最严节水政策下陶瓷企业水平衡测试综述

罗彩云

摘 要：通过对本地区水资源管理政策的分析，阐述陶瓷企业在水平衡测试工作上面临的形势。对陶瓷企业开展水平衡测试工作依据、目的、测试指标和方法、测试程序和步骤等进行简述，加深陶瓷企业对水平衡测试工作和作用的认识，并对其开展水平衡测试提供一定指导作用，借此推动陶瓷企业提高自身节水管理和节水改造技术水平。

关键词：陶瓷企业;水平衡;测试;节水

1 前 言

近年来，面对日益严峻的水资源形势，国家、省市各级部门围绕水资源管理、节约用水等提出了一系列要求，要求控制水资源消耗，实行最严格水资源管理制度，实施水资源消耗总量和强度双控行动。

目前，大多数陶瓷企业不重视用水管理和节水工作，亦缺乏有效的用水计量，用水管理和节水改造几乎没有或无章法，全凭主观经验开展用水管理，受人员管理和技术水平影响因素限制，极易造成水资源浪费和经济损失。

因此，为实现水资源可持续发展适应节水新形势的要求，提升自身用水管理和节水技术水平，陶瓷企业应积极开展水平衡测试。通过水平衡测试摸清陶瓷企业水资源管理、利用现状和水平，奠定用水计划、用水定额管理基础，为实施节水改造项目提供依据，切实提高陶瓷企业用水管理和用水效率，节约水资源，保护生态环境。

2 测试要求和对象

佛经信〔2018〕66号文中公布佛山市工业节水2020年总目标为：

（1）重点高耗水行业规模以上企业节水型企业建成率达100%，鼓励其它高耗水、高污染行业规模以上企业完成节水型企业建设;

（2）年均用水量超过10万立方米（含10万立方米）的工业企业开展水平衡测试。

佛府〔2018〕48号文第二十六条要求，月均用水量在10万立方米以上的应当每4年至少开展1次水平衡测试;月均用水量不足10万立方米的，应每6年至少开展1次水平衡测试。申报节水型企业基本要求为水平衡测试报告在有效期内且报告通过主管部门的专家评审文件或能够证明其效力的文件。

部分陶瓷企业有取江河水生产的现象，根据《取水许可技术考核与管理通则》（GB/T 17367-1998）标准要求，取水许可申请人及持证人应根据GB/T12452、GB7119标准进行水平衡测试。部分地区如佛山市禅城区住房城乡建设和水利局发布《关于开展水平衡测试和节水型单位创建工作的通知》禅建发〔2019〕164号文件要求，要求執行水平衡测试作为取水许可延续、城市污水处理费减免核准的要素条件，对未开展水平衡测试工作（无水平衡测试报告）的单位，将不予进行取水许可延续和城市污水处理费减免核准。2019年底取水许可证或城市污水处理费减免核准期满的、需要进行许可续期的单位，各陶瓷企业结合单位实际情况，及早开展水平衡测试等涉取用水管理工作。

此外，《佛山市人民政府办公室关于印发佛山市非居民用水累进加价实施方案的通知佛府办〔2018〕25号》文件规定，完成水平衡测试，并按照测试报告要求完成改造项目的企业，用水计划增长系数可增加0.2，有利于企业提高用水计划额度，降低超计划用水导致水价加价的风险。超计划用水企业将面临1 ～ 3倍的超额累进水费加价。

因此，为避免因政策解读不足而对生产和经济造成不利影响，年均用水量超过10万立方米的陶瓷企业应积极开展水平衡测试，各企业及早关注并按要求、按规定周期开展测试。同时，水平衡测试工作的开展亦是申报节水型企业的基础条件。

3 测试依据、范围、原理和目的

水平衡测试依据《企业水平衡测试通则》（GB/T12452-2008）标准，参考《工业用水考核指标及计算方法》（CJ42-1999），《工业企业水量平衡测试方法》（CJ41-1999）等相关工业用水标准要求开展。各类水量定义参照《工业用水节水术语》（GB/T 21534-2008）标准规定。

由于陶瓷行业未公布相关行业节水型企业评价导则，因此按照《广东省用水定额》（DB44/T 1461-2014）、节水型企业评价导则（GB/T 7119-2018）等相关标准进行评价。

