淺議工業節水途徑

靳 毅

(天津市靜海縣水政監察大隊,天津靜海 301600)

1 靜海縣水資源現狀

靜海縣人均水資源占有量僅為 331m3,是全國人均水平的七分之一,是水源性和水質性缺水并存的城市,我縣水資源嚴重短缺、水環境承載能力相對較弱。在今后很長一個時期,我縣人口還要增長,人均水資源占有量將逐步減少。隨著工業化進程、城市化步伐和生態環境建設的加快,全縣經濟規模將進一步擴大,對水資源的需求持續增加,水環境壓力也隨之越來越大,水資源供需矛盾更加突出,將成為制約我縣經濟社會可持續發展的重要因素之一。加大節約用水工作力度,對于實施水資源的優化配置,提高水資源的利用效率和效益,處理好社會進步、人口增長、經濟建設、水資源利用、水環境保護的關系,保障國民經濟和社會的可持續發展,具有深遠的歷史意義和重大的現實意義。

2 靜海縣工業用水現狀

通過對靜?？h企業用水情況的調查,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%左右是由于缺乏環境保護措施所造成的。這樣一方面造成水的大量浪費,而另一方面又給環境造成嚴重污染,進一步造成用水的緊張狀態。形成惡性循環。我縣的工業用水每年約為 606萬 m3,但其利用率卻較低,平均單位工業產值的耗水量較一些工業國家幾乎要高出 3～4倍。這說明只要我們在節約用水上作出努力,其潛力是相當大的。

工業用水除了從數量上感到不足外,目前對水質,也感到越來越不能滿足工業的需要。水質不好,不僅會損壞設備,增加原料及燃料消耗,還會直接影響產品的質量。特別是一些對水質要求比較高的工業,如食品、飲料、醫藥及電子等工業更是如此。

隨著我縣工業的發展,對于水量和水質的要求也越來越迫切,如不進行有效的節水工作,水的緊張狀態將越演越烈。為了解決這一問題,就必須開展對節水工作的研究。

3 工業節水措施實例

以我縣天津華源線材制品有限公司為例,該企業曾經是一家典型的高耗水企業,年用水量近百萬方,其他同行企業情況基本相同。經過近兩年的節水減排改造、提高管理水平、生產工藝改革,其年用水量降到了不足十萬方。

3.1 加強企業用水管理

首先管理是一個最重要的環節,只有加強企業用水管理,才能合理使用水源,取得增產又節水的效果。

為了加強企業用水管理,必需建立必要的機構和用水管理制度,由公司主管生產的副總抓全面節水工作,節水責任制定崗定人,每個生產部門安裝二、三級水表,考核到最小的生產班組,每個月甚至周上報并匯總用水情況,根據生產情況核定用水量,以便于考核并進行必要的獎懲制度,也使水的使用者能做到心中有數,領導對整個企業的用水情況心中有數,發現問題能夠及時處理,切實起到節流的作用。

組織技術人員,成立節水技術組,通過對整條生產線進行研究,以自身實際情況為基礎,進行節水技術開發,提高企業生產技術水平。

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

3.2 通過工藝改革來節約用水

生產過程所需的用水量是由生工藝來決定的,因而通過生產工藝的改革來節約用水,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主要過程中,少用水或不用水

這是一種比較根本性的改進方法,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工藝,往往會導致原材料、操作、設備等方面的較大變動,牽涉面較大,必須結合原、輔材料的供應,產品的數量和質量的影響,成本以及設備等方面作出統籌考慮。絕大多數企業在這方面缺少經驗和動力,往往行動上比較謹慎。

3.2.2 通過工藝改革使生產洗滌過程中少用水

在工業生產中,為了保證產品的質量,往往需要對成品或半成品進行洗滌以去除雜質。采用何種形式洗滌常常對需要的水量有較大的影響。

首先還是要選擇適合的生產線技術,同樣是拉拔行業,華源的技術決定了其用水量在國內同行業中是最低的,降低生產成本的同時,也增強了產品的競爭力。

其次是加強操作管理,減少洗滌次數,或通過工藝改革,使產品或半成品經盡量少的洗滌次數即能達到質量指標,從而節約用水。

3.3 通過對冷卻用水的管理來節水

在不少的工業中,由于工藝上的要求,需以水作為冷卻劑進行降溫。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,水質還是比較好的,因此應通過各種手段予以回用,節約冷卻用水往往是工業節水的主要部分。

