前言
水重復(fù)利用率是企業(yè)用水管理水平的標(biāo)志之一,也是許多標(biāo)準(zhǔn)或評(píng)價(jià)體系中不可缺少的指標(biāo),例如,工信部公布的《印染行業(yè)規(guī)范條件》以及《節(jié)水型企業(yè) 紡織業(yè)》中都有水重復(fù)利用率的指標(biāo)。隨著紡織印染企業(yè)逐步進(jìn)入園區(qū),水重復(fù)利用率比水回用率在實(shí)際工作中更具有積極的意義。
僅僅準(zhǔn)確地定義水重復(fù)利用率是不能滿足實(shí)際工作的需要。水重復(fù)利用率的計(jì)算過(guò)程是一個(gè)嚴(yán)密謹(jǐn)慎的分析過(guò)程,是需要一定的步驟和程序,還將涉及到重復(fù)水量的計(jì)量等方面
1.重復(fù)利用率
1.1計(jì)算公式
水重復(fù)利用率可按公式(1)計(jì)算:
(1)
公式中:
R—水重復(fù)利用率,單位為百分比(%);
Vr—重復(fù)利用水量,單位為立方米(m3);
V0—取水量,單位為立方米(m3)。
1.2重復(fù)利用水量
重復(fù)利用水量是循環(huán)重復(fù)利用水量和串聯(lián)重復(fù)利用水量之和。水重復(fù)利用率又可以按公式(2)計(jì)算:
公式中:
Vcy—循環(huán)重復(fù)利用水量,單位為立方米(m3);
Vs—串聯(lián)重復(fù)利用水量,單位為立方米(m3)。
1.3生產(chǎn)水重復(fù)利用率
生產(chǎn)水重復(fù)利用是指重復(fù)利用水量用于生產(chǎn)過(guò)程。利用公式(1)和(2)計(jì)算生產(chǎn)水重復(fù)利用率時(shí),重復(fù)利用水量和取水量都必須是用于生產(chǎn)過(guò)程的。
值得討論的是環(huán)保設(shè)施的重復(fù)利用水量是否屬于生產(chǎn)重復(fù)利用水量。過(guò)去一些文獻(xiàn)或標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有將環(huán)保設(shè)施列入生產(chǎn)部門(mén)或主要生產(chǎn)部門(mén)。由此得出環(huán)保設(shè)施的重復(fù)利用水量不應(yīng)屬于生產(chǎn)重復(fù)利用水量。而現(xiàn)實(shí)情況是一些環(huán)保設(shè)施已與生產(chǎn)密不可分了。例如,大量使用回用水的企業(yè),其廢水處理設(shè)施直接與到生產(chǎn)掛鉤;又如,定形機(jī)必須與尾氣處理設(shè)施同時(shí)開(kāi)動(dòng)。從這個(gè)角度考慮,環(huán)保設(shè)施的重復(fù)利用水量應(yīng)該屬于生產(chǎn)重復(fù)利用水量。
1.4企業(yè)水重復(fù)利用率
企業(yè)水重復(fù)利用率,有時(shí)也簡(jiǎn)稱為水重復(fù)利用率,重復(fù)利用水量是用于企業(yè)內(nèi)部的各個(gè)部分,包括生產(chǎn)和生活。用公式(1)和(2)計(jì)算企業(yè)水重復(fù)利用率或者水重復(fù)利用率時(shí),重復(fù)利用水量和取水量是用于企業(yè)的各個(gè)部門(mén)或場(chǎng)所。
2.水重復(fù)利用率計(jì)算步驟
2.1確定重復(fù)用水單元
《工業(yè)用水節(jié)水 術(shù)語(yǔ)》(GB/T 21534)沒(méi)有水重復(fù)利用單元或系統(tǒng)的定義,僅有回用水系統(tǒng)的定義。回用水系統(tǒng)為企業(yè)產(chǎn)生的排水,直接或經(jīng)處理后再利用于某一用水單元或系統(tǒng)的一種用水系統(tǒng)。
在實(shí)際工作中需要確定或劃分水重復(fù)利用單元。水重復(fù)利用單元包含前一次用水設(shè)備或裝置、水功能設(shè)施、再次利用的用水設(shè)備或裝置以及相應(yīng)的供水排水管道。做好水重復(fù)利用單元的劃分就很容易判斷重復(fù)利用的種類以及水量的確定。表1是常見(jiàn)的水重復(fù)利用案例。從表1可以體會(huì)到水重復(fù)利用單元的組成。
表1.紡織企業(yè)常見(jiàn)水重復(fù)利用案例
序號(hào) |
生產(chǎn)工序 |
實(shí)例 |
重復(fù)水量 |
|
1 |
紡紗 |
除塵水處理后利用 |
循環(huán)水量 |
|
2 |
織布 |
除塵水處理后利用 |
循環(huán)水量 |
|
3 |
印染 |
前處理 |
燒毛機(jī)冷卻水回用 |
串聯(lián)水量 |
4 |
印染 |
前處理 |
絲光濃堿濃縮回用 |
串聯(lián)水量 |
5 |
印染 |
前處理 |
絲光淡堿回用煮漂 |
串聯(lián)水量 |
6 |
印染 |
前處理 |
長(zhǎng)車逆流水洗 |
串聯(lián)水量 |
7 |
印染 |
前處理、染色 |
烘筒冷凝水回收利用 |
串聯(lián)水量 |
8 |
印染 |
染色 |
染色機(jī)冷卻水收集回用 |
串聯(lián)水量 |
9 |
印染 |
染色 |
染色機(jī)冷卻水循環(huán)系統(tǒng) |
循環(huán)水量 |
10 |
印染 |
染色 |
染色機(jī)冷卻水直接進(jìn)染色機(jī)冷卻 |
