浅议工业节水途径

靳 毅

(天津市静海县水政监察大队,天津静海 301600)

1 静海县水资源现状

静海县人均水资源占有量仅为 331m3,是全国人均水平的七分之一,是水源性和水质性缺水并存的城市,我县水资源严重短缺、水环境承载能力相对较弱。在今后很长一个时期,我县人口还要增长,人均水资源占有量将逐步减少。随着工业化进程、城市化步伐和生态环境建设的加快,全县经济规模将进一步扩大,对水资源的需求持续增加,水环境压力也随之越来越大,水资源供需矛盾更加突出,将成为制约我县经济社会可持续发展的重要因素之一。加大节约用水工作力度,对于实施水资源的优化配置,提高水资源的利用效率和效益,处理好社会进步、人口增长、经济建设、水资源利用、水环境保护的关系,保障国民经济和社会的可持续发展,具有深远的历史意义和重大的现实意义。

2 静海县工业用水现状

通过对静海县企业用水情况的调查,目前排放污水的绝大部分是由于管理不善或没有综合利用所引起的,只有 10%左右是由于缺乏环境保护措施所造成的。这样一方面造成水的大量浪费,而另一方面又给环境造成严重污染,进一步造成用水的紧张状态。形成恶性循环。我县的工业用水每年约为 606万 m3,但其利用率却较低,平均单位工业产值的耗水量较一些工业国家几乎要高出 3～4倍。这说明只要我们在节约用水上作出努力,其潜力是相当大的。

工业用水除了从数量上感到不足外,目前对水质,也感到越来越不能满足工业的需要。水质不好,不仅会损坏设备,增加原料及燃料消耗,还会直接影响产品的质量。特别是一些对水质要求比较高的工业,如食品、饮料、医药及电子等工业更是如此。

随着我县工业的发展,对于水量和水质的要求也越来越迫切,如不进行有效的节水工作,水的紧张状态将越演越烈。为了解决这一问题,就必须开展对节水工作的研究。

3 工业节水措施实例

以我县天津华源线材制品有限公司为例,该企业曾经是一家典型的高耗水企业,年用水量近百万方,其他同行企业情况基本相同。经过近两年的节水减排改造、提高管理水平、生产工艺改革,其年用水量降到了不足十万方。

3.1 加强企业用水管理

首先管理是一个最重要的环节,只有加强企业用水管理,才能合理使用水源,取得增产又节水的效果。

为了加强企业用水管理,必需建立必要的机构和用水管理制度,由公司主管生产的副总抓全面节水工作,节水责任制定岗定人,每个生产部门安装二、三级水表,考核到最小的生产班组,每个月甚至周上报并汇总用水情况,根据生产情况核定用水量,以便于考核并进行必要的奖惩制度,也使水的使用者能做到心中有数,领导对整个企业的用水情况心中有数,发现问题能够及时处理,切实起到节流的作用。

组织技术人员,成立节水技术组,通过对整条生产线进行研究,以自身实际情况为基础,进行节水技术开发,提高企业生产技术水平。

另外,企业内部对工厂车间或工段来的废水应作具体分析,哪些可以回用,哪些要作处理排放,因此要在调查研究的基础上,将各种用水和排水合理的分门别类,也就是说对工厂各处的排水要做到清浊分流,分别经过各自的管道或渠道,进行排放、贮留、处理或回用。

3.2 通过工艺改革来节约用水

生产过程所需的用水量是由生工艺来决定的,因而通过生产工艺的改革来节约用水,减少排放或污染才是根本措施。这方面是大有潜力可挖的。具体的做法大致有以下两方面：

3.2.1 通过工艺改革使生产主要过程中,少用水或不用水

这是一种比较根本性的改进方法,往往可以使一些难以解决的问题找到满意的答案。然而由于从根本改革生产工艺,往往会导致原材料、操作、设备等方面的较大变动,牵涉面较大,必须结合原、辅材料的供应,产品的数量和质量的影响,成本以及设备等方面作出统筹考虑。绝大多数企业在这方面缺少经验和动力,往往行动上比较谨慎。

3.2.2 通过工艺改革使生产洗涤过程中少用水

在工业生产中,为了保证产品的质量,往往需要对成品或半成品进行洗涤以去除杂质。采用何种形式洗涤常常对需要的水量有较大的影响。

首先还是要选择适合的生产线技术,同样是拉拔行业,华源的技术决定了其用水量在国内同行业中是最低的,降低生产成本的同时,也增强了产品的竞争力。

其次是加强操作管理,减少洗涤次数,或通过工艺改革,使产品或半成品经尽量少的洗涤次数即能达到质量指标,从而节约用水。

3.3 通过对冷却用水的管理来节水

在不少的工业中,由于工艺上的要求,需以水作为冷却剂进行降温。这种冷却水的用量是比较大的,并且在一般情况下,它除了受热污染以外,水质还是比较好的,因此应通过各种手段予以回用,节约冷却用水往往是工业节水的主要部分。

