林進(jìn)欽

（佛山市順德區(qū)節(jié)能協(xié)會(huì)， 廣東 佛山 528300）

佛山市順德區(qū)某蓄電池企業(yè)是一家成立20 多年的老企業(yè)， 年用水量超過20 萬m3。 根據(jù)《佛山市節(jié)水實(shí)施方案（2016—2020）》和《佛山市實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度考核方案》等文件要求， 該企業(yè)于2019 年7 月至10 月進(jìn)行了水平衡測試， 對用水現(xiàn)狀進(jìn)行合理化分析， 找出用水管網(wǎng)和設(shè)施的泄漏點(diǎn)， 建立用水檔案， 為制定用水定額和計(jì)劃用水量指標(biāo)提供了較準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 企業(yè)用水系統(tǒng)

企業(yè)廠區(qū)內(nèi)的用水分為生產(chǎn)用水系統(tǒng)、 輔助生產(chǎn)用水系統(tǒng)、 生活用水系統(tǒng)。

（1） 生產(chǎn)用水系統(tǒng)。 生產(chǎn)用水包括產(chǎn)品用水、工序用水等。 其中產(chǎn)品用水指純水制備以及電池電解液配制用水。 工序用水主要包括直接冷卻水系統(tǒng)、 間接冷卻水系統(tǒng)的用水， 以及清洗用水等。 直接冷卻水系統(tǒng)用水包括鉛帶鑄造機(jī)、 壓延機(jī)的冷卻用水、 固化室加濕器補(bǔ)水。 間接冷卻水系統(tǒng)用水包括鉛粉機(jī)、 合膏冷卻、 鑄板機(jī)、 部品車間成型機(jī)、組立線、 充電水槽、 化成干燥機(jī)等設(shè)備冷卻用水。清洗用水包括拉網(wǎng)水洗機(jī)、 涂板洗機(jī)、 化成極板等設(shè)備水洗用水。

（2） 輔助生產(chǎn)用水系統(tǒng)。 輔助生產(chǎn)用水系統(tǒng)包括純水制備系統(tǒng)（超濾及反滲透系統(tǒng)）、 污水處理站、 廢氣處理系統(tǒng)（濕式除塵）、 洗衣房等。

（3） 生活用水包括辦公樓、 廠內(nèi)食堂、 沖涼房等用水。

2 水平衡測試

2.1 測試內(nèi)容

水平衡測試內(nèi)容包括： ①企業(yè)水源的日供水量及水質(zhì)； ②企業(yè)供水干支線的漏溢水量； ③企業(yè)重點(diǎn)用水工序的日取水量、 用水量、 耗水量及重復(fù)利用水量； ④企業(yè)辦公、 后勤生活日取水量、 用水量、 排水量和耗水量。

2.2 水平衡體系的劃分

按照生產(chǎn)用水系統(tǒng)、 輔助生產(chǎn)用水系統(tǒng)、 生活用水系統(tǒng)進(jìn)行測試和確定水平衡體系。 由于生產(chǎn)比較穩(wěn)定， 按照公司用水邊界、 進(jìn)出企業(yè)的水量及各種用水之間的關(guān)系， 建立水平衡模型圖和平衡方程式。

2.3 測試方法、 時(shí)間、 設(shè)備

（1） 測試方法。 測試采用逐級平衡法［1］。 水平衡測試時(shí)企業(yè)正常生產(chǎn)， 測試的時(shí)段與生產(chǎn)周期一致。 根據(jù)不同的測試斷面采用不同的測量方法， 如抄表法、 超聲波流量測量法、 容積讀秒法、 逐級比較分析法、 經(jīng)驗(yàn)分析法等［2］。

（2） 測試時(shí)間。 水平衡測試分成2 個(gè)時(shí)段：

第一時(shí)段： 7 月1 日至31 日， 正常生產(chǎn)， 對全廠的水量進(jìn)行測試， 包括對各系統(tǒng)進(jìn)行測試， 掌握用水情況、 廢水排放情況、 循環(huán)水?dāng)?shù)據(jù)。

第二時(shí)段： 10 月1 日至4 日， 全廠停產(chǎn)， 只有部分辦公人員和保安留守， 對全廠公共區(qū)域及生產(chǎn)的主要用水設(shè)施進(jìn)行漏水量測試。

