張可義

（河北省滄州水文水資源勘測局 河北 滄州 061000）

1 概述

滄州市是水資源緊缺的城市之一，多年平均水資源量為12.07億m3，其中地表水資源量為6.04億m3，地下水資源量為6.03億m3。與滄州市第一次水資源評價相比水資源量呈下降趨勢。全市人均水資源量2005年178m3，若按照國際公認的人均500m3的極度缺水標準，滄州市已屬極度缺水城市[1]，隨著滄州市工業(yè)的發(fā)展和城市進程的加快，水資源的供需矛盾更加突出。滄州市地下水超采嚴重，由此造成地下水位不斷下降，缺水已成為制約滄州市社會經(jīng)濟發(fā)展的主要瓶頸。為了節(jié)約用水，合理調(diào)配水資源，增加水的重復(fù)利用率，減少污水排放，使企業(yè)的用水更加合理、科學，必須摸清企業(yè)的用水現(xiàn)狀，挖掘企業(yè)節(jié)水潛力。因此開展企業(yè)水平衡測試勢在必行。

2 水平衡測試原理及方法

2.1 水平衡測試基本原理

水平衡測試原理包括水量的平衡關(guān)系和水量的平衡體系，水量的平衡關(guān)系是水平衡測試理論的核心，水量的平衡體系是水量的平衡關(guān)系賴以建立的前提條件[2]。水平衡體系可大可小，大到企業(yè)全部，小到一個用水點?？梢詫哂泄残缘挠盟O(shè)備開展平衡測試，如空壓機、冷凍機、鍋爐等；也可以對一個用水體系平衡測試，如基本建設(shè)項目、洗浴、食堂等；還可以把一個企業(yè)分片、分塊進行測試并將它們有機地聯(lián)成一個整體。

2.2 水平衡測試的基本條件

水平衡測試的基本條件主要包括：①條類計量設(shè)施配齊配全，一級水表的配備率在測試期間必須為100%，二級水表的配備率應(yīng)達到98%以上，三級水表的配備率應(yīng)達到95%以上，所有用水計量器具完好率應(yīng)達到98%以上，并正確安裝和使用；②配備完善的用水管理系統(tǒng)：計量管理臺賬和近年生產(chǎn)用水及生產(chǎn)資料情況；③測試周期應(yīng)為一個完整的生產(chǎn)周期，通常為7d，一個完整的測試應(yīng)包括用水高峰期，平水期和低峰期；④應(yīng)選擇在正常生產(chǎn)狀況下，各類設(shè)備正常運行，最好為一個完整的產(chǎn)品生產(chǎn)過程；⑤排水管線要明確，特別對工業(yè)用水不夠重視，基礎(chǔ)資料不健全的企業(yè)，要摸清水的來龍去脈后，正確安裝計量裝置，測出可靠數(shù)據(jù)[3]。

2.3 水平衡測試的工作步驟與測試方法

水平衡大致可分為準備階段、實施測試、數(shù)據(jù)匯總分析和評價四個階段[4]，其中準備階段主要包括：企業(yè)用排水情況詳勘，制定測試方案，儀器設(shè)備配置以及技術(shù)準備；測試階段主要包括：測試數(shù)據(jù)收集以及技術(shù)審核，實時數(shù)據(jù)分析反饋；數(shù)據(jù)分析階段主要包括：數(shù)據(jù)整理、匯總和分析，并編寫《水平衡測試報告書》；評價段主要包括對用水單元進行合理用水評價，找出不合理用水量的產(chǎn)生的原因，并提出合理化建議。

水平衡測試方法一般采用一次平衡法或逐級平衡法。一次平衡法主要適用于生產(chǎn)周期小于24h或用水均勻不存在周期性的車間或設(shè)備，逐級平衡法是建立在用水點的基礎(chǔ)上，能夠較好地反映出各個不同用水設(shè)施的用水情況。

3 用水參數(shù)測試方法及評價指標

3.1 水量測試方法

水量測試是水平衡測試的主要內(nèi)容，主要進行新水量，重復(fù)利用水量、耗水量、排水量、溢漏水量的測試。測試時應(yīng)選擇在生產(chǎn)正常的情況下，連續(xù)觀測多次，取其平均值[5]。常用的測試方法有水表讀數(shù)法、超聲波法、流速儀法、容積法、浮標法、調(diào)查法以及計算法等七種測試方法。

3.2 水質(zhì)水溫測試方法

工業(yè)生產(chǎn)過程中，無論把水作為生產(chǎn)品的原料，還是作為生產(chǎn)資料或輔助生產(chǎn)資料，各行業(yè)、不同產(chǎn)品、不同生產(chǎn)條件，都對水質(zhì)水溫提出了相應(yīng)的要求，因此，對取水及有關(guān)環(huán)節(jié)的用水水質(zhì)、水溫狀況進行測定分析，是非常必要的。在工業(yè)水平衡測試時，主要測試用水點及排水點的水質(zhì)、循環(huán)用水進出口及對水溫有要求的串聯(lián)用水控制點的水溫。水質(zhì)、水溫測試方法均采用取樣測試法，測試時取用不同的時段進行算術(shù)平均。

3.3 評價指標

依據(jù)GB/T7119-93《評價企業(yè)合理用水通則》的規(guī)定，評價企業(yè)各用水指標，分析企業(yè)節(jié)水潛力及節(jié)水方向，協(xié)助企業(yè)制定節(jié)水措施，提高企業(yè)用水率，制定合理的用水方案。評價企業(yè)用水還包括循環(huán)冷卻的冷卻效率、水表計量率、萬元產(chǎn)值取水量、工藝水回水率、污水排放率等。

