于露

（遼寧省本溪水文局，遼寧 本溪 117000）

本溪市水資源較為豐沛，但時(shí)空分布不均衡，且在生產(chǎn)和生活領(lǐng)域中存在嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)型、生產(chǎn)型和消費(fèi)型浪費(fèi)，用水效益效率不高，也在很大程度上加劇了水資源緊缺狀況。水資源不僅是人類賴以生存的必備條件，也是人類開展生產(chǎn)活動(dòng)的必要因素，對(duì)于水資源緊缺地區(qū)，進(jìn)行合理的水資源配置和供需平衡分析是提高區(qū)域整體用水效率和效益的有效途徑。本溪市具有工業(yè)活動(dòng)用水量大且集中的特點(diǎn)，部分工業(yè)用水在用水工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)下可以循環(huán)使用，宜于改造節(jié)水。下文以本溪鍶源飲品股份有限公司為例，進(jìn)行食品用水水平衡測(cè)試和節(jié)水分析。

1 水平衡測(cè)試概述

水平衡測(cè)試[1-6]是指對(duì)一個(gè)用水單位或其它一個(gè)具有一定可封閉特征的用水體系，在特定的研究周期內(nèi)，利用水平衡理論和方法，通過水量、水質(zhì)基礎(chǔ)信息的準(zhǔn)確化采集、規(guī)范化整編、系統(tǒng)化分析、資源化整合、合理化建議等環(huán)節(jié)，圍繞水資源的取、用、耗、排所進(jìn)行的監(jiān)測(cè)和分析的總稱。

水平衡測(cè)試主要包括4 個(gè)階段[7，8]：1）準(zhǔn)備階段，主要涉及組織和技術(shù)的落實(shí)，包括確定測(cè)試方案、安全校驗(yàn)計(jì)量水表和調(diào)查管網(wǎng)補(bǔ)漏情況；2）實(shí)測(cè)階段，準(zhǔn)確掌握各水源用水情況、各用水單元的實(shí)際情況，以及主要用水設(shè)備和回用水情況；3）匯總階段，將測(cè)試得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總整理，得到完備的數(shù)據(jù)資料庫；4）分析階段，對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行合理分析，評(píng)估企業(yè)的實(shí)際用水情況，分析其節(jié)水潛力并提出有建設(shè)性的整改措施。

水平衡測(cè)試報(bào)告[9，10]是企業(yè)申報(bào)節(jié)水型企業(yè)的必備要求，在分析企業(yè)實(shí)際取水、用水、耗水、排水情況的基礎(chǔ)上，通過解決測(cè)試分析出的企業(yè)用水實(shí)際問題，進(jìn)一步提升企業(yè)的用水節(jié)水效率，并結(jié)合行業(yè)用水定額等綜合性分析，發(fā)現(xiàn)企業(yè)的節(jié)水潛力，最終達(dá)到全行業(yè)用水效率的提高，提升企業(yè)水資源的利用水平。水平衡測(cè)試工作流程如圖1。

圖1 水平衡測(cè)試工作流程圖

2 水平衡測(cè)試實(shí)驗(yàn)

2.1 企業(yè)的基本情況

本溪鍶源飲品股份有限公司位于遼寧省本溪市本溪滿族自治縣田師付鎮(zhèn)全堡村西北溝，臨近本桓公路和溪田鐵路，交通方便，廠區(qū)占地面積1 200 m2。公司目前具備日產(chǎn)天然飲用水59.4 t 的生產(chǎn)能力，擁有自動(dòng)化水處理及灌裝生產(chǎn)線和配套的檢驗(yàn)設(shè)施，現(xiàn)有水處理生產(chǎn)線1 條、灌裝生產(chǎn)線1 條、沖洗生產(chǎn)線1 條。主要工藝流程如圖2 所示。

圖2 礦泉水生產(chǎn)工藝流程圖

2.2 測(cè)試方案

根據(jù)本溪鍶源飲品股份有限公司礦泉水生產(chǎn)的工藝流程，對(duì)公司在用水單元的取用水、排水及其他主要設(shè)備的供水等方面進(jìn)行一次全方位的水平衡測(cè)試實(shí)驗(yàn)。測(cè)試方法包括水表計(jì)量法、容積法、超聲波流量計(jì)法、電磁流量計(jì)法、流速法等，實(shí)驗(yàn)中優(yōu)先使用水表計(jì)量法，容積法、電磁流量計(jì)法和超聲波流量計(jì)法次之，最后考慮使用流速儀法。根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況，此次水平衡測(cè)試設(shè)5 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，周期為10 d，每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)每日測(cè)試12次，即早8時(shí)開始每隔1 h觀測(cè)1次。一線測(cè)試人員共10人，分2個(gè)小組分別負(fù)責(zé)前5 d和后5 d的觀測(cè)。測(cè)試精度主要是指抄表讀數(shù)值的精確度，主要數(shù)據(jù)讀至0.1 m3，時(shí)間記至分鐘。最后按要求對(duì)收集到原始資料進(jìn)行整理。

2.3 測(cè)試資料的整理計(jì)算

實(shí)驗(yàn)小組按照測(cè)試方案進(jìn)廠進(jìn)行多次測(cè)試，成功控制了工藝中供水和排水的周期性過程變化，有效地保證了此次測(cè)試的代表性。測(cè)試完成后，相關(guān)技術(shù)負(fù)責(zé)人員對(duì)測(cè)試得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與分析，在剔除不合理數(shù)據(jù)后，對(duì)有效數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算。計(jì)算日量時(shí)，對(duì)不同用水工藝采取不同的科學(xué)計(jì)算方法，如有累計(jì)量的采用時(shí)段平均值法內(nèi)插計(jì)算24 h 量，瞬時(shí)值的按時(shí)間加權(quán)法計(jì)算日量，平衡時(shí)采用的日量為算術(shù)平均值。