（3） 測試設(shè)備。 手持式／便攜式超聲波流量計(jì)6 臺(tái)， 型號(hào)為MIK－2000H， 精度為±1%， 流速范圍為±32 m／s， 適用管徑為15 ～6 000 mm。 工業(yè)溫度計(jì)、 秒表、 皮尺、 量筒、 測厚儀。

3 水平衡測試結(jié)果及分析

測試期間水平衡如圖1 所示。

（1） 從水平衡分析可知， 各工序進(jìn)水量與全廠總進(jìn)水量的差為14.95 m3／d， 相差3.14%， 在誤差范圍之內(nèi)， 即漏損率為3.14%。

（2） 根據(jù)對廠區(qū)工業(yè)水平衡的測試系統(tǒng)可知，企業(yè)通過已實(shí)施的再生水利用管路改造、 再生水深度處理系統(tǒng)等節(jié)水方案建設(shè)， 企業(yè)水重復(fù)利用率為86.67%， 達(dá)到行業(yè)清潔生產(chǎn)評價(jià)指標(biāo)體系的水重復(fù)利用率一級指標(biāo)（85%）［3］的要求。

圖1 測試期間水平衡Fig. 1 Water balance during the test

（3） 根據(jù)測試數(shù)據(jù)， 單位產(chǎn)品取水量為0.078 5 m3／kVAh。 對比行業(yè)清潔生產(chǎn)評價(jià)指標(biāo)體系的單位產(chǎn)品用水量（起動(dòng)型鉛蓄電池）一級指標(biāo)（0.08 m3／kVAh）［3］， 該企業(yè)單位產(chǎn)品取水量達(dá)到先進(jìn)水平。

（4） 從生活系統(tǒng)水平衡可知， 測試期間職工人均生活日新水量為64.64 L／（人·d）。 通過對比DB 44／T 1461—2014《廣東省用水定額》［4］只食不住員工日均用水為80 L／（人·d）可知， 該企業(yè)職工日用水均符合標(biāo)準(zhǔn)要求， 但辦公生活等公共區(qū)域用水設(shè)施節(jié)水型器具占比較低， 建議更換節(jié)水器具， 降低生活用水量。

（5） 各用水系統(tǒng)中， 充電工序用水量較大， 占整體用水量為20.09%（具體見圖2 所示）， 充電工序用水主要用于充電水槽冷卻用水（包括充電注酸冷卻、 充電過機(jī)冷卻）。 經(jīng)水平衡測試發(fā)現(xiàn)， 電池放進(jìn)冷卻水槽時(shí)， 水槽會(huì)溢流排入廢水處理站， 增加廢水處理站的廢水處理量， 由于這部分水質(zhì)較好， 建議可以收集重復(fù)利用。

圖2 水平衡測試期間各系統(tǒng)用水情況Fig. 2 Water consumption of each system during water balance test

其次用水較多為化成工序， 占整體用水量的9.95%， 化成工序用水主要用于極板清洗用水、 化成水槽冷卻用水、 干燥機(jī)冷卻用水， 冷卻水經(jīng)循環(huán)冷卻水塔冷卻后回用。 而清洗水排入廢水處理系統(tǒng)， 由于這部分水質(zhì)比較單一， 建議可以增加凈化循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行再利用， 減少廢水處理站負(fù)荷。

沖涼房用水占總用水量的8.99%。 沖涼房用水量超過大部分工序用水量， 員工用水沒有節(jié)制， 導(dǎo)致水浪費(fèi)現(xiàn)象比較多， 建議增加節(jié)水沐浴器， 強(qiáng)化管理。

廢氣治理設(shè)施用水占總用水量的7.69%。 公司共有15 套濕式除塵處理設(shè)施和6 套酸霧凈化器，經(jīng)水平衡測試發(fā)現(xiàn)， 部分除塵設(shè)施由于使用年限較長， 壁體出現(xiàn)破損導(dǎo)致漏水， 有部分循環(huán)水泵也由于酸腐蝕而漏水， 建議進(jìn)行修補(bǔ)和更換。

拉網(wǎng)工序用水占整體用水量的4.78%。 經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)： 拉網(wǎng)水洗使用的噴頭為直管噴頭， 由于直管噴頭噴射的面積有限， 故工件需要多次噴射才能清洗干凈， 使用水量較多， 建議將噴頭改為扇形噴嘴。

