。其含堿總量可通過計算或查問相關標準來獲取。

3.1 做好前期準備工作

①成立由取用水戶負責人，用水主管部門負責人、各車間主任、各部門負責人組成的水平衡測試領導小組。同時，應明確工作組成員組成，其需包含管水人員、統(tǒng)計人員和技術人員在內(nèi)。②開展專項培訓，保證相關工作人員掌握測試方法和要求，了解用水工藝、用水設備、設施等相關的基礎情況。③根據(jù)實際繪制供用水管網(wǎng)圖，摸排用水設施的相關信息。④明確測量點數(shù)量和具體位置，選則合適的測試儀器，確定測試的初始和結束日期以及頻率，并提前做好人員的安排工作。

3.2 選取適合的水量測量方法

水量測量主要是通過流量測量反應的，但由于測量條件多樣性的影響，現(xiàn)在世界上流量的檢測方法至少有上百種，但較為常用的方法僅有十幾種，其中包括直接法、流速面積法、物理法、水力學法等等。測量儀表種類較多，例如水表、流速儀、超聲波流量計等。

3.2.1 水表計量

水表具有方便性和簡易性，是目前世界范圍內(nèi)應用最為廣泛的計量儀表，是水平衡測試的首選計量儀器。水表可以直觀的反映出每小時及每日的用水量等，不受時時水量變化的影響，便于水量匯總。但市場上出售的水表種類非常多，故在采購時應按照需求種類采購，安裝時必須嚴格按照說明書操作，尤其是要注意安裝管上的位置，按照規(guī)定，安裝位置前后的順直管道長度必須符合不同管徑的規(guī)定距離。

3.2.2 流速儀計量

對于大多用水戶而言，在用水量較大時會采用明渠來輸送的方式輸水，此時采用流速儀法較為合理。選用流速儀計量時應注意，要選擇渠段較為順直，水流集中，流速相對穩(wěn)定的地方，選擇的斷面應垂直于水的流向。正式測量前，要進行渠道斷面測量和加密測速垂線的流速測量，依據(jù)流速橫向分布的變化，適當減少測速垂線，最終確定測速垂線數(shù)量。測速垂線的最大距離和最小距離要滿足精測法的相關要求，其中最小距離不可小于所用流速儀的旋轉直徑。

3.2.3 超聲波流量計計量

3.2.4 輔助工具計量

對于跑、冒、漏和裸露出水口的水量，可制作適當?shù)娜萜魇占?，根?jù)單位時間內(nèi)收集到的水量進行推算。容器材料應根據(jù)水質(zhì)、水溫等實際情況選取，容器大小和形狀則應根據(jù)水量大小和場地來確定。容器收集水量的時間應視具體情況而定，建議一般情況下不少于30 s，且應連續(xù)收集三次，取其平均值計算流速和水量。

各種測量儀器和測量方法都有其適用條件，根據(jù)客觀條件選取合適的測量方法和儀器進行組合應用，才能準確測量出水量，保證水平衡測試數(shù)據(jù)獲取的質(zhì)量。

3.3 測試結果校核和合理性分析

水量測量過程中，鑒于用水單元較多，對應的測量點設置較多，工作量較大，很難做到各測量點在同一個時間點抄表，測試易存在誤差。此時，應當確定在同時段內(nèi)測得的各類用水量之和與實際總取水量之差小于或等于10%，否則則需要查找有無漏測的用水單位或存在計算錯誤，直到滿足不超過10%的條件。在測量結果中，還需要對每個用水單元進行水平衡測算，并按照用途和用水績效指標對相關用水進行匯總，從而分析出用水的合理水平。

4 結語

水平衡測試是各取用水單位節(jié)水管理中的基礎工作，也是評價自身用水水平的主要方法，亦是落實計劃用水制度，合理調(diào)配水資源的科學依據(jù)。同時，水平衡測試是一項程序復雜、工作量相當沉重的科技管理基礎工作，因此管理部門應當加大技術指導力度，幫助取用水戶有效開展水平衡測試，并最大限度挖掘其節(jié)約用水潛力，使取用水戶感受到水平衡測試所產(chǎn)生的巨大社會效益和經(jīng)濟效益，從而提升其積極性，讓水平衡測試成為企業(yè)成本管理體系中的常青樹，進而有效引導整個社會全面節(jié)水，持續(xù)推進節(jié)水型社會建設，實現(xiàn)經(jīng)濟穩(wěn)增長和水資源合理開發(fā)利用的雙贏局面。