鄯善縣水泥粉磨廢渣綜合利用項(xiàng)目取水可行性探析

龔旭鋒

1 概況

鄯善縣水泥粉磨廢渣綜合利用項(xiàng)目,地處柯柯亞河流域，設(shè)計(jì)年產(chǎn)復(fù)合水泥60萬t，取水水源為金匯水廠水源地（柯柯亞河上游截潛水源）。取水口位于金匯水廠向連木沁自來水廠供水輸水管網(wǎng)途中接口井中，并修建長約4 km的輸水管網(wǎng)引入到水泥粉磨廠。用水系統(tǒng)主要包括廠區(qū)生產(chǎn)（循環(huán)、冷卻、除塵）用水、生活用水、消防用水三大部分，廠內(nèi)設(shè)環(huán)狀分類給水管網(wǎng)，設(shè)計(jì)年用水量為6200m3/a。根據(jù)《建設(shè)項(xiàng)目水資源論證管理辦法》等規(guī)定，需對項(xiàng)目取水進(jìn)行水資源論證。

2 水資源及開發(fā)利用狀況分析

2.1 水資源量及時(shí)空分布特點(diǎn)

鄯善縣水泥粉磨廢渣綜合利用項(xiàng)目取用的地表水水源地位于距鄯善縣約21 km處的從金匯水廠供給連木沁的自來水管道。柯柯亞全流域水資源量為11835×104m3，其中山區(qū)水資源量為11805×104m3，平原水資源量為 31×104m3，地下水開采量為10054×104m3（井水、泉水、坎兒井），屬嚴(yán)重超采區(qū)。區(qū)內(nèi)水資源的空間分布不均衡。

2.2 水功能區(qū)水質(zhì)及變化情況

柯柯亞流域劃分了2個(gè)水功能一級區(qū)：分別為柯柯亞鄯善源頭水保護(hù)區(qū)和柯柯亞鄯善開發(fā)利用區(qū)。根據(jù)《新疆鄯善縣地下水資源評價(jià)》，鄯善縣水泥粉磨廢渣綜合利用項(xiàng)目位于水功能二級區(qū)，水質(zhì)達(dá)到Ⅱ類，達(dá)標(biāo)率為50%。項(xiàng)目取水水源為金匯水廠柯柯亞截潛水源地，水廠32 km范圍內(nèi)無工礦企業(yè)，無人類活動(dòng)影響，水質(zhì)屬天然狀態(tài)水體。根據(jù)鄯善縣疾病預(yù)防控制中心所做的《衛(wèi)生檢測結(jié)果報(bào)告書》知：柯柯亞河道地下潛水總硬度為132.12 mg/L，硫酸鹽98.87 mg/L，氯化物0.22 mg/L，河床中地下水及柯柯亞河河水礦化度0.15 g/L～0.2 g/L，水化學(xué)類型為 HCO3－、SO42－、Ca2+、K+、Na+型水。河道地下潛水微量元素、毒理學(xué)指標(biāo)均未超標(biāo)；但水中含有少于2.0MPN/100 ml的微生物指標(biāo)大腸桿菌，屬超標(biāo)。其余各項(xiàng)指標(biāo)均符合《生活飲用水水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》和《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》要求。