4 節(jié)水措施

經(jīng)過水平衡測試和前期清潔生產(chǎn)工作， 公司開展了一系列節(jié)水技術(shù)改造， 部分重點(diǎn)節(jié)水的項(xiàng)目如下：

（1） 再生水利用管路改造。 利用廢水處理站處理后出水作為再生水清潔車間地面、 沖洗設(shè)備、 廢氣處理設(shè)施噴淋、 廁所清潔、 綠化等。 可節(jié)約新鮮水用量25 550 m3／a。

（2） 再生水深度處理系統(tǒng)。 通過增加精密過濾器、 超濾及反滲透裝置， 對再生水進(jìn)行深度處理，提高回用水水質(zhì)。 回用水水質(zhì)提高之后可以回用到拉網(wǎng)水洗、 充電水槽冷卻等工序， 可以減少新鮮水用量12 200 m3／a。

（3） 充電工序增加儲(chǔ)水罐。 電池充電時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量， 需要把電池放進(jìn)有冷卻水的水槽進(jìn)行冷卻，水槽排水時(shí)因?yàn)槔鋮s水的儲(chǔ)存罐容量不足， 部分冷卻水會(huì)溢流， 增加廢水處理站的廢水處理量。 所以需要增加一個(gè)儲(chǔ)水罐防止冷卻水溢出。 改造后， 可以減少新鮮水用量和廢水產(chǎn)生量5 758 m3／a。

（4） 化成極板水洗用水實(shí)現(xiàn)循環(huán)化。 原化成極板水洗的水直接排放到廢水處理站進(jìn)行處理， 現(xiàn)在通過凈化循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行再利用。 改造方案為增加中和罐1 臺(tái)、 過濾器1 臺(tái)、 數(shù)碼監(jiān)控系統(tǒng)1 臺(tái)以及多功能堿液桶2 個(gè)。 洗滌設(shè)備、 待處理水槽、 已處理水槽和4 個(gè)極板洗滌槽組成一個(gè)大循環(huán)回路通道。而大通道中又分成4 個(gè)小通道（4 個(gè)洗滌槽）。 改造后， 可減少極板水洗用水量10 200 m3／a。

（5） 化成工序酸液回收再利用。 現(xiàn)狀化成槽硫酸用過后直接排放至廢水處理站， 由于這部分水質(zhì)比較單一， 沒有雜質(zhì)， 擬將酸液回收， 重新調(diào)配后再利用， 可減少用水量1 520 m3／a。

（6） 拉網(wǎng)水洗工序改造。 將拉網(wǎng)水洗的直管噴頭更換為扇形噴嘴， 由于扇形噴嘴噴射具有中高沖擊力， 噴射范圍比較廣， 噴射的水珠大小比較均勻［5］， 可減少清洗次數(shù)， 也能使工件比較干凈，改造后可減少用水量1 050 m3／a。

（7） 初期雨水池建設(shè)。 通過建設(shè)初期雨水收集池， 將初期雨水進(jìn)行收集， 防止雨水受含鉛廢水的污染。 收集的回用雨水用于綠化， 有效降低綠化用水量950 m3／a。

（8） 引入節(jié)水器具的使用。 將辦公室的水龍頭和站廁改用紅外線節(jié)水器具， 沖涼房沐浴水龍頭采用節(jié)水認(rèn)證的淋浴器， 可減少人為導(dǎo)致的浪費(fèi)水量655 m3／a。

（9） 修補(bǔ)廠區(qū)內(nèi)漏水點(diǎn)。 對經(jīng)水平衡測試發(fā)現(xiàn)的漏水管道、 除塵器、 水泵、 冷卻水塔進(jìn)行修補(bǔ)，可減少漏水損失量668 m3／a。

5 結(jié)語

針對本次廠區(qū)水平衡測試中發(fā)現(xiàn)的問題， 企業(yè)及時(shí)采取一些措施， 并制訂整改方案， 使得用水管理達(dá)到一個(gè)新的水平， 進(jìn)一步提高企業(yè)各部門對節(jié)水工作重要性和迫切性的認(rèn)識(shí)。 開展企業(yè)水平衡測試分析工作可促進(jìn)企業(yè)科學(xué)管水、 節(jié)約用水， 為創(chuàng)建節(jié)水型企業(yè)奠定重要的基礎(chǔ)。