齊云飛
貴州茅臺酒取用水定額的探討
齊云飛
(貴州省水利水電勘測設計研究院,貴州貴陽550004)
基于《茅臺酒廠技改項目水資源論證報告》,對醬香型白酒的代表-茅臺酒用水定額進行探討。在現有茅臺酒用水定額的基礎上,參照有關規范,對技改后用水情況分析計算結果得出:總用水量31096 m3/d,回用水量17226 m3/d,水資源重復利用率為55.4%,高于一般酒廠45%左右的重復利用率;用水定額為56 m3/kL,用水指標基本合理。
水資源論證;用水合理性;用水定額
由于白酒市場需求旺盛,茅臺酒供不應求,為適應市場需求,茅臺酒廠于2012年啟動了老廠區的技改項目。茅臺酒酒廠取水許可已于2012年批復,有效期5年,主要任務是解決茅臺廠區生產和生活用水。由于2012年以來茅臺酒產量和廠區人口增長迅速,原取水許可已經不能滿足生產、生活的取水要求。
水資源是重要的自然資源和經濟資源,同時也是人類至關重要的環境載體。隨著國民經濟和社會的飛速發展,加強水資源的管理和保護已顯得刻不容緩。
《國務院關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》(國發【2012】3號)中指出:當前,我國水資源面臨的形勢十分嚴峻,水資源短缺、水污染嚴重、水生態環境惡化等問題已成為制約經濟社會可持續發展的主要瓶頸,各級水行政主管部門要加強水資源開發利用控制紅線管理,嚴格實行用水總量控制;加強用水效率控制紅線管理,全面推進節水型社會建設;加強水功能區限制納污紅線管理,嚴格控制入河湖排污總量。本文針對茅臺酒廠生產區和生活區的取、用水情況進行探討。[1]
1.1 建設項目取水方案
茅臺酒廠技改項目仍然沿用技改前茅臺酒廠的取水水源和取水口,不新增取水水源和取水口。
運行期取水水源赤水河茅臺鎮小河口河段(鹽津河匯口上游500 m右岸),設計總凈取水量為349萬m3/a,其中包括生產凈取水239萬m3/a,生活凈取水110萬m3/a。
考慮5%的管道輸水損失、5%水廠自用水、25%管網配水損失(由于茅臺酒老廠建設時間周期長、跨度大,很多配水管網已經使用超過了40年,根據2013年茅臺酒老廠的用水統計,茅臺酒老廠的管網漏損已接近51.2%。根據茅臺酒廠提出的老廠管網改造方案,2015年茅臺酒廠已經啟動了酒廠管網的升級改造項目,通過改造將管網的配水損失降到25%)。運行期設計總毛取水量為515萬m3/a,其中包括生產毛取水353萬m3/a,生活毛取水162萬m3/a(原取水許可480萬m3/a,2017年2月15日到期)。
生活取水時間按365d計(考慮1.2日變化系數),生產取水時間按220 d計(均勻取水),平均日取水量為2.05萬m3,平均日取水流量為0.24 m3/s,最高日取水流量為0.25 m3/s。
輸水管線全部為鋼管,并設置2級泵站和高位水池。一級泵站位于鹽津河匯口上游500 m右岸,布置4臺泵站,2用、2備,通過2條D700的鋼管輸水至二級泵站。二級泵站布置8臺泵站,4用、4備,通過4條D400的鋼管輸水至高位水池。高位水池接支管,通過支管將水輸至各個生產區和生活區。
根據貴州省建筑設計院編制的《茅臺酒廠取水泵站設計》(2003):已建泵站提水能力為5萬t/d,年提水能力1825萬t/年(泵站為兩用兩備,合計提水能力10萬t/d,高峰時段可以使用備用泵站聯合提水,高峰提水流量可達1.15 m3/s)。已建泵站已經將茅臺酒廠擴建的需水量考慮到了泵站設計中,本項目不新建泵站廠房。
1.2 建設項目退水方案
茅臺酒廠技改項目仍然沿用技改前茅臺酒廠的退水口,不新增退水口。
本著節約用水和執行最嚴格的水資源管理制度,本項目廢水盡量回用于廠區灑水等。無法回用部分的廢水,統一收集至茅臺4000 t/d(正常運行)污水處理廠,污水集中處理后通過管道排放至茅臺鎮下游赤水河干流。
生產廢水排放量為917 m3/d,20.2萬m3/a(生產退水按220 d計);生活污水排放量為2400 m3/d,87.6萬m3/a(生活退水按365 d計);合計污水排放量為3317 m3/d,108萬m3/a。
本項目從赤水河取水13870 m3/d,其中生活取水3000 m3/d,生產取水10870 m3/d。根據酒廠用水過程,建設項目用水主要包括生活用水、鍋爐用水、冷卻塔循環系統補充用水、潤高粱、小麥、拌曲用水、堆曲發酵用水、洗瓶洗壇以及其他用水。項目水量的供用耗排情況見表1。根據表1可知,本工程總用水量為31096 m3/d,重復利用水量為17226 m3/d,耗水量為10553 m3/d,排水量為3317 m3/d。