企业用水过程按其生产过程可分为生产用水、辅助生产用水、附属生产用水，不包括居民生活用水，外供水、基建用水。[1]生产用水是直接负责产品生产的各工序用水，如配料、球磨、施釉等工序用水;辅助生产用水是指为生产线提供服务的单元用水，如机修、空压站、污水处理站、检化验等部门用水;附属生产用水则是指为企业提供服务的机构如办公楼、食堂、生活、绿化、车队等附属部门用水。划分水平衡测试范围利于规范用水统计管理，还能增加陶瓷行业各类用水可比性和工艺用水定额的参考性，有利于后续节水工作的开展。

水平衡测试原理是指生产用水、辅助生产用水和附属生产用水应等于各系统输入水量的总和，通过对各用水单元/用水系统水量进行测试、统计、分析得出水量平衡关系。

水平衡测试可以摸清企业用水现状，建立健全用水档案盒计量仪表，确定各类水量之间的定量关系，进行合理化用水及用水效率分析，找出节水潜力大、科学合理的项目，为下一步节水技术改造、用水定额和水资源管理、调配等奠定基础。企业水平衡测试是开展计划用水、促进企业节约用水的一项重要基础工作，是考核企业用水水平的一项重要措施[2]。

4 测试指标和方法

4.1 测试指标

企业水平衡各用水单元主要测试指标为输入的新水量（常规水源、非常规水源）、循环水量（直接/间接循环水量、其它循环水量）、串联水量（回用水等），以及输出的循环水量、串联水量、排水量、漏失水量及耗水量。

输入的新水量包括城镇自来水、地表/下水取水、外购其它水或水产品的总量。循环水量是指用水单元或系统内，生产中已使用的水再循环用于同一过程的水量;串联水量是指生产中产生的或使用后的水再用于另一个单元或系统的水量;排水量为生产使用后排出企业之外以及排出该单元进入污水系统的水量;漏失水量为企业供水及用水管网和用水设备漏失的水量[3]。

测试后全厂统计指标包括新水量、重复利用水量（直接/间接冷却循环水量、其它循环水量、回用水量及其它串联水）及其它水量（排水量、漏失水量、耗水量）三大部分。

4.2 测试方法

水平衡测试方法分为一级平衡法、逐级平衡法和综合平衡法三种。

（1）一级平衡法为同一测试时段内对所有用水指标进行测试并进行平衡计算的方法。此种方法精度较高，但对人力和测试设备的要求较高。

（2）逐级平衡法是指将单位用水系统划分为若干个子系统，挑选具有代表性的测试时段，采用局部到整体，积零为整的测试方法进行水平衡测试，测试工作可在一段时间内完成，灵活性较高，人员和设备调配自由度较高，由于测试周期较长，企业用水状况变动，存在水量关系难平衡的情况。

（3）综合平衡法是指在测试周期内，正常生产条件下隔一定时间测试一次，多次测试取平均值的测试方法。多用于独立复杂系统。

5 测试程序和步骤

水平衡测试主要工作程序和步骤为测试前准备、编写测试方案、现场测试、数据汇总计算分析、用水节水情况分析和评价，最终形成水平衡测试报告的过程。各项工作主要内容有：

5.1 测试前准备

水平衡测试是一项精度要求高、涉及面广的工作。为保障测试工作顺利开展，前期需要做好充分准备，对企业基本情况、水源情况、管线情况、水计量器具配备情况、用水单元/系统等进行详细的摸底调查，确定测试边界、测试手段，同时为下一步制定有效可行的测试方案奠定基础。

以陶瓷生产企业为例：

（1）首先要了解陶瓷企业生产产品类型：墙地砖、工业陶瓷、陶瓷制品等;调查企业生产工艺情况，例如生产工艺是否有施釉、彩绘、印花或抛光等工艺，形成企业生产工艺流程图;了解企业生产工艺特征、流程及产生的用水点，编制用水工艺流程框图;收集企业生产档案，提取企业产品产量、历史取水量、废水排放量等重要参数。填写《水平衡测试通则》附表B.2企业近三年用水情况表及表B.3企业生产情况表。

（2）其次，了解陶瓷企业进厂水源情况：包括自来水、地表/下水。部分陶瓷企业自江河取水，因此企业进厂水源包括城镇自来水、江河水，将企业取水能力、取水设施及其对应计量水表的规格型号、数量、额定流量、水质和水温等参数一一收集，填写《水平衡测试通则》附表B.1企业取水水源情况表。

