張世杰，張勁韜

(1.中儲糧油脂成都有限公司，成都 611434； 2.吉林農(nóng)業(yè)大學 食品科學與工程學院，長春 130118)

水平衡測試是企業(yè)摸清用水現(xiàn)狀、挖掘節(jié)水潛力、提高用水效率、降低生產(chǎn)成本的有效手段,是促進節(jié)約用水,加強水資源管理的一項基礎性工作[1]，也是搞好節(jié)水工作的基礎。利用水平衡測試,企業(yè)可以準確了解單位產(chǎn)品的耗水量與生產(chǎn)用水的重復利用率，摸清用水現(xiàn)狀及各類用水設備、設施、儀器、儀表分布及運轉(zhuǎn)狀態(tài)，用水總量和各用水單元之間的定量關系，了解合理用水水平，獲取準確的實測數(shù)據(jù)從而進行工業(yè)用水節(jié)水合理化分析，評價用水技術經(jīng)濟指標，找出節(jié)水潛力，有的放矢地采取相應的技術、管理措施，達到節(jié)約用水和合理用水的目的[2]。因此，通過水平衡測試，可以達到以下幾個方面的效果：摸清工廠用水現(xiàn)狀和用水基本參數(shù)之間的定量關系；找出泄漏水量，解決長期漏水問題；為工廠制訂合理的用水規(guī)劃提供可靠的依據(jù)；為公司制訂耗水定額打下基礎；培養(yǎng)公司科學用水管理人員；加強公司科學用水管理基礎工作，建立公司用水檔案，健全公司用水計量儀表；為公司治理廢水提供基礎水量情況；最終達到合理用水，降低成本的目的。水平衡測試包括準備、實測、匯總、分析4個階段。本文對大豆油廠進行了水平衡測試，并根據(jù)測試結(jié)果進行分析評價，提出節(jié)水措施及建議，以期為制油企業(yè)降本增效，為油脂行業(yè)實現(xiàn)碳達峰、碳減排提供技術路線和管理思路。

1 工廠供水管網(wǎng)及計量情況

大豆油廠擁有大豆預處理、浸出生產(chǎn)線和油脂精煉生產(chǎn)線各一條，配套有鍋爐、污水處理等公用工程，供水為市政自來水。全面排查工廠供水管網(wǎng)，核實管道走向，根據(jù)各段的管徑大小繪制給水管網(wǎng)示意圖，在調(diào)查管網(wǎng)的同時檢查了計量器具的配置情況，按照水平衡測試要求，完善了計量設備，并繪制水表計量網(wǎng)絡圖。工廠原有一級水表1只，二級水表14只，新增加二級水表7只，共計二級水表21只。一級水表裝表率、完好率、計量率均為100%；二級水表裝表率、完好率均為100%，計量率為97.25%；各用水管道、水泵等工作情況良好。

2 水平衡測試

委托專業(yè)公司依據(jù)GB/T 12452—2008《企業(yè)水平衡測試通則》、GB/T 7119—2006《節(jié)水型企業(yè)評價導則》對工廠進行水平衡測試。

2.1 1 d水平衡測試

根據(jù)工廠供水系統(tǒng)實際情況，此次水平衡測試工作采用動態(tài)一次平衡法，測試時間為2018年12月24日15:00—2018年12月25日15:00，測試項目為自來水，一、二級水表1 d水平衡測試結(jié)果見表1。由表1可知，一級水表流量為838 m3，二級水表流量之和為813 m3，不明水量為25 m3，管網(wǎng)不明水率(不明水率為一級水表流量與二級水表流量之和的差值占一級水表流量的比例，下同)為2.98%，符合小于5%的測試標準，水平衡測試工作進入全面測試階段。

表1 一、二級水表1 d水平衡測試結(jié)果

2.2 連續(xù)3 d水平衡測試

進行連續(xù)3 d的水平衡測試，第一次測試時間為2018年12月25日15：00— 2018年12月26日15：00，第二次測試時間為2018年12月26日15：00—2018年12月27日15：00，第三次測試時間為2018年12月27日15：00—2018年12月28日15：00。一級水表連續(xù)3 d水平衡測試結(jié)果見表2，二級水表連續(xù)3 d水平衡測試結(jié)果見表3。

表2 一級水表連續(xù)3 d水平衡測試結(jié)果 m3

表3 二級水表連續(xù)3 d水平衡測試結(jié)果 m3

由表2、表3可知，一級水表3次測試的日均取水量為822.33 m3,二級水表3次測試的日均取水量為800.67 m3。第一次測試一級水表流量為836 m3，二級水表流量之和為813 m3，不明水量為23 m3，不明水率為 2.75%；第二次測試一級水表流量為810 m3，二級水表流量之和為788 m3，不明水量為22 m3，不明水率為2.72%；第三次測試一級水表流量為821 m3，二級水表流量之和為801 m3，不明水量為20 m3，不明水率為2.44%；連續(xù)3 d水平衡測試的不明水率均小于5%的測試標準。

