前言
提高水重復(fù)利用率是提高水資源利用效率的有效方法之一。水重復(fù)利用率已是國(guó)家對(duì)印染企業(yè)的要求的指標(biāo)之一,也是節(jié)水型企業(yè)考核的重要指標(biāo)之一?!豆I(yè)用水節(jié)水術(shù)語(yǔ)》(GB/T 21534)規(guī)定了水重復(fù)利用率的定義和計(jì)算公式。但在實(shí)際工作中,重復(fù)利用水量的確定和計(jì)算仍存在爭(zhēng)論,測(cè)量重復(fù)利用水量的方法不確定,影響了水重復(fù)利用率計(jì)算的準(zhǔn)確性,在某些過(guò)程中造成一定的混亂。因此,澄清有關(guān)水重復(fù)利用量概念,明確水重復(fù)利用率的計(jì)算方法對(duì)于紡織企業(yè)具有現(xiàn)實(shí)的意義。
1.基本概念
1.1水重復(fù)利用
水重復(fù)利用是指企業(yè)使用過(guò)后的水再次利用的過(guò)程。水重復(fù)利用可以是一次利用,也可以是多次利用。根據(jù)水使用前后的水質(zhì)、再利用時(shí)的方式、再利用的場(chǎng)合與途徑,水重復(fù)利用有著不同的方法和形式。
1.2重復(fù)水量
重復(fù)利用水量(quantity of water recycle)是指在確定的用水單元或系統(tǒng)內(nèi),使用的所有未經(jīng)處理和處理后重復(fù)使用的水量的總和,即循環(huán)水量和串聯(lián)水量的總和。
1.2.1循環(huán)水量
循環(huán)水量(quantity of recirculating water)是指在確定的用水單元或體系內(nèi),生產(chǎn)過(guò)程中已用過(guò)的水再循環(huán)用于同一過(guò)程的水量。
對(duì)于同一過(guò)程應(yīng)考慮到設(shè)備、設(shè)備的不同部位以及使用時(shí)溶液的濃度等因素。
1.2.2串聯(lián)水量
串聯(lián)水量(quantity of series water)是指在確定的用水單元或系統(tǒng)內(nèi),生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的或使用后的水量再次用于另一單元或系統(tǒng)的水量。
1.2.3重復(fù)利用率
重復(fù)利用率(recycle ratio)是指在一定計(jì)量時(shí)間內(nèi)使用的重復(fù)利用水量與用水量的百分比。
企業(yè)水重復(fù)利用率是指在一定計(jì)量時(shí)間內(nèi)企業(yè)內(nèi)各種生產(chǎn)過(guò)程中使用的重復(fù)利用水量與用水量的百分比,即重復(fù)水量可以是用于生產(chǎn),也可以是用于生活;生產(chǎn)水重復(fù)利用率是指在一定計(jì)量時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)使用的重復(fù)利用水量與用水量的百分比,即重復(fù)水量?jī)H是用于生產(chǎn)。
1.2.4用水量
用水量(quantity of water usage)是指再確定的用水單元或系統(tǒng)內(nèi)使用的各種水量的總和,即取水量和重復(fù)利用水量之和。
2.水重復(fù)利用形式
2.1循環(huán)重復(fù)利用
2.1.1基本形式
在確定的用水單元或系統(tǒng)內(nèi),生產(chǎn)過(guò)程中已用過(guò)的水,再循環(huán)用于同一過(guò)程為循環(huán)重復(fù)利用。循環(huán)重復(fù)利用的基本形式可見(jiàn)圖1.。
注:在本文各圖中,沒(méi)有涉及到水重復(fù)利用的水流均沒(méi)有表示出來(lái)。
需要強(qiáng)調(diào)的是在循環(huán)重復(fù)利用中再次利用與前期利用是屬于同一過(guò)程,而不是屬于同一設(shè)備。如果是同一設(shè)備,而不是同一過(guò)程,不屬于循環(huán)重復(fù)利用。例如,染色機(jī)的冷卻水和冷凝水回收后用于染色機(jī)的工藝水就不屬于循環(huán)重復(fù)利用。
2.1.2含功能設(shè)施的循環(huán)利用
在實(shí)際生產(chǎn)中,重復(fù)利用過(guò)程需要調(diào)節(jié)水量、改變水溫、改進(jìn)水質(zhì)或增加水壓,以滿足再利用的要求。實(shí)現(xiàn)這些功能的設(shè)施為功能設(shè)施。見(jiàn)圖2.。
圖2中的功能設(shè)施可以是蓄水池、蓄水罐、冷卻塔、處理設(shè)施、染料槽或助劑槽等等。
2.1.3多循環(huán)重復(fù)利用組合
在用水過(guò)程中,常常會(huì)出現(xiàn)多個(gè)循環(huán)重復(fù)利用的組合形式。圖3就是其中一種。
部分企業(yè)冷卻水的重復(fù)利用與圖3相同。圖3中的循環(huán)重復(fù)利用組合是通過(guò)多個(gè)循環(huán)重復(fù)利用共用了功能設(shè)施。循環(huán)重復(fù)利用組合基本上都離不開(kāi)共用功能設(shè)施。但功能設(shè)施供水的方式有所不同。圖4也是循環(huán)利用組合之一。
圖4中,功能設(shè)施負(fù)責(zé)統(tǒng)一向各重復(fù)利用單元提供重復(fù)利用水量,與圖3分別形成循環(huán)不相同。
2.2串聯(lián)重復(fù)利用
2.2.1基本形式
