摘要：要想有效減少工業(yè)廢水的排放以及降低工業(yè)的能源消耗，就必須在工業(yè)廠區(qū)的設計中做好排水的節(jié)能設計。文章主要介紹了在當下的工業(yè)廠區(qū)設計中，在排水方面存在的節(jié)能問題以及相應的解決辦法。

關鍵詞：工業(yè)廠區(qū)；工廠廠房；給排水系統；節(jié)能設計；能源消耗；工業(yè)廢水 文獻標識碼：A

中圖分類號：TU991 文章編號：1009-2374（2017）11-0161-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.082

按照《中華人民共和國節(jié)約能源法》的相關規(guī)定，對于一些固定資產所投資的工程項目的建設與設計，要合理地遵循節(jié)能設計規(guī)范與用能標準，對于那些不能達到合理節(jié)能設計規(guī)范與用能標準要求的一些項目，審批機關就不能夠對其審批，待項目建設完成后，無法達到合理節(jié)能設計規(guī)范與用能標準相關要求的，不能驗收。

中國以工業(yè)為主的能源消費結構與產業(yè)結構將長期無變化，所以在我國供需矛盾激化和能源資源緊缺的條件下，做好工業(yè)節(jié)能可以有效解決工業(yè)甚至是整個國家經濟發(fā)展過程當中的能源緊缺問題，其有較為重要的戰(zhàn)略意義。所以對于給排水設計而言，怎樣不斷設計與優(yōu)化工業(yè)廠區(qū)的給排水系統，盡最大可能地節(jié)約能源，是眾多排水設計工作者不容忽視的一個問題。接下來談談筆者在工業(yè)廠區(qū)給排水節(jié)能設計中發(fā)現的一些問題和相關解決方法，供參考。

1 排水中存在的節(jié)能問題

1.1 沒有分質供水

工業(yè)中使用的水和生活里使用的水都是來自自來水，但是在工業(yè)的使用過程中對水的質量沒有生活中那么嚴苛，如果在工業(yè)的用水過程中，水的質量不斷加以區(qū)分的話，不僅會增加工廠成本，還會浪費一定程度的水資源。

1.2 沒有分壓供水

除了整個工廠都采用自來水供水之外，工廠里面還沒有科學的分壓供水系統，因為在工廠里面通常都是一整套的排水管網，這種設計讓清污分流和雨污分流等工作進展困難。在污水的處理中，不僅增加了成本的費用，更浪費了水資源。

1.3 缺乏系統的設計

污水的處理與回收以及再利用是需要進行一個充分的市場調研，并且需要制定有關的計劃。對于清污分流以及雨污分流等工作，工廠沒有系統的設計。與此同時，污水的回收和處理等工作的工藝相對來說還不夠成熟?？偟膩碚f，工廠在廢水的處理方面仍有較大的隱患。這些隱患不僅會導致工廠在處理廢水這一問題上的成本的提高，更為主要的是造成水資源的浪費。

2 解決節(jié)能問題的策略

2.1 適當利用市政網的壓力

一般來講，市政的供水壓力在整個城市中普遍高于其他地區(qū)，大約在0.3MPa。有些地區(qū)的供水壓力不足，需要兩次加壓，這就造成了資源的損耗，如果可以適當將市政管網的壓力給這些地區(qū)分區(qū)供水，能夠有效地減少能源的不必要消耗。因此對于一些工業(yè)區(qū)的供水應盡可能的利用市政管網，當這些工業(yè)區(qū)所需的水量過高或者水壓過大以至于市政網直供無法滿足時，可以對于生活和生產用水的提供分別采用變頻調速系統和普通泵加壓的方式。不同的工作環(huán)境下，變頻調速可能會出現不同的節(jié)能狀況，但一般都大于30%，變頻調速會根據不同的情況針對性地自主變頻，有利于對設備的保護，使設備能夠更高效地工作且工作時間延長，同時可以避免產生過多的噪音，使員工能夠舒適安穩(wěn)地進行作業(yè)。對于一些對水質沒有特殊要求的工業(yè)區(qū)，可以采用管網夜間高水壓。廠內應實行二級計量的模式對生產和生活用水進行監(jiān)控，第一級監(jiān)控全廠，第二級應計量單位住戶的用水，此模式可以對廠內所有用水狀況進行全方面的觀察計量，對于節(jié)約用水有著重要的意義。管網疊壓用水可以有效地節(jié)約能源，但很多工業(yè)區(qū)都處在較為偏僻的位置，此方式難以運用到實際中，如果可以應盡可能地運用此方式供水。