循環(huán)水量 |
11 |
印染 |
染色 |
染色機(jī)冷凝水回用 |
串聯(lián)水量 |
12 |
印染 |
染色 |
烘干機(jī)冷凝水回用 |
串聯(lián)水量 |
13 |
印染 |
染色 |
定形機(jī)冷凝水回用 |
串聯(lián)水量 |
14 |
印染 |
染色 |
定形機(jī)低壓蒸汽回用 |
串聯(lián)水量 |
15 |
印染 |
漿染紗 |
溶解燒堿冷卻水回收利用 |
串聯(lián)水量 |
16 |
印染 |
漿染紗 |
染液循環(huán)系統(tǒng) |
循環(huán)水量 |
17 |
印染 |
后整理 |
預(yù)縮機(jī)等冷卻水回收利用 |
串聯(lián)水量 |
18 |
印染 |
環(huán)保設(shè)施 |
廢水經(jīng)過(guò)處理(任何方式)后回用 |
串聯(lián)水量 |
19 |
印染 |
環(huán)保設(shè)施 |
定形機(jī)處理廢氣水重復(fù)利用 |
循環(huán)水量 |
從表1可見(jiàn)組成水重復(fù)利用單元包括前一次使用的設(shè)備、傳輸設(shè)備和再次使用設(shè)備等等。
2.2確定重復(fù)利用水量
確定了重復(fù)利用單元后,嚴(yán)格地來(lái)講,再次使用的水量才是重復(fù)利用水量。因此,計(jì)算或測(cè)量再次使用水量是確定重復(fù)水量的重點(diǎn)。有關(guān)重復(fù)水量的計(jì)量在后一章中有詳細(xì)的說(shuō)明。
2.3計(jì)算水重復(fù)利用率
當(dāng)確定了重復(fù)利用水量后,結(jié)合取水量就得到用水量。利用公式(1)就可以計(jì)算水重復(fù)利用率。
3.重復(fù)利用水量的計(jì)量或測(cè)量
3.1基本原則
按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則》(GB 17167)或《用水單位水計(jì)量器具配備和管理通》(GB 24789)來(lái)要求重復(fù)水量的計(jì)量或測(cè)量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到實(shí)際工作的需要。重復(fù)水量的測(cè)量或計(jì)量需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)安裝或配置水表。
基本的原則是利用一切有利條件準(zhǔn)確地測(cè)量或計(jì)量再次使用的水量。
3.2循環(huán)水量的計(jì)量
測(cè)量循環(huán)用水量的水表應(yīng)安裝在再次用水工序的進(jìn)水管處。見(jiàn)圖1.。
圖1.測(cè)量循環(huán)用水量水表安裝示意圖
因客觀原因不能在每個(gè)重復(fù)利用工序進(jìn)水管安裝水表時(shí),可以在出水管安裝水表計(jì)量。但要扣除在使用過(guò)程中的損耗。
3.3串聯(lián)水量的計(jì)量
串聯(lián)水量測(cè)量水表應(yīng)安裝在最后一工序的出水口處。見(jiàn)圖2.
因客觀原因不能在最后一個(gè)工序的出水口安裝水表時(shí),可以在工序的進(jìn)水口安裝水表。但要扣除在使用過(guò)程中的損耗。
3.4混合水量的計(jì)量
在實(shí)際工作中,紡織企業(yè)在水重復(fù)利用時(shí)混合型的重復(fù)利用占較大的比例。圖3是最常見(jiàn)的水重復(fù)利用的情況。
在圖3中是以串聯(lián)重復(fù)利用為主。但因還用收集的水量作為冷卻水,因此可以認(rèn)為這部分水是循環(huán)利用水量。在實(shí)際工作中,最主要的是根據(jù)需要安裝水表,對(duì)重復(fù)利用水量進(jìn)行計(jì)量。
4.提高水重復(fù)利用率的方向
4.1進(jìn)一步提高冷凝水回收利用
在自備鍋爐的企業(yè)中,冷凝水的回收利用量較高,不僅可以回收水量,也回收了熱能。然而,在不自備鍋爐的企業(yè)中,冷凝水回收利用是值得好好研究的。從成本來(lái)看,應(yīng)該充分利用冷凝水熱能。因?yàn)?,余熱的品位較高,回收可得到利潤(rùn)較豐富。但是在許多企業(yè)熱水的量偏大,尤其是用蒸汽進(jìn)行定形的企業(yè)。這樣應(yīng)該優(yōu)先考慮水量的利用。
4.2提高冷卻水的重復(fù)利用率
冷卻水的收集形式等因素會(huì)影響到水重復(fù)利用率的提高。需要針對(duì)各種不同的企業(yè)建立不同的冷卻水回收系統(tǒng)。在許多情況下,因冷卻的方式不合理,導(dǎo)致了大量的冷卻水沒(méi)有有效利用。
4.3提高工藝用水的重復(fù)利用率
提高工藝用水的重復(fù)利用率本質(zhì)就是提高廢水的回用率,做好生產(chǎn)廢水分質(zhì)分流和分處理是經(jīng)濟(jì)成本較低、可操作性較強(qiáng)的方法之一。
4.4改進(jìn)設(shè)備和工藝
在實(shí)際工作中,通過(guò)改進(jìn)設(shè)備和工藝達(dá)到提高生產(chǎn)過(guò)程的重復(fù)利用率的目的是比較可靠的。例如,針織織物的平幅連續(xù)水洗等設(shè)備和工藝是提高水重復(fù)利用率的實(shí)例。