在確定的用水單元或系統(tǒng)內(nèi),生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的或使用后的水量,再用于另一單元或系統(tǒng)為串聯(lián)重復(fù)利用。串聯(lián)重復(fù)利用的基本形式可見(jiàn)圖5.。
圖5與圖1對(duì)比可見(jiàn),循環(huán)重復(fù)利用是閉環(huán)的,而串聯(lián)重復(fù)利用是開(kāi)環(huán)的。
在串聯(lián)重復(fù)利用中,串聯(lián)的工序可以是一個(gè),也可以是多個(gè)。例如,長(zhǎng)車(chē)逆流水洗和印花布連續(xù)水洗生產(chǎn)線都屬于多級(jí)串聯(lián)重復(fù)利用。
2.2.2含功能設(shè)施串聯(lián)重復(fù)利用
與循環(huán)重復(fù)利用一樣,在串聯(lián)重復(fù)利用中有時(shí)也需要增加功能設(shè)施來(lái)滿足重復(fù)利用的需要。圖6.是含功能設(shè)施的串聯(lián)重復(fù)利用。
冷凝水回收后再用于染色機(jī)的工藝水就是圖6的方式。
2.2.3串聯(lián)重復(fù)利用組合
將二個(gè)或以上的串聯(lián)重復(fù)利用組合起來(lái),以滿足生產(chǎn)和水重復(fù)利用的需要,是常見(jiàn)的。例如,染色機(jī)的冷凝水和冷卻水收集后作為工藝水重復(fù)利用就是兩個(gè)串聯(lián)重復(fù)利用組合。見(jiàn)圖7.。
圖7.串聯(lián)重復(fù)利用組合
在圖7中,蒸汽第一次利用是加熱,冷卻水第一次利用是冷卻,而兩者第二次使用都是作為工藝水,與第一次使用是不同的過(guò)程。
2.3兩種重復(fù)利用的組合
循環(huán)重復(fù)利用和串聯(lián)重復(fù)利用不僅僅可以自身組合,還可以兩者之間組合。見(jiàn)圖8.。
在圖8中冷卻水的重復(fù)利用是一個(gè)封閉的,屬于循環(huán)重復(fù)利用,而冷卻水作為印花版框沖洗水則屬于串聯(lián)重復(fù)利用。
2.4循環(huán)水量和串聯(lián)水量的區(qū)別
循環(huán)水量是指在確定的用水單元或體系內(nèi),生產(chǎn)過(guò)程中已用過(guò)的水再循環(huán)用于同一過(guò)程的水量。
串聯(lián)水量是指在確定的用水單元或系統(tǒng)內(nèi),生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的或使用后的水量再次用于另一單元或系統(tǒng)的水量。
可見(jiàn),兩者的區(qū)別在是否同一過(guò)程。對(duì)此,將有以下的判斷標(biāo)準(zhǔn):
1、所使用的兩個(gè)設(shè)備是完全不同,且水運(yùn)用的環(huán)境和作用也不同,屬于不同的過(guò)程。
2、在同一設(shè)備中不同的部位或同一設(shè)備,且進(jìn)行兩個(gè)完全不同的工序時(shí),屬于不同的過(guò)程。例如,在退煮漂生產(chǎn)線中,煮漂和水洗;在浸染工藝中煮漂和染色工序是在同一設(shè)備完成的,但不屬于同一過(guò)程。
3、一個(gè)供給系統(tǒng)同時(shí)向幾臺(tái)設(shè)備或同一臺(tái)設(shè)備的幾個(gè)點(diǎn)提供相同性質(zhì)的水或水溶液,而這些設(shè)備和用水點(diǎn)的工序是相同,屬于同一過(guò)程;若這些設(shè)備和耗水點(diǎn)的工序是不相同,不屬于同一過(guò)程。例如,漿染紗生產(chǎn)中染料液的循環(huán),這是循環(huán)水量;冷卻水回收水池向部分染色機(jī)提供工藝水,同時(shí),向另外部分染色機(jī)提供冷卻水,這不屬于循環(huán)水量。
具有爭(zhēng)議的是長(zhǎng)車(chē)的逆流水洗。就工序來(lái)說(shuō)都是水洗過(guò)程,可以認(rèn)為是循環(huán)水量;若考慮到每個(gè)水洗槽的濃度不同,可認(rèn)為是工序有差異,就是串聯(lián)水量。
3.重復(fù)利用水量
3.1確定方法
確定重復(fù)利用水量是計(jì)算水重復(fù)利用率的基礎(chǔ)。確定重復(fù)利用水量就是確定哪些屬于水的重復(fù)利用,那些不屬于水的重復(fù)利用。確定方法如下:
1、考察各種設(shè)備、生產(chǎn)線或工序的水使用狀況,劃分水重復(fù)利用單元。
2、根據(jù)水重復(fù)利用單元的形式和特點(diǎn),確定循環(huán)水量(Vcy)或串聯(lián)水量(Vs)。
由于水重復(fù)利用的形式較多,確定時(shí)需要對(duì)設(shè)備和工序逐一分析,然后確定。需要說(shuō)明的是:
< >企業(yè)以外購(gòu)入或引進(jìn)的水源均不能計(jì)為重復(fù)利用水量,包括回用水。在一個(gè)過(guò)程中利用了水的余熱,而沒(méi)有重復(fù)利用其水量,該水量不能計(jì)為重復(fù)利用水量。見(jiàn)圖9.。
在圖9中,高溫廢水余熱回收過(guò)程僅回收利用了高溫廢水的余熱,而水量沒(méi)有再利用,不能作為重復(fù)利用水量。
3.2計(jì)量原則
水再次利用過(guò)程中,應(yīng)安裝必要的水表統(tǒng)計(jì)重復(fù)利用水量。計(jì)量重復(fù)利用水量的水表應(yīng)安裝在重復(fù)利用水量的進(jìn)水處。當(dāng)客觀條件不允許時(shí),可利用水平衡分析的原理,計(jì)算出相應(yīng)的重復(fù)利用水量。