2.3 水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀分析

金匯水廠水源地為已建的柯柯亞河截潛水源工程，其設(shè)計(jì)年供水能力為430×104m3，規(guī)劃向城郊水廠供水153.89×104m3（目前實(shí)際供水量71.2825×104m3），規(guī)劃向連木沁鎮(zhèn)汗墩水廠及馬場水廠供水 145.21×104m3（實(shí)際供水量 67.7613×104m3），沿途損失量為107.5×104m3（損失率按25%計(jì)算、實(shí)際沿途損失量34.76×104m3），則剩余可供水量為23.4×104m3（實(shí)際剩余可供水量256.20×104m3）。根據(jù)新疆水利廳《關(guān)于鄯善縣連木沁飲水安全并網(wǎng)改造工程實(shí)施方案的審查意見》，剩余水量供給企業(yè)使用，因此，規(guī)劃可供水量為23.4×104m3，現(xiàn)狀實(shí)際可供水量為256.20×104m3。鄯善縣2015年用水總量控制指標(biāo)為35188×104m3，其中生活用水占總供水量的91.3%，石油占4.1%，企業(yè)、單位占3%；綠化占1.6%。鄯善縣2015年高效節(jié)水面積指標(biāo)為30.18萬畝，灌溉水利用系數(shù)0.66，農(nóng)業(yè)綜合毛用水定額660m3/畝，萬元工業(yè)增加值用水量控制在24m3/萬元。

2.4 水資源開發(fā)利用潛力及存在的主要問題

區(qū)域水資源利用中存在的主要問題有水資源貧乏、水土資源開發(fā)不盡協(xié)調(diào)，農(nóng)業(yè)灌溉規(guī)模偏大；部分區(qū)域地下水超采已破壞水平衡；水資源利用效率低；節(jié)水器具普及率較低，生活中用水浪費(fèi)現(xiàn)象較普遍。

3 取用水合理性分析

3.1 取水合理性分析

鄯善縣水泥粉磨廢渣綜合利用項(xiàng)目是采用新技術(shù)新工藝的新型企業(yè)，對縣境內(nèi)廢渣資源得到有效利用，又滿足了市場對水泥的需求，并且貫徹落實(shí)了國家產(chǎn)業(yè)政策，可謂一舉多贏。項(xiàng)目生產(chǎn)用水采用地表水源地供水，適應(yīng)水資源合理利用和優(yōu)化配置的指導(dǎo)思想，完全符合鄯善縣論證區(qū)域的水資源規(guī)劃和配置思路。

3.2 用水合理性分析

3.2.1 建設(shè)項(xiàng)目用水環(huán)節(jié)分析

鄯善縣水泥粉磨廢渣綜合利用項(xiàng)目供水水源為金匯水廠自來水，其中生產(chǎn)補(bǔ)充新水量為5.0m3/d，年補(bǔ)充新水量為1200m3/a，年循環(huán)總水量為11520m3/a，重復(fù)利用量為10320m3/a。生活用水量為3.81m3/d、1391m3/a。運(yùn)營期產(chǎn)生的2.67m3/d生活污水，經(jīng)凈化水池處理后用于廠區(qū)周邊綠化、道路澆灑，不直接排入外環(huán)境，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)無地表水體，因此不存在對地表水體的影響。化驗(yàn)用水量0.63 m3/d，年用水量150 m3；項(xiàng)目綠化面積約為3000 m2，年綠化用水量為1800 m3/a。項(xiàng)目道路面積約為2000 m2，年用水量為960 m3/a。廠內(nèi)消防按同時(shí)發(fā)生一次火災(zāi)考慮，設(shè)消防用水供水裝置，室內(nèi)為10 L/s，室外為30 L/s；火災(zāi)延續(xù)時(shí)間按2小時(shí)計(jì)，則一次滅火用水量為288 m3。設(shè)計(jì)未預(yù)見水量（包含滲漏，蒸發(fā)等水量），根據(jù)《水泥工廠設(shè)計(jì)規(guī)范》，可按生產(chǎn)、生活總用水量的15%～30%計(jì)算，生產(chǎn)、生活、化驗(yàn)總用水量為2741 m3/a，按15%計(jì)算，未預(yù)見水量為411 m3/a。在正常工況下可使廢污水處理后循環(huán)利用，不外排；職工生活用水一般生活洗污水，經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后用于綠化和除塵。