（3）再者，調查企业给排水管网、计量和用水设备/系统。如给排水管网走向、管径、埋深，统计企业主要用水设备/系统数量和技术参数，主要用水设备/系统位置，绘制企业给排水管网图及系统图;理清并汇总水计量设施情况，绘制企业水计量系统图，实地查验水表安装情况、完好性和准确性，必要时按要求加装水表，收集企业水表计量率及计量器具配备率材料。填写《水平衡测试通则》附表B.4全厂计量水表配备情况表。

（4）最后，调查企业用水、节水规章制度建立情况;用水管理人员配备情况;节水措施实施情况及效果等。

通过上述程序，初步了解企业生产用水管理、用水计量、用水设备、用水工艺及节水改造等情况，为制定水平衡测试方案打下坚实的基础。

5.2 编制水平衡测试方案

经过测试前期的摸底调查和资料收集工作的开展，对企业用水节水现状有了进一步了解，依据调查结果，结合企业实际生产情况编写测试方案，测试方案主要包括以下几项内容：

5.2.1 确定测试方法

结合用水单位用水系统的实际情况确定水平衡测试方法。一般使用水计量表计、超声波流量计测量、容积法、设备定量/定额估算、水尺测量等方法灵活进行测试。

陶瓷企业生产用水主要是球磨设备、喷雾设备、制釉施釉、印花、抛光、磨边、机台/地面等清洗用水和产品配料用水。这些系统相对独立，受生产情况限制，测试采用逐级平衡法进行，便于合理安排设备、人员和协调生产。部分指标如陶瓷产品中带走的水分难以直接测试，采用含水率进行计算;烘干挥发水分难以测试可采用差值法计算。测试间歇性用水设备时，将所测得的单位时间用水参数乘以实际用水时间从而得出每天用水情况。[4]

5.2.2 划分测试单元

根据企业生产工艺流程，供排水管网情况及用水工艺情况划分测试单元。

典型陶瓷生产工序单元主要有配料、球磨、喷雾干燥、成型、制釉施釉、印花、抛光、检验、包装等工序，根据实际生产情况进行单元筛选划分，生产工序部分用水划分为生产用水。辅助生产用水，如机修、空压站、污水处理站等作为辅助生产部门用水单元;附属生产用水如办公生活、绿化、车队等附属部门用水可划分为办公生活、绿化及其它用水等。

5.2.3 布置测点

根据供水系统或生产工艺、用水工艺的流程确定平衡体系，测试大体上划分为取水系统、循环水系统和生活水系统三个大类，各个子单元测试需将取水、各类循环水、串联水、排水、回用水等一一测试。测试过程中无特殊情况，保证各测点间隔时间保持一致，减少测量误差。

5.2.4 确定测试时段及次数

按照陶瓷企业生产用水工艺特点及规律，按批次确定测试时段和测试次数，如有多种产品，可多次测试取平均值。

5.3 开展水平衡现场测试

先进的仪器设备需要技术水平高、实际工作经验丰富、责任心强、有工作能力的人员进行操作，加强测试人员培训是提高水平衡测试技术水平的重要手段。[5]正式开展水平衡现场测试前需围绕测试安全、测试技术和要点组织相关人员参与培训学习，明确测试人员、测试设备及协助人员;对前期排查出需完善的水计量仪表进行检查核对，确保企业现场满足水平衡测试要求。同时，在测试前要注意排查各用水环节的跑、冒、滴、漏现象，容易产生漏失水量的部位多数是用水设备、阀门、管网、水箱、水池，记录其所在的位置，并采用适当方法测出跑冒滴漏水量，如停水检漏、容积法等。修复漏水部位后再开展现场水平衡测试工作。

做好充分的基础准备工作后，正式启动水平衡现场测试。根据测试方案和实际生产情况，选取稳定运行、具有代表性的典型时段开展测试，各测试组按照划分好的单元、测点、测试时段和次数派遣人员进驻开展现场测试，确保测试结果具有代表性。测试过程中按标准要求填写相应测试表格，记录测得数据。

5.4 数据整理和分析

5.4.1 数据复核、汇总与计算

数据汇总前对所记录数据进行审核，消除漏记或错记的隐患，检查数据的真实性和可靠性。应具有可操作性，数据来源可靠真实可信，计量和统计口径一致，便于评价。[6]对于明显偏离或异常的水量进行剔除，必要时对按照仪器与仪表测得数据进行修正。而后按照工艺流程或用水流程，以划分的测试单元为统计单位，从最基本的用水单元开始，逐级按工序/重点用水系统或设备、车间、全厂的顺序对数据进行汇总计算水平衡测试数据，并填写《水平衡测试通则》附表B.5用水单元水平衡测试表、B.6企业水平衡测试统计表及B.7企业用水分析表。