2.2 工廠里的用水量要符合規(guī)范

工廠內的用水量不是越高越好，真正合理的用水量應該是按照《建筑給水排水設計規(guī)范》的標準。如何讓工廠內的供水系統科學規(guī)范，可采取以下辦法：（1）利用市政管網的壓力，輔以豎向分區(qū)以平衡用水點的水壓，最后達到直接給工廠供水的目的；（2）通過并聯的方式將水泵分區(qū)以減少減壓閥的個數，用水點的水壓減少后即可實現節(jié)水的目的；（3）減少生活水池的深度，這樣就可以有效減少水泵的提升高度，節(jié)約能源；（4）如果工廠內一定要使用變頻泵給水，要先考慮變頻變壓的模式，因為這種模式比變頻恒壓更節(jié)能。

2.3 熱水系統的熱源選擇

通常在工業(yè)廠區(qū)內，熱水的使用地只在浴室以及食堂，因此熱水系統一般是定時系統。在工廠的熱水系統中，用來加熱水能源的熱量如何產生是工廠是否節(jié)能的重要影響因素。在選擇加熱水資源的眾多能源中，首先應該被考慮的是工廠內生產過程中產生的廢棄熱量。

但是工廠在生產過程中產生的熱量畢竟難以收集，因此熱源的選擇除了有廢氣能量之外，還可以考慮取之不盡、用之不竭的太陽能。由于我國獨特的地理位置，使得日照時間較長，因此我國對于收集太陽能方面有先天的地理優(yōu)勢，有利于太陽能熱水器的大面積使用。太陽能熱水器主要由集熱系統、儲水系統以及循環(huán)系統三部分組成。集熱系統又包括集熱器等，集熱器可以分為兩種類型——平板型和真空型。通常太陽能熱水器的工作流程是集熱器收集熱量加熱給水箱中的冷水，然后利用熱水上行冷水下行的原理，將熱水通過循環(huán)系統，送至熱水儲存箱，冷水繼續(xù)加熱，形成循環(huán)，但是運用太陽能熱水器加熱水資源也有其不完美的一面。因為在溫度較低的冬季，太陽能熱水器的產出量可能無法滿足人們的需求。因此在工廠中，除了由太陽能熱水器作為熱水系統的熱源之外，可能還需要輔助熱源，以備不時之需。一旦出現了陰雨天氣，太陽能熱水器無法產出滿足工廠內浴室以及食堂的需求量時，輔助熱源主要幫助熱水加熱，以保證工廠的正常運行。除此之外，在天氣較惡劣的寒冬，工程還必須要保證太陽能熱水器的抗凍性能以及在夏天的抗熱性能和承壓能力等。如果工廠處在一些能源較豐富的區(qū)域，還可以選擇其他能源作為工廠內熱水系統的熱源，比如風能、海洋能等。

2.4 提高水資源的使用效率，保證水資源不浪費

節(jié)約水資源已經成為近年來全世界共同呼吁的話題，水資源作為人類必需的能源之一，需求和儲備出現的矛盾日益明顯。我國有近一半的城市處于缺水狀態(tài)，1/6的城市屬于嚴重缺水狀態(tài)。在工業(yè)生產上水資源的作用不用強調，因此為了有效解決需求與供給的矛盾，在工業(yè)廠區(qū)的設計過程中，一定要將節(jié)約用水放到設計的重點中。在工業(yè)廠區(qū)中，要綜合利用所有可以使用的水資源，只有這樣才能在不浪費水資源的前提下完成工業(yè)產出。