3.3.1 改直接冷却为间接冷却

在冷却过程中,特别在化学工业中,如采用直接冷却的方法,往往使冷却水中夹带较多的污染物质,使其丧失再利用的价值,如能改为间接冷却,就能克服这个缺点。

3.3.2 合理利用冷却水

合理利用冷却水包括几方面。例如对已使用过的冷却水可以进行一定的降温措施后,反复使用。也可以在第一次作为冷却水使用后,用于其它对冷却水要求较低的场合。例如在有些钢厂中,第一次冷却后,冷却水的温度由 9℃上升到 25℃,然而另一车间的冷却水温度允许略高些其温度上升到 35℃,然后还可利用到于对冷却水温度可更高些的另一车间,其冷却水出水温度上升到 40℃,最后送至锅炉车间使用,提高锅炉给水温度,降低了煤的耗量,并使同一冷却水在不同要求的车间被多次利用,不仅达到节水目的,在经济上也是合理的。

3.4 一水多用或污水净化后再用以节约用水

由于工艺中各环节的用水水质标准不一,因此可以利用某些环节的排水作为另一些环节的供水,以达到一水多用,从而做到节水的目的。工厂企业中有些环节出来的水质较差,如果经过合适的处理,往往可以回用或降级用于其它环节中去,以达到节水的目的。

中水回用的水质应根据用水对象和要求来确定;首先要保证安全可靠,保证人民的身体健康。目前污水处理后的回用水尚不宜用于饮用或直接与人体接触。使用时应采取防止误饮误用的措施,一般的再生水应达到无病毒无有害物质,在外观上无明显的色度,无泡沫及悬浮物,不使直观上有任何不快之感,更不允许有臭味、异味。在工业生产中使用再生水作为冷却水循环利用时,要进行水质稳定处理,防止用水设备结垢、腐蚀及微生物生长等问题,以免影响设备的正常运行。

以上是以天津华源线材制品有限公司成功的节水工作为实例,对工业节水工作做了简单说明。2010年该企业获得天津市节水型企业称号。

4 结合静海县工业生产和用水特点,从工艺、技术、生产结构、政策法规、节水规划等方面提出如下节水措施

4.1 实施工业用水多元化

1)城市污水回用

将城市污水处理后作为再生资源回用于企业,实现污水资源化,这既可以有效节水新水资源,又可以减少污水、废水排放,具有开源与节流的双重功效,特别适用于静海县这样水资源短缺,水环境不断恶化的地区。

2)收集雨水

收集雨水只需要少量投资就可以取得显著的节水效果,雨水不但廉价,而且水质好,应当引起企业的充分重视。

3)采用非水冷却,免用了冷却水

在有些工厂企业中,还有可能利用非水冷却达到节约冷却水的目的。例如某厂锌冶炼车间电解槽的电解液,原由水冷却,现改为由空气冷却塔直接冷却电解液,冷却后可以降温至 32℃～34℃,能满足生产工艺上的要求,这样每天可以节水 0.5万 m3,每年节水 182万 m3,取得较好的效果。

4)地下水回灌

另一合理利用水资源的办法是对地下含水层进行冬灌夏用措施

就是在冬天将冷水灌入地下含水层,夏季则抽出用于空调制冷。这种方法用于纺织系统等取得良好的效果。

4.2 推广工业节水新工艺

大力推广工业节水新工艺,主要包括改变生产原料、生产工艺和生产设备。目前采用的节水工艺主要有：干法除尘、高浓度灰渣输送、冲灰水回收利用等工艺。

4.3 积极采用工业节水新技术

1)采用工业外排废水回收再利用技术

对外排废水进行适当深度处理,使其水质达到回用标准,并针对其水质特点开发水质稳定技术和相应的处理技术,使其用作敞开式循环冷却水系统的补充水。

2)采用“零排放”技术

该技术是近年来工业企业为提高用水效率,最大限度减少因污水排放造成环境污染而采取一项先进技术,其实质是通过采用先进的工艺和设备、改善和加强管理、综合利用等措施,减少水的用量以及全面提高水的使用效率,从而达到经济效益和社会效益“双赢”的目标。

3)采用高效换热技术

物料高效换热技术是一项重要的节水技术,在生产过程中温度较低的进料与温度较高的出料进行热交换,达到加热进料与冷却出料的双重目的,这样一面可达到节水的目的,另一面可以达到节能的要求。

4)采用空气冷却代替水冷却技术

采用该技术是节约冷却水的重要措施,间接空气冷却可以节水 90%,直接空气冷却可不用水。

5)采用汽化冷却技术

汽化冷却是利用水汽化吸热,带走被冷却对象热量的一种冷却工艺。受水汽化条件的限制,在常规条件下,汽化冷却只适用于高温冷却对象。对于同一冷却系统,用汽化冷却所需的水量仅有升温为 10℃时水冷却水量的 2%,且减少90%的补水量,汽化冷却所产生的蒸汽还可以被回收利用。

4.4 加大政策与法规的执行力度

天津市有关节约用水的法律法规日趋完善,而法制建设的另一方面是执法。加强法制管理一是要做到执法要严、违法必究,对违法的责任人进行警告、经济制裁;二是要对有影响的违法案件公开处理、严厉打击;三是要展开多种形式的执法监督。

要做到水资源开发、利用和保护协调发展,以上措施只是节约用水中的几个方面。政府、团体单位和公民个人必须在水资源保护和利用过程中,更加开阔思路,提高行动效率,这样必能实现人与水资源的和谐发展。