2.4 基本測(cè)試結(jié)果

按照測(cè)試方案進(jìn)行數(shù)據(jù)整理分析和計(jì)算，分析其合理性和代表性，最終得到基本測(cè)試結(jié)果：日取水量6.8 m3，年取水量0.245 萬m3，生產(chǎn)排水量2.30 m3，綜合漏失率1.53%，二級(jí)水表計(jì)量率100%，單位產(chǎn)品用水量1.7 m3/t。同時(shí)填寫企業(yè)水平衡測(cè)試統(tǒng)計(jì)表（表1）和企業(yè)用水分析表（表2）。

表1 企業(yè)水平衡測(cè)試統(tǒng)計(jì)總表 m3/d

表2 企業(yè)用水分析表m3/d

2.5 繪制水平衡圖

根據(jù)上文的計(jì)算結(jié)果，并結(jié)合企業(yè)用水[11，12]的實(shí)際情況，繪制了水平衡圖，如圖3 所示。

圖3 水平衡測(cè)試圖（單位：m3/d）

3 企業(yè)用水合理化分析

從企業(yè)工藝流程[13，14]角度分析，測(cè)試結(jié)果表明，本溪鍶源飲品股份有限公司日取新鮮水量為6.8 m3/d；漏失水量為0.1 m3/d，主要是管網(wǎng)漏失；耗水量為4.3 m3/d，主要為產(chǎn)品帶走；廢污水排放量為2.3 m3/d，經(jīng)排污渠收集后進(jìn)入曝氣沉淀池回用。

從用水定額的角度分析，測(cè)試結(jié)果表明，根據(jù)GB21/T 1237—2015《遼寧省行業(yè)用水定額》[15]，鍶源飲品主要用水為瓶（罐）裝飲用水制造，其用水定額取值為1.8 m3/t，回收桶裝水還應(yīng)乘以1.2 系數(shù)，水平衡測(cè)試結(jié)果顯示，單位綜合用水單耗為1.7 m3/t，與行業(yè)用水定額比較，屬于定額范圍之內(nèi)。

4 節(jié)水措施及建議

通過水平衡測(cè)試實(shí)驗(yàn)及企業(yè)用水的合理性分析，可以通過增加灌裝余水收集系統(tǒng)、改進(jìn)沖洗工藝、增加先進(jìn)的高速小液滴沖洗設(shè)備、定期檢查供水管網(wǎng)和回用水收集管網(wǎng)、安裝節(jié)水型器具、降低管網(wǎng)漏失率等措施進(jìn)行節(jié)水。

建議設(shè)專職抄表員，一方面能及時(shí)了解各部門的用水情況，另一方面收集各部門用水?dāng)?shù)據(jù)，為制訂合理的考核方案提供第一手資料，通過經(jīng)濟(jì)考核從而達(dá)到節(jié)約用水的目的。雖然計(jì)量?jī)x表配備工作已經(jīng)受到企業(yè)們的重視，但還有一些問題需要完善，如沉淀池回用水應(yīng)安裝計(jì)量設(shè)施，以免對(duì)企業(yè)用水管理和成本考核造成核算困難。企業(yè)應(yīng)在建立健全內(nèi)部用水管理機(jī)構(gòu)和用水管理制度的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步加強(qiáng)用水科學(xué)管理，專人負(fù)責(zé)，實(shí)行用水按量收費(fèi)、成本核算、節(jié)獎(jiǎng)超罰、重獎(jiǎng)重罰等辦法，達(dá)到節(jié)約用水的目的。企業(yè)要建立健全用水管網(wǎng)的維修和養(yǎng)護(hù)隊(duì)伍，切實(shí)落實(shí)對(duì)用水管網(wǎng)、用水設(shè)備的日常檢查、檢測(cè)和維修工作，盡快將泄漏部位修復(fù)完善，將跑冒滴漏現(xiàn)象降到最低程度，降低取水定額。企業(yè)要實(shí)時(shí)了解節(jié)水器具動(dòng)態(tài)，更換或淘汰節(jié)水效果不明顯的節(jié)水器具。

5 結(jié)語

水平衡測(cè)試是工業(yè)企業(yè)加強(qiáng)用水科學(xué)管理，實(shí)現(xiàn)合理用水的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作，通過此次企業(yè)水平衡測(cè)試，摸清了企業(yè)的用水現(xiàn)狀及工業(yè)用水水量之間的定量關(guān)系，企業(yè)可以通過減少原水罐中其他耗水量、沖洗車間耗水量、套裝車間的滲漏水量及排水量進(jìn)行節(jié)水，從而提高用水效率；企業(yè)可以通過建立用水技術(shù)檔案、完善水表計(jì)量，使企業(yè)管理人員的科學(xué)用水管理水平得到進(jìn)一步提高，為制訂企業(yè)工業(yè)用水產(chǎn)值或產(chǎn)品供、排水定額校準(zhǔn)積累了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。此次水平衡測(cè)試為挖掘企業(yè)今后的節(jié)水潛力，加強(qiáng)企業(yè)用水管理，實(shí)施節(jié)水技改，制定切實(shí)可行的合理用水規(guī)劃和技術(shù)改造提供了可靠的依據(jù)和技術(shù)保障。