3.2.2 用水水平指標(biāo)計(jì)算與比較

該項(xiàng)目水泥磨粉生產(chǎn)線需用新水量5.0 m3/d，循環(huán)總水量44 m3/d，生產(chǎn)總用水量48 m3/d，由此計(jì)算生產(chǎn)用水的重復(fù)利用率為89.6%。水略低于GB13456—92最低允許水的循環(huán)率90%。但遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于《吐魯番地區(qū)城市節(jié)水工作實(shí)施方案》中在2020年底前，工業(yè)用水重復(fù)利用率達(dá)到75%以上的要求。泥粉磨年取生產(chǎn)新水總量為1200m3，生產(chǎn)水泥60萬t，年運(yùn)行240天，噸水泥粉磨新水量為0.002 m3/t；噸水泥粉磨耗水量（總耗水量/年產(chǎn)量）為0.019 m3，噸水泥粉末生產(chǎn)總耗水量為0.010 m3/t，則萬元年產(chǎn)值取新水量0.08 m3/萬元。遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于《吐魯番地區(qū)重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)用水定額標(biāo)準(zhǔn) (試行)》6.51m3/萬元的標(biāo)準(zhǔn)。新水利用量19.48m3/d(含生活用水)，零排放,利用率93.4%。

職工綜合用水定額為119 L/（人·日），略大于《關(guān)于吐魯番地區(qū)實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理的意見》中城鎮(zhèn)人均生活用水量控制在100 L/（人·日）的標(biāo)準(zhǔn)，小于《新疆生活綜合用水定額表》最高值120 L/（人·日）的標(biāo)準(zhǔn)，但考慮到近幾年來人民生活水平大幅度提高，參考內(nèi)地大中型鋼鐵企業(yè)職工生活用水定額176～220L/（人·日）的標(biāo)準(zhǔn)，119L/（人·日）的用水量是較合理的。綜合以上分析，各項(xiàng)用水指標(biāo)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國內(nèi)和吐魯番地區(qū)用水標(biāo)準(zhǔn)，因此該工程取水量合理。

3.3 取水用水平衡分析

鄯善縣水泥粉磨廢渣綜合利用項(xiàng)目在設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)各工藝系統(tǒng)對水量和水質(zhì)的要求，合理設(shè)計(jì)用水和水處理工藝，建立了合理的水量平衡系統(tǒng)，盡可能一水多用，污廢水處理后回用提高水的重復(fù)利用率，減少耗水量。水量平衡情況見表1。

表1 全廠水量平衡分析表 單位:m3/d

表1中所列數(shù)據(jù)為額定工況下循環(huán)系統(tǒng)正常連續(xù)用水量和耗水量，耗水量為在采取了一系列節(jié)水措施后的正常連續(xù)補(bǔ)水量。從表中可以知道，項(xiàng)目生產(chǎn)補(bǔ)給水量為23.2m3/d，其中生產(chǎn)冷卻用水5.0 m3/d，占總用水量的21.5%；生活用水3.81 m3/d，占總用水量的16.4%；化驗(yàn)用水0.63 m3/d，占總用水量的2.7%；綠化用水7.50m3/d，占總用水量的32.3%；道路澆灑用水4.0 m3/d，占總用水量的17.2%，取用水合理。。

4 取退水分析論證

4.1 取水水源論證

根據(jù)新疆水利廳《關(guān)于鄯善縣連木沁飲水安全并網(wǎng)改造工程實(shí)施方案的審查意見》，規(guī)劃金匯水廠向城郊水廠設(shè)計(jì)年供水量153.89×104m3，向連木沁水廠設(shè)計(jì)年供水量145.21×104m3。2013年和2014年金匯水廠為兩地實(shí)際供水量分別為139.0438×104m3和 136.3×104m3。其中，2013、2014 年供給工業(yè)企業(yè)水量分別為4.11×104m3和4.48×104m3，現(xiàn)狀實(shí)際可供水量為256.20×104m3，水量充足。根據(jù)金匯水廠柯柯亞截潛水源地和城郊水廠取樣后的水質(zhì)分析，各項(xiàng)微量元素、毒理學(xué)指標(biāo)均未超標(biāo)；除截潛水源地含有少于2.0 MPN/100 mL的微生物指標(biāo)大腸桿菌超標(biāo)外，其余各項(xiàng)指標(biāo)均符合《生活飲用水水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》和《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》）的要求。

