企业水平衡测试与节水分析

顾爱辉 周 荣 江宝锋

企业水平衡测试与节水分析

顾爱辉 周 荣 江宝锋

一、前言

我国是一个水资源紧缺、万元产值耗水量偏高的国家，也是水资源受污染比较严重的国家。随着社会经济的高速发展，城市工业用水量日趋增大，水质污染和用水浪费现象比较严重，使得有限的水资源供需矛盾尤为突出。就工业企业而言，水不仅是生产过程中必备的主要辅助原料，也是最为价廉、采用面最为广泛的冷却源，同时也是生产中保障安全及正常生产必不可少的物质之一。工业企业用水量占整个社会用水量的比重较大，存在的节水潜力巨大。只有通过开展以节水为目的的水平衡测试，才能发现企业在用水、管水、节水方面存在的问题，以采取必要措施来加强用水管理，实现节约用水。

二、企业水平衡测试

（一）水平衡测试概念及水平衡测试依据

所谓水平衡就是指用水经科学测试而明确在供入、使用、消耗、排泄等各个环节中的具体量值，并以此验证水在供入、使用、排放中所建立起来的平衡关系，从而发现和研究各个用水环节中存在的问题，并有针对性地制定整改方案，提出合理化用水方式，以挖掘节水潜力，提高水的利用效率，达到节约用水的目的。

水平衡测试的依据为：《企业水平衡测试通则》（GB/T12452－2008）、《节水型企业评价导则》（GB/T7119-2006）、《工业企业产品取水定额编制通则》（GB/T18820-2002）、《用能单位能源计量器具配备和管理通则》（GB/T17167-2006）等。

（二）水平衡测试的目的及内容

水平衡测试的目的是通过测试、平衡，加强企业用水管理，提高水的利用效率，以有限的水量创造出更大的经济价值，使企业用水更合理，水的利用效率更高，创造出更好的经济效益和社会效益。

水平衡测试的内容：Ⅰ.摸清供排水管网，完善供排水管网图；Ⅱ.确立不同的用水体系；Ⅲ.确定测试周期；Ⅳ.搜集相关参数及用水相关资料；Ⅴ.各种水量的测试；Ⅵ.测试数据的汇总整理；Ⅶ.综合平衡；Ⅷ.合理化用水分析及整改方案。

（三）水平衡测试的方法

企业水平衡原则上通过测试计算与数理统计计算相结合的方法进行综合分析。企业水平衡的具体方法由于行业不同、工艺路线不同、生产设备不同略有差别，但归纳起来大致以直接冷却水、间接冷却水、工艺用水、生活用水与补充水、重复利用水为线索，按生产用水系统、辅助生产用水系统和附属生产系统等用水单元为层面进行平衡，测试涉及面广，技术含量高，知识涵盖门类较多，是一个多层面、多视点的复杂网络综合平衡。

（四）水平衡测试数学模型

水量平衡基本图示见图1。

水量平衡方程式如下:

水量输出表达式：

水量输入输出平衡方程式：

式中：

Vt——系统中总用水量；

Vcy——系统中循环用水量；

Vf——系统中新水量；

Vs——系统中串联用水量；

Vco——系统中耗水量；

Vd——系统中排水量；

Vl——系统中溢漏水量

三、企业水平衡测试的应用

本文以三菱丽阳高分子材料（南通）有限公司（以下简称三菱丽阳）为实例，来剖析企业水平衡测试与节水分析的具体步骤。

（一）企业简介

三菱丽阳是亚洲最大的综合丙烯酸树脂制造企业日本三菱丽阳株式会社的下属企业。公司生产销售亚克力粒子（产能40000t/年）、亚克力板材（产能20000t/年）、丙烯酸涂料树脂（产能4200t/年）。

（二）企业水平衡测试结果

通过对企业水平衡测试数据的整理、计算和合理性分析，企业用水现状如下：

企业日均总用水量为56241.85m3/d，总取水量643.01m3/d。其中，取用新鲜自来水源577.20m3/d，外购蒸汽65.81t/d；总的回收循环重复利用水量 55598.84 m3/d；冷却水循环量31699.45m3/d，冷却水循环率99.49%；工艺水回用量23899.39m3/d，工艺水回用率98.42%；总的回收循环重复利用率98.86%；企业日均排放水量499.23m3/d，排放率为77.64%；日均消耗水量143.78m3/d，消耗水量占总取水量的22.36%。

在企业总取用的56241.85m3/d水中：间接冷却水日均取用31785.93m3/d，占总取用水量的56.52%；生产工艺用水日均取用24380.01m3/d，占总取用水量的43.35%；生活用水日均取用14.86m3/d，占总取用水量的0.03%；其他用水日均取用57.69m3/d，占总取用水量的0.10%。

（三）存在的问题及节水建议

通过水平衡的测试和对测试结果的评价分析发现企业还有一定的节能、节水潜力，在此提出如下节水建议：

1.关于东片厂区循环水系统方面的建议该循环冷却水系统单从供用水方面有关数据分析均符合要求，而且还处于较好的水平，但和西片区域的循环冷却水比较发现存在明显差异。东片厂区的循环水系统主要是受供水管网牵制，存在瓶颈现象，造成两台配置75kW电机的上水泵出水量仅在400m3/h左右，几乎还不足一台配置75kW上水泵的出水量。

建议：将循环供水系统的上水泵进出口管接管方式按工艺要求进行扩管处理，增加水的流量。改造完后两台上水泵仅需开一台就能满足生产中的冷却循环用水量。另外还可采用变频调速技术来控制调节水压和水量，使电动机始终伴随着生产车间用水工况的变化而自行进行调节，使供用水系统一直处于恒压、稳定、平衡的运行状态。

2.关于蒸汽管网方面的建议

供汽管网的供汽能力远远大于取用的汽量而导致管网中的蒸汽产生了凝结水源而排掉。由于所排的凝结水设施均在一级总表的后面，对企业来讲，无形之中增加了蒸汽的费用支出。

建议：在两个厂区蒸汽总管分方向输送处进行串接，串接处停用的汽管管段不拆除，可加装阀门或加法兰盲板等予以隔绝，一旦企业的产能扩大，用汽量增加还可再恢复使用。并加装一只蒸汽二级计量表计（涡街流量计），使两个厂区的用汽情况分别进行计量和核算。

3.关于蒸汽凝结水回用方面的建议

在测试现场发现有部分设备使用蒸汽后产出的凝结水未进行回收和利用。

建议：排放的蒸汽冷凝水应考虑回收后成为降温降压器的喷淋用水，既回用水源，又可多产出蒸汽能量，同时可少用或不用软水，其中也存在取用自来水制作软水的成本效益。

四、结语

企业水平衡测试是节约用水的基础和有效措施，能为城市或地区掌握大量的基础用水资料，能改变当前各地区用水基数不清、重点不明、发展方向模糊的状况。能够使各级政府和主管部门制订出更合理更科学的节水规划、用水预测及用水定额等，并制订出符合当地实际情况的用水规范、标准等，使用水沿着科学的高效用水方向发展

江苏省水文水资源勘测局南通分局 226006 长江委长江口水文水资源勘测局 200000）

（专栏编辑：张 帆）