表1 項目用、耗、排水量表單位:m3/d

圖2 -1取用水示意圖m3/d
3.1 污廢水處理及回用
生產廢水排放量為917 m3/d,20.2萬m3/a(生產退水按220 d計);生活污水排放量為2400 m3/d,87.6萬m3/a(生活退水按365 d計);合計污水排放量為3317 m3/d,108萬m3/a。
白酒釀造產生的生產污水主要是鍋底水、發酵廢水(又稱黃水)、冷卻水、清洗場地用水及洗瓶用水等。污水主要污染物為糖類、醇類、維生素等,屬于典型的高濃度有機廢水,BOD值高、可生化性好。根據中華污水處理廠初步設計:生產污水COD濃度約為7000 mg/L,pH值4~5左右。生活污水由于用水量較大,濃度較低,屬于典型的中低濃度生活污水,COD濃度約為250 mg/L,pH值6~9左右。
生產廢水排放規律和酒廠工藝、生產安排等有關,據調查,生產廢水及生活污水的排放接近均勻排放。
本著節約用水和執行最嚴格的水資源管理制度,本項目廢水盡量回用于廠區灑水等。無法回用部分的廢水,統一收集至污水處理廠集中處理后達標后再通過管道排放至茅臺鎮下游。
3.2 用水水平指標計算與比較
根據《取水定額第7部分:酒精制造》(GB/T18916.7-2014)、《貴州省行業用水定額》(DB52/T725-2011)、《評價企業合理用水技術通則》(GB/T7119-1993)有關條款,核算本項目單位產品取水量,生活用水定額、重復利用率等指標評價工程用水合理性。
3.2.1 單位產品取水量
本項目總生產規模為4萬t/a,生產取水量10870 m3/d,生產取水時間按220 d計,則生產取水量為239萬m3/a。因此本項目用水定額為60 m3/t,52度白酒的密度為0.92621 g/ml,則茅臺酒廠用水定額為56 m3/kL。
根據《取水定額第7部分:酒精制造》(GB/T18916.7-2014),現有企業原酒取水定額≤51 m3/kL,成品酒取水定額≤7 m3/kL,合計≤58 m3/kL。本酒廠用水定額為56 m3/kL(需注意此處定額為原酒加成品酒的定額,如果僅使用原酒定額或者成品酒定額來控制單位產品取水量欠妥),滿足規范規定的定額要求。
3.2.2 重復利用率
本項目總用水量31096 m3/d(包括生產和生活用水),回用水量17226 m3/d。因此,全廠水資源重復利用率為55.4%,高于一般酒廠45%左右的重復利用率。
3.2.3 生活用水定額
本項目生活用水量為3000 m3/d,生活區總人口共2.5萬人,項目生活用水定額為120 L/人.d。考慮到項目區位于仁懷市新城區茅臺片區,也滿足《貴州省行業用水定額》(DB52/T725-2011)中、小城市城市居民生活綜合用水120L/人.d的要求。
綜上所述,本工程單位產品取水量、重復利用率等用水指標均滿足《取水定額第7部分:酒精制造》(GB/T18916.7-2014)、《貴州省行業用水定額》(DB52/T725-2011)有關條款中的要求,本工程用水指標基本合理。[2]
目前關于白酒行業取用水規范有《取水定額第7部分:酒精制造》(GB/T18916.7-2014)、《貴州省行業用水定額》(DB 52/T725-2011)、《評價企業合理用水技術通則》(GB/T7119-1993)。但是由于白酒行業釀造工藝眾多,不同的釀造工藝對取用水的要求截然不同,因此目前為止國家、行業、地區的規范對白酒行業取用水定額都沒有協調統一的要求。茅臺酒作為國酒,是醬香型白酒的代表,分析茅臺酒用水定額具有很強的代表性。
[1]左其亭、竇明、吳澤寧.水資源規劃與管理(第二版)[M].中國水利水電出版社.2014:P75-90.
[2]齊云飛.基于凹水河水庫工程水資源論證的需水預測計算[J].陜西水利.2016.6:P134-135.
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B
1673-9000(2017)02-0161-03
2016-12-21
齊云飛(1986-),男,山東菏澤人,工程師,主要從事水文規劃、水工結構方面工作。