4 水平衡測試實例

4.1 企業(yè)基本情況

滄州大化股份有限公司坐落于歷史文化古城滄州市，始建于1974年3月，企業(yè)占地面積1.1km2，現(xiàn)有員工1150名，公司于2000年在上海證券所上市，公司有年產(chǎn)58萬t尿素、36萬t合成氨、3萬t濃硝酸、5萬t孔硝銨、3.5萬t雙氧水等生產(chǎn)能力。

4.2 企業(yè)供排水及循環(huán)水情況

2008年1月之前該公司取水為自備水源的深井水，2008年1月以后改用滄州市供排水集團供水，自備井全部關(guān)停，日取新水21062.4m3，日排污水7775.5m3。公司的循環(huán)水系統(tǒng)有兩套，循環(huán)水量466444.0m3/d，間接補水12103.2m3/d。

4.3 水溫、氣溫與水質(zhì)

（1）新水：12℃；循環(huán)水平均 29℃；

（2）測試期間平均氣溫-15℃m3；

（3）新水水質(zhì)符合GB5749—85《生活飲用水衛(wèi)生標準》；

（4）間接冷卻水 BOD5＜30，PH=6～9；

（5） 外 排 污 水 ：COD＞100；BOD5＞30；PH=6～9。

4.4 測試結(jié)果分析

4.4.1 測試結(jié)果分析

依據(jù)GB/T12452—2008《企業(yè)水平衡與測試通則》、GB/T7119—93《評價企業(yè)合理用水通則》、GB50179—94《河道流量測驗規(guī)范》的要求，對滄州大化股份有限公司進行詳勘，共布設(shè)水量監(jiān)測斷面256處，其中超聲波流量118處，流速儀1處，浮標1處，容積62處，讀表35處，水溫測點24處，水質(zhì)測點3處，氣溫1處，調(diào)查計算11處。經(jīng)測試得到測試數(shù)據(jù)：企業(yè)日取水量21062.4m3，日用水量748161.6 m3，間接冷卻水循環(huán)量705880.8m3/d，間接水循環(huán)率98.1%，重復(fù)利用率97.2%，單位產(chǎn)品取水量6.4m3/t，萬元產(chǎn)值取水量35.6m3/萬，萬元產(chǎn)值用水量1290.4 m3/萬，排水率36.4%，漏水率0.6%，達標排放率100%。

根據(jù)高用水工業(yè)主要節(jié)水指標評價，化肥生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品取水量用水定額為6.5m3/t，該廠為6.4m3/t，重復(fù)利用率為90%，本廠的重復(fù)利用率為97.2%。兩項指標均達到了化工行業(yè)的定額要求，單位取水量和重復(fù)利用率都達到了同行業(yè)較高水平。

4.4.2 用水節(jié)水方面存在的問題分析

按照國標《評價企業(yè)合理用水技術(shù)通則》（GB/T7119—2008）規(guī)定，“車間用水計量率應(yīng)達到100%。設(shè)備用水計量率不低于90%。該廠的計量現(xiàn)狀為：一級水表計算率100%，二級水表計量率100%，三級水表計量率43%，計量表的缺乏，不但對考核用水指標有一定的難度，也給用水管理帶來很大困難，在進行成本核算時，單位設(shè)備用水成本因無計量而無法計算。

蒸汽冷凝水是一種優(yōu)質(zhì)水。本廠因工藝原因蒸汽量比較大，因而產(chǎn)生的冷凝水也很大。硝酸車間每天有50.4m3蒸汽冷凝水排放，水汽車間每天有242.4m3蒸汽冷凝水排放。本廠每天有837.6m3的冷卻水直接排放，這部分水都是用的新鮮水，直接排放比較可惜。

4.4.3 企業(yè)用水管理建議

針對水表計量方面存在的問題應(yīng)采取相應(yīng)措施。目前三級表配備率僅為43%，要提高計量儀表的配備率，（依據(jù)國家標準，一次用水量達到2m3/d的用水單元均應(yīng)安裝計量水表），加強對計量儀表的檢查，按照要求定期維護保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)問題及時檢修。調(diào)查期間廠區(qū)有跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，要加大檢查力度。對蒸汽冷凝水直接排放的問題建議回收用于循塔補水、車間衛(wèi)生、汽車用水等。直接排放的冷卻水是用的新鮮水，建議再次利用，用于機泵冷卻、綠化等。通過回收再次利用每年可節(jié)約新水 41.2萬m3。

5 結(jié)語

工業(yè)企業(yè)開展水平衡測試，能夠全面了解企業(yè)管網(wǎng)狀況，各部位（單元）用水現(xiàn)狀，找出水量平衡關(guān)系和合理用水程度，找出泄漏水量，解決長期漏水問題，增強企業(yè)節(jié)水意識，為企業(yè)制定合理用水規(guī)劃提供可靠依據(jù)；為水行政主管部門制定用水定額和計劃用水量指標提供準確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為摸清城市和地區(qū)用水現(xiàn)狀，制定供水、節(jié)水及污水處理規(guī)劃提供可靠依據(jù)。同時，也為企業(yè)納入城市用水計劃，最終實現(xiàn)節(jié)水型工業(yè)提供保證。從而有的放矢的采取相應(yīng)措施，挖掘節(jié)水潛力，達到加強用水管理，提高合理用水水平的目的。陜西水利

[1]滄州市水利局.滄州市第二次水資源評價報告.【R】.2006.

[2[李智慧,徐衛(wèi)東,王力等.水平衡測試技術(shù)【M】.太原：山西科技出版社.1998.

[3[河北省工業(yè)企業(yè)水平衡測試實施辦法（試行）.2001.

[4[林洪孝,王國新.用水管理理論與實踐[M[.北京：中國水利水電出版社,2003.

[5[滄州水平衡測試中心.滄州大化股份有限公司水平衡測試報告【R】.2009.