根据汇总数据后，绘制全厂、车间或用水系统及重点用水设备的水平衡方框图，并标注各类水量流向及数量，以便直观清晰地掌握全厂用水情况。

5.4.2 用水节水情况分析和评价

根据水平衡测试结果，按《广东省用水定额》（DB44/T1461-2014）、《节水型企业评价导则》（GB/T7119-2018）等标准有关要求，计算企业各种用水评价指标，评价指标包括单位产品水量指标、重复利用率、直接冷却水循环率、循环水浓缩倍数、废水回用率、用水综合漏损率、水表计量率、水计量器具配备率、单位产品排水量、达标排放率、非常规水源替代率和非常规水源利用率等评价指标;根据水量参数分类统计结果，按照墙地砖、工业陶瓷和陶瓷制品及其它行业指标对产品用水和排水指标进行评价，其它指标对照行业先进值进行评价，并对企业用水合理性进行分析。

根据水平衡测试结果和用水合理性分析，从用水工艺、用水管理和用水技术等几方面全面分析企业用水现状中存在的问题，与同类企业的用水水平进行比对进行分析，挖掘出企业用水薄弱点，找出企业節水潜力大的单元/设备，侧重考虑水循环利用率、重复利用率、用水漏损率等指标，在设备更新、工艺改进等方面有针对性提出切实可行的改善意见和建议，一水多用，提高用水效率，节约用水。

5.5 出具水平衡测试报告

水平衡测试报告总体包括：用水单位基本情况，水平衡测试的依据，用水单位用水的基本情况，水平衡测试方案，水平衡测试结果（水平衡图和水平衡测试统计表等），水平衡测试后评估，用水单位用水评价，节水潜力分析，节水建议等内容。

节水建议可分为管理建议和技术建议。管理节水建议主要有加强培训学习，提高人员管理和节水技术水平、完善配套管理制度、加强管线检查及维护、优化产品设计和生产工艺、考核用水等管理手段;而技术建议一般为采取工程技术改造等手段，如淘汰落后/高耗水用水工艺/设备，加强废水治理及回用，积极采用国内外先进节水技术/设备等手段。

水平衡测试报告是测试工作完成后形成的技术性成果产出，是对本次水平衡测试工作的总结，通过文字叙述、图表等形式，说明企业基本情况及用水工艺情况等，全面概括水平衡测试的最终结果，提出中肯的节水整改意见和建议。

6 结 论

通过水平衡测试对用水单位在管水、用水等方面合理性的深入分析评价，找出节水潜力，针对节水潜力结合企业的经济条件和科学技术水平，制定出技术上可行、经济上合理的整改意见和建议，为陶瓷企业节水管理和节水技术提升起到了良好的推动作用。

随着水平衡测试工作开展，陶瓷企业对自身用水情况，用水现状和水平有了更深刻的了解，有利于企业建立完善的用水管理体系，科学有序地开展节水管理和节水技术改造，包括日常用水设施运行维护、用水计划管理和定额考核，国内外先进生产工艺和设备的应用等，企业在节约用水方面所做的努力，不仅对经济和社会的可持续发展做出贡献，同时可降低超计划用水导致水价加价和行政政策对生产影响的风险。

面对水资源日益紧缺的形势，廉价易得的水资源篇章终将翻过，陶瓷企业勇于担负起水资源和环境保护，促进经济发展和民生的社会责任，努力提升自身用水管理和节水改造水平，在降低企业水资源投入成本、提高企业竞争力的同时亦实现环境保护的双赢局面，陶瓷企业应积极主动地参与到水资源节约行动中来。

参考文献

[1] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T 12452-2008企业水平衡测试通则[S].2008.

[2] 岳 杨.高耗水企业水平衡测试分析[J].东北水利水电，2016，02：0037-0038.

[3] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T 21534 - 2008工业用水水节水 术语[S].2008.

[4] 中华人民共和国建设部.CJ 41-1999，工业企业水量平衡测试方法[S].1999.

[5] 李 璇.水平衡测试水量测试方法与研究[J].黑龙江水利，2014，0024-0025.

[6] 国家市场监督管理总局.GB/T 7119-2018节水型企业评价导则[S].2018.