2.3 對月測試

同時記錄全廠各取水表的讀數(shù)，對月測試自來水取水量。測試時間為2018年12月24日—2019年1月23日(按照間隔30日對時計算)。一、二級水表對月水平衡測試結(jié)果分別見表4、表5。 由表4、表5可知，對月測試一級水表流量為24 790 m3，二級水表流量之和為24 109 m3，不明水量為 681 m3，不明水率為2.75%，一級水表日均取水量為826.33 m3。

表4 一級水表對月水平衡測試結(jié)果 m3

表5 二級水表對月水平衡測試結(jié)果 m3

3 全廠用水情況合理化分析及用水定額分析

3.1 全廠用水情況合理化分析

測試工廠各區(qū)域用水量分布及比例，水量以對月測試期日均取水量為準，工廠用水情況分析見表6。從表6可以看出，生產(chǎn)加工用水包括間接冷卻用水、產(chǎn)品用水、污水處理用水、鍋爐用水，4項取水量占比為84.62%，車間生活用水、辦公生活用水、食堂用水、綠化用水取水量占比為10.54%，消防用水取水量占比為2.09%，不明水取水量占比為2.75%，符合公司用水情況，用水結(jié)構(gòu)比較合理，這與工廠重視節(jié)水工作，改善用水設施，配備節(jié)水器具，對管網(wǎng)的日常檢查維護是密不可分的。

表6 工廠用水情況分析

3.2 萬元產(chǎn)值取水量及工廠用水定額分析

3.2.1 萬元產(chǎn)值取水量(見表7)

表7 連續(xù)3年萬元產(chǎn)值取水量

由表7可知，2016、2017、2018年全年取水量分別為245 392、288 504、296 589 m3，萬元產(chǎn)值取水量分別為13.80、15.96、15.35 m3。

3.2.2 工廠用水定額分析

根據(jù)生產(chǎn)報表計算工廠用水產(chǎn)品(工廠主要產(chǎn)品為精煉大豆油)單耗并進行用水定額分析，結(jié)果見表8。由表8可知，在水平衡測試期間，月生產(chǎn)精煉大豆油取水量為3 336.84 m3，月精煉大豆油產(chǎn)量為7 191.5 t，單耗為0.46 m3/t，符合《四川省用水定額》中精煉油先進值1.2 m3/t的要求。

表8 工廠用水產(chǎn)品單耗及用水定額分析

4 工廠采取的節(jié)水措施

水不僅是生產(chǎn)過程中必備的主要輔料，也是最廉價、采用面最廣泛的冷卻源，同時也是生產(chǎn)中保障安全及正常生產(chǎn)必不可少的物質(zhì)之一[3]。經(jīng)過此次水平衡測試，掌握了工廠各區(qū)域用水量、各環(huán)節(jié)用水量、不明水量，從而可以針對性地采取相應的節(jié)水措施,加強節(jié)水技術改造，采用閉路水循環(huán)的方式減少耗水量，提高水的重復利用率。

4.1 有關鍋爐用水的節(jié)水措施

根據(jù)對月測試，鍋爐日均取水量為368.28 m3，占工廠總?cè)∷康?4.57%，位居工廠各區(qū)域取水量第一位，是節(jié)約用水潛力最大的區(qū)域。

鍋爐產(chǎn)生蒸汽后由管網(wǎng)輸送至預處理、浸出、精煉車間的用熱設備，釋放潛熱和少量顯熱后還原成高溫的冷凝水,冷凝水熱能占蒸汽熱能的25%左右,采用密閉式冷凝水回收系統(tǒng)對冷凝水進行回收以重復利用，節(jié)約了鍋爐用水量。無密閉式冷凝水回收系統(tǒng)的工廠非常值得技改增加密閉式冷凝水回收系統(tǒng)，節(jié)水節(jié)能效果顯著。采用密閉式冷凝水回收系統(tǒng)需要注意首先系統(tǒng)要閉式運行，防止空氣吸入，經(jīng)常檢查車間疏水系統(tǒng)疏水效果，避免漏汽漏水造成的水的浪費和回收率降低。

冷凝水是理想的鍋爐用水，回收冷凝水作為鍋爐給水可以減少鍋爐排污次數(shù)，從而節(jié)省燃料、水的消耗及軟水處理成本，可減少約10%鍋爐除氧排放產(chǎn)生的熱污染，還可減少相應煙氣的排放。