3.3.1 改直接冷卻為間接冷卻

在冷卻過程中,特別在化學工業中,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,使其喪失再利用的價值,如能改為間接冷卻,就能克服這個缺點。

3.3.2 合理利用冷卻水

合理利用冷卻水包括幾方面。例如對已使用過的冷卻水可以進行一定的降溫措施后,反復使用。也可以在第一次作為冷卻水使用后,用于其它對冷卻水要求較低的場合。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,不僅達到節水目的,在經濟上也是合理的。

3.4 一水多用或污水凈化后再用以節約用水

由于工藝中各環節的用水水質標準不一,因此可以利用某些環節的排水作為另一些環節的供水,以達到一水多用,從而做到節水的目的。工廠企業中有些環節出來的水質較差,如果經過合適的處理,往往可以回用或降級用于其它環節中去,以達到節水的目的。

中水回用的水質應根據用水對象和要求來確定;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。使用時應采取防止誤飲誤用的措施,一般的再生水應達到無病毒無有害物質,在外觀上無明顯的色度,無泡沫及懸浮物,不使直觀上有任何不快之感,更不允許有臭味、異味。在工業生產中使用再生水作為冷卻水循環利用時,要進行水質穩定處理,防止用水設備結垢、腐蝕及微生物生長等問題,以免影響設備的正常運行。

以上是以天津華源線材制品有限公司成功的節水工作為實例,對工業節水工作做了簡單說明。2010年該企業獲得天津市節水型企業稱號。

4 結合靜?？h工業生產和用水特點,從工藝、技術、生產結構、政策法規、節水規劃等方面提出如下節水措施

4.1 實施工業用水多元化

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,實現污水資源化,這既可以有效節水新水資源,又可以減少污水、廢水排放,具有開源與節流的雙重功效,特別適用于靜海縣這樣水資源短缺,水環境不斷惡化的地區。

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水效果,雨水不但廉價,而且水質好,應當引起企業的充分重視。

3)采用非水冷卻,免用了冷卻水

在有些工廠企業中,還有可能利用非水冷卻達到節約冷卻水的目的。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℃,能滿足生產工藝上的要求,這樣每天可以節水 0.5萬 m3,每年節水 182萬 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地下含水層進行冬灌夏用措施

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

4.2 推廣工業節水新工藝

大力推廣工業節水新工藝,主要包括改變生產原料、生產工藝和生產設備。目前采用的節水工藝主要有：干法除塵、高濃度灰渣輸送、沖灰水回收利用等工藝。

4.3 積極采用工業節水新技術

1)采用工業外排廢水回收再利用技術

對外排廢水進行適當深度處理,使其水質達到回用標準,并針對其水質特點開發水質穩定技術和相應的處理技術,使其用作敞開式循環冷卻水系統的補充水。

2)采用“零排放”技術

該技術是近年來工業企業為提高用水效率,最大限度減少因污水排放造成環境污染而采取一項先進技術,其實質是通過采用先進的工藝和設備、改善和加強管理、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,從而達到經濟效益和社會效益“雙贏”的目標。

3)采用高效換熱技術

物料高效換熱技術是一項重要的節水技術,在生產過程中溫度較低的進料與溫度較高的出料進行熱交換,達到加熱進料與冷卻出料的雙重目的,這樣一面可達到節水的目的,另一面可以達到節能的要求。

4)采用空氣冷卻代替水冷卻技術

采用該技術是節約冷卻水的重要措施,間接空氣冷卻可以節水 90%,直接空氣冷卻可不用水。

5)采用汽化冷卻技術

汽化冷卻是利用水汽化吸熱,帶走被冷卻對象熱量的一種冷卻工藝。受水汽化條件的限制,在常規條件下,汽化冷卻只適用于高溫冷卻對象。對于同一冷卻系統,用汽化冷卻所需的水量僅有升溫為 10℃時水冷卻水量的 2%,且減少90%的補水量,汽化冷卻所產生的蒸汽還可以被回收利用。

4.4 加大政策與法規的執行力度

天津市有關節約用水的法律法規日趨完善,而法制建設的另一方面是執法。加強法制管理一是要做到執法要嚴、違法必究,對違法的責任人進行警告、經濟制裁;二是要對有影響的違法案件公開處理、嚴厲打擊;三是要展開多種形式的執法監督。

要做到水資源開發、利用和保護協調發展,以上措施只是節約用水中的幾個方面。政府、團體單位和公民個人必須在水資源保護和利用過程中,更加開闊思路,提高行動效率,這樣必能實現人與水資源的和諧發展。