4.2 取水可靠性分析

按照規(guī)劃年和現(xiàn)狀年，金匯水廠分別有23.4×104m3和256.20×104m3余水供給企業(yè)用水。年取水量6200 m3，僅占規(guī)劃年供給企業(yè)用水量的2.5%，僅占現(xiàn)狀年可供給企業(yè)用水量的0.23%。2013、2014年金匯水廠供給企業(yè)用水后，按照規(guī)劃，尚有用于企業(yè)的可供水量19.29×104m3和14.81×104m3；按照現(xiàn)狀年，尚有可用于企業(yè)的可供水量為252.09×104m3和251.72×104m3。現(xiàn)狀年年取水量6200 m3，僅占金匯水廠規(guī)劃可供企業(yè)余水的3.2%和4.2%；僅占實(shí)際可用于企業(yè)的可供水量的0.24%。因此，取水水量有保證的，水質(zhì)符合本工程生產(chǎn)和生活用水要求。綜上分析，該項(xiàng)目取水是可行的，也是可靠的。

4.3 退水對區(qū)域水資源的影響

鄯善縣水泥粉磨廢渣綜合利用項(xiàng)目年取用水量6200 m3，僅占柯柯亞流域設(shè)計(jì)水平年（2015）地表水總需水量的0.009%；僅占柯柯亞流域城鎮(zhèn)綜合用水量的0.036%。加之設(shè)計(jì)水平年（2015年）柯柯亞二庫建成后，在P=95%供水保證率下，除可以滿足流域各業(yè)用水需求后，尚有487.52萬m3水量下泄河道；在P=85%供水保證率下，除滿足流域各業(yè)用水要求后，經(jīng)平衡計(jì)算，余水量為1361.39萬m3。本工程項(xiàng)目年取用水量僅占金匯水廠水源地設(shè)計(jì)供水能力（430×104m3）的0.14%，僅占該水源地有效供水能力（322.5×104m3）的0.19%，在生產(chǎn)過程中（除生活污水外）用水主要用于冷卻用水，無污染物。因此，該項(xiàng)目對區(qū)域水資源可利用量及其配置方案不會(huì)產(chǎn)生較大影響，對區(qū)域水生態(tài)和納污能力不會(huì)造成負(fù)面影響。

4.4 取退水對其他用戶的影響

金匯水廠為工業(yè)企業(yè)的可供水量為金匯水廠為主要供水戶（城郊水廠、連木沁水廠）之后的余水（23.4×104m3），僅占規(guī)劃供給工業(yè)企業(yè)可供水量的2.5%，不會(huì)對其他用水戶取用水條件產(chǎn)生影響。同時(shí)，該企業(yè)還與鄯善水務(wù)局簽訂了水權(quán)轉(zhuǎn)讓協(xié)議書，已消除對其他用水戶權(quán)益的影響。

該廠用水主要為設(shè)備軸承冷卻用水，除了蒸發(fā)、滲漏要消耗一部分外，其他水輸送到循環(huán)水池，處理后再次使用。因此，該項(xiàng)目不存在退水影響。

5 結(jié)語

鄯善縣粉磨廢渣綜合利用項(xiàng)目生產(chǎn)用水采用地表水，符合鄯善縣水資源規(guī)劃和配置思路。經(jīng)過分析論證，項(xiàng)目取用水量、耗水量、用水重復(fù)利用率等指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于《吐魯番地區(qū)重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)用水定額標(biāo)準(zhǔn)(試行)》等標(biāo)準(zhǔn)。項(xiàng)目年取水量6200 m3僅占規(guī)劃年供給企業(yè)用水量的2.5%，水量有保證，水質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)，不會(huì)對區(qū)域水資源可利用量及其配置方案和用戶產(chǎn)生影響。