4.2 有關間接冷卻用水的節(jié)水措施

間接冷卻用水日均取水量相對于工廠總?cè)∷空急葹?4.55%，居工廠取水量第二位。夏季大豆一次浸出水耗控制在138 kg/t(以大豆質(zhì)量計)，冬季水耗控制在 88 kg/t(以大豆質(zhì)量計)。浸出、精煉循環(huán)冷卻系統(tǒng)水量損失包括4部分：蒸發(fā)損失、風吹飄水損失、排污損失、泄漏損失。新鮮水的補水量就是這4部分水量損失的總和，采取措施減少這4部分的水量損失，就可以減少用水量。蒸發(fā)損失控制循環(huán)冷卻水的濃縮倍數(shù)在3～4，降低補充水的用量，不僅節(jié)約水資源，還可以降低排污水量，同時減少廢水的處理量。調(diào)整風機風葉角度以減少風吹飄水損失，在保證冷卻效果的前提下，夏季調(diào)大風葉角度，冬季調(diào)小風葉角度，氣溫低時甚至停開部分風機，降低風吹飄水損失的同時降低風機電流，節(jié)水又節(jié)電。循環(huán)冷卻水安裝在線水處理系統(tǒng)，在線監(jiān)測pH、硬度、電導率等指標，添加阻垢劑、緩蝕劑、殺菌劑，隨時監(jiān)測和調(diào)整循環(huán)水水質(zhì)，保證循環(huán)水的水質(zhì)，從而保證循環(huán)冷卻效果，提高進出口水溫溫差，從而減少排污水量和補水量。

4.3 有關產(chǎn)品用水的節(jié)水措施

產(chǎn)品用水取水量相對于工廠總?cè)∷空急葹?5.19%，居工廠取水量第三位。夏季精煉一級大豆油水耗控制在92 kg/t(以大豆原油質(zhì)量計)，冬季水耗控制在 75 kg/t(以大豆原油質(zhì)量計)。精煉車間工藝用水主要是水化脫膠所用軟水，改造管路收集加熱管路的蒸汽冷凝水回收至熱水罐，從而減少軟水補充量。水洗離心機排出的水洗廢水回收利用，補充至水化脫膠工序，作為水化脫膠工藝用水，既減少了補水量，又降低了廢水處理成本。水環(huán)泵所排冷卻廢水，改造管路補充至精煉車間冷卻塔，作為循環(huán)冷卻水補充用水，可減少冷卻塔循環(huán)冷卻水的補水量，同時降低廢水處理成本。

4.4 有關不明水量的節(jié)水處理措施

4.4.1 不明水量情況分析

本次水平衡測試發(fā)現(xiàn)工廠存在一定比例的不明水量，全年累積起來是不小的浪費，所以必須采取措施減少或杜絕不明水量。水平衡測試不明水量情況統(tǒng)計見表9。

表9 水平衡測試不明水量情況統(tǒng)計

由表9可知，雖然不明水率均小于5%，但是每天有20 m3及以上的水量不明流失，每月有681 m3水量不明流失。因此，必須采取措施找到不明水量流失的原因并加以解決。

4.4.2 不明水量解決措施

由于工廠自來水管道從戶外進戶都是地埋管道，廠區(qū)內(nèi)自來水管網(wǎng)也是走的地下，所以聘請專業(yè)公司專業(yè)人員攜帶測漏儀對工廠自來水地下管網(wǎng)管路進行檢測查漏。經(jīng)過專業(yè)檢測，找到了兩處地下管道漏水點，一處是管道腐蝕漏水，另一處是管道接頭處地面下沉導致接頭松脫漏水。經(jīng)地面開挖、修復管道漏水點，解決了廠區(qū)地下自來水管網(wǎng)漏水問題。所以，若發(fā)現(xiàn)工廠存在不明水量，要使用專業(yè)測漏儀檢查排查并解決，減少或杜絕不明水量。

4.5 管理措施

在節(jié)水管理措施上，各級管理人員對用水管理提高了認識，完善了每日每月水表機制，落實了水表抄表當班責任人及當班抄表時間節(jié)點，完善了用水報表，使管理人員能做到日常關注用水消耗情況，及時發(fā)現(xiàn)水量消耗異常。

5 結(jié) 語

經(jīng)過此次水平衡測試工作，徹底了解了工廠的供水管網(wǎng)及水平衡情況，找到了用水管理存在的問題，落實用水管理措施，完善用水管理制度，利于節(jié)約用水，降低成本。工廠有必要每3年做一次水平衡測試，以便找出用水各環(huán)節(jié)存在的問題并加以解決。同時，因生產(chǎn)技術、工藝流程和規(guī)模等發(fā)生變化的，應當及時進行新的水平衡測試。推行清潔生產(chǎn)戰(zhàn)略，提高工藝節(jié)水水平，提高水的重復利用率是今后努力的方向。根據(jù)公司實際情況，污水車間可以處理二級中水回用，通過處理后，達到城市雜用水標準，用于替代自來水進行沖廁和綠化等，可節(jié)約水資源及水費支出。