工業(yè)廠區(qū)中的水的節(jié)約可以分為兩個部分：第一部分是廠區(qū)內生產產生的廢水和生活產生的廢水的回收利用；第二部分是雨水收集后的回收利用。具體的節(jié)約水能源的方法有：（1）將生產和生活廢水回收處理再利用。對于廠區(qū)內必須要進行的綠化澆灌以及沖廁用水和道路沖洗這些對水質要求不高的需求點，可以采用將生活廢水以及生產廢水收集到污水處理站后回收再處理進而使用的辦法。同樣如果在廠區(qū)內的生產過程中對水質的要求不高，也可以將處理后的廢水投入使用；（2）雨水的收集。雨水的收集利用和廢水的使用相似，都是先收集進而處理，最后達到符合某種指標的水。經過某些設施和藥劑處理后的水也可以用于廠區(qū)內的廁所沖洗、綠化澆灌以及道路用水。除此之外，經過處理后的雨水還可以用于廠區(qū)內的景觀用水。站在經濟化的角度上，廠區(qū)內的雨水可以盡可能多地全部收集，在簡單處理的前提下，用于綠化澆灌以及景觀用水。另外還可以將雨水排到地下，讓雨水經過地面沙石的過濾轉化為合適的淡水資源。

2.5 合理選擇系統配備

工廠除了要做到水資源的節(jié)約回收再利用之外，還要學會選擇合適的系統裝置以做到節(jié)能節(jié)水。

通常在工廠內，水資源的流通是通過排水管道實現的。因此在流通的過程中，管道的流速以及內部管壁的粗糙程度，都會對水資源的利用率帶來極大的影響。一般來說，如果管壁的粗糙程度以及壓力較小，水受到的阻力就會較小。如果事先確定了管道的直徑，選擇較為光滑且單位距離阻力更小的管道材料可以有效地降低能源的損耗，如果情況允許，增加管道的直徑也可以使供水受到的阻力更小。因此按照工廠的實際設計過程中一定要針對管網制定出一個合適的、有利于提高水資源使用效率的方案。廠內用水主要是一些配有器材和衛(wèi)生器，可以從這些設備入手，在水的最后使用階段采取相應的措施以節(jié)約水的損耗。對于需水設備等，在能夠滿足其能夠用于生產生活的最低功能標準的情況下，選擇更為節(jié)能的器材器具可以提高水的利用效率，減少不必要的損耗。針對于此，采取的措施主要有三方面：（1）便器的更換。應將廠內水量消耗較大的便器更換為節(jié)能型，在靜置水箱中存有的水應不超過6L；（2）衛(wèi)生間內部設施的更換。應將長流水的器具更換為帶有紅外感應比較靈敏的器具，通過靈敏的控制能夠有效減少水的損耗；（3）沐浴設施的更換。沐浴器盡量安裝腳踏開關，對配有三個或以上沐浴器的浴室應配置環(huán)形水管道。其有關措施如下：（1）使用節(jié)水型小、大的便器，坐便器的水箱容積應該要小于6L；（2）在衛(wèi)生間器具的使用上，要盡量地使用感應式沖洗閥大便器、小便器、紅外感應水嘴等一些可以消除長流水的器具與水嘴；（3）在浴室淋浴器的選擇中，要使用腳踏開關淋浴器，大于三個淋浴器的配水管道將其布置為環(huán)形。

3 結語

在工廠的設計過程中，一定要著重注意排水節(jié)能這一部分的設計，因為只有合理高效地利用了水資源，才能保證工廠能長期久遠地發(fā)展下去。

參考文獻

[1] 汪涵義.試論在工業(yè)廠區(qū)之內的節(jié)水性的改進以及相關工作當中需要進行提高的環(huán)節(jié)[J].工業(yè)環(huán)境開發(fā)和設計資訊，2012，（12）.

[2] 楊鳳蘭.變頻調整水泵在自動化供水系統中的節(jié)能實踐[J].電氣時代，2015，（1）.

作者簡介：張強（1969-），女，河北邯鄲人，中國能源建設集團安徽電力建設第二工程有限公司工程師，研究方向：供熱通風與空氣調節(jié)。

（責任編輯：王 波）