前言
水重復利用率是企業(yè)用水管理水平的標志之一,也是許多標準或評價體系中不可缺少的指標,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)》中都有水重復利用率的指標。隨著紡織印染企業(yè)逐步進入園區(qū),水重復利用率比水回用率在實際工作中更具有積極的意義。
僅僅準確地定義水重復利用率是不能滿足實際工作的需要。水重復利用率的計算過程是一個嚴密謹慎的分析過程,是需要一定的步驟和程序,還將涉及到重復水量的計量等方面
1.重復利用率
1.1計算公式
水重復利用率可按公式(1)計算:
(1)
公式中:
R—水重復利用率,單位為百分比(%);
Vr—重復利用水量,單位為立方米(m3);
V0—取水量,單位為立方米(m3)。
1.2重復利用水量
重復利用水量是循環(huán)重復利用水量和串聯(lián)重復利用水量之和。水重復利用率又可以按公式(2)計算:
公式中:
Vcy—循環(huán)重復利用水量,單位為立方米(m3);
Vs—串聯(lián)重復利用水量,單位為立方米(m3)。
1.3生產水重復利用率
生產水重復利用是指重復利用水量用于生產過程。利用公式(1)和(2)計算生產水重復利用率時,重復利用水量和取水量都必須是用于生產過程的。
值得討論的是環(huán)保設施的重復利用水量是否屬于生產重復利用水量。過去一些文獻或標準沒有將環(huán)保設施列入生產部門或主要生產部門。由此得出環(huán)保設施的重復利用水量不應屬于生產重復利用水量。而現(xiàn)實情況是一些環(huán)保設施已與生產密不可分了。例如,大量使用回用水的企業(yè),其廢水處理設施直接與到生產掛鉤;又如,定形機必須與尾氣處理設施同時開動。從這個角度考慮,環(huán)保設施的重復利用水量應該屬于生產重復利用水量。
1.4企業(yè)水重復利用率
企業(yè)水重復利用率,有時也簡稱為水重復利用率,重復利用水量是用于企業(yè)內部的各個部分,包括生產和生活。用公式(1)和(2)計算企業(yè)水重復利用率或者水重復利用率時,重復利用水量和取水量是用于企業(yè)的各個部門或場所。
2.水重復利用率計算步驟
2.1確定重復用水單元
《工業(yè)用水節(jié)水 術語》(GB/T 21534)沒有水重復利用單元或系統(tǒng)的定義,僅有回用水系統(tǒng)的定義?;赜盟到y(tǒng)為企業(yè)產生的排水,直接或經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)。
在實際工作中需要確定或劃分水重復利用單元。水重復利用單元包含前一次用水設備或裝置、水功能設施、再次利用的用水設備或裝置以及相應的供水排水管道。做好水重復利用單元的劃分就很容易判斷重復利用的種類以及水量的確定。表1是常見的水重復利用案例。從表1可以體會到水重復利用單元的組成。
表1.紡織企業(yè)常見水重復利用案例
序號 |
生產工序 |
實例 |
重復水量 |
|
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 |
染色機冷卻水收集回用 |
串聯(lián)水量 |
9 |
印染 |
染色 |
染色機冷卻水循環(huán)系統(tǒng) |
循環(huán)水量 |
10 |
印染 |
染色 |
染色機冷卻水直接進染色機冷卻 |
循環(huán)水量 |
11 |
印染 |
染色 |
染色機冷凝水回用 |
串聯(lián)水量 |
12 |
印染 |
染色 |
烘干機冷凝水回用 |
串聯(lián)水量 |
13 |
印染 |
染色 |
定形機冷凝水回用 |
串聯(lián)水量 |
14 |
印染 |
染色 |
定形機低壓蒸汽回用 |
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 |
預縮機等冷卻水回收利用 |
串聯(lián)水量 |
18 |
印染 |
環(huán)保設施 |
廢水經過處理(任何方式)后回用 |
串聯(lián)水量 |
19 |
印染 |
環(huán)保設施 |
定形機處理廢氣水重復利用 |
循環(huán)水量 |
從表1可見組成水重復利用單元包括前一次使用的設備、傳輸設備和再次使用設備等等。
2.2確定重復利用水量
確定了重復利用單元后,嚴格地來講,再次使用的水量才是重復利用水量。因此,計算或測量再次使用水量是確定重復水量的重點。有關重復水量的計量在后一章中有詳細的說明。
2.3計算水重復利用率
當確定了重復利用水量后,結合取水量就得到用水量。利用公式(1)就可以計算水重復利用率。
3.重復利用水量的計量或測量
3.1基本原則
按照國家標準《用能單位能源計量器具配備和管理通則》(GB 17167)或《用水單位水計量器具配備和管理通》(GB 24789)來要求重復水量的計量或測量是遠遠達不到實際工作的需要。重復水量的測量或計量需要根據(jù)實際情況來安裝或配置水表。
基本的原則是利用一切有利條件準確地測量或計量再次使用的水量。
3.2循環(huán)水量的計量
測量循環(huán)用水量的水表應安裝在再次用水工序的進水管處。見圖1.。
圖1.測量循環(huán)用水量水表安裝示意圖
因客觀原因不能在每個重復利用工序進水管安裝水表時,可以在出水管安裝水表計量。但要扣除在使用過程中的損耗。
3.3串聯(lián)水量的計量
串聯(lián)水量測量水表應安裝在最后一工序的出水口處。見圖2.
因客觀原因不能在最后一個工序的出水口安裝水表時,可以在工序的進水口安裝水表。但要扣除在使用過程中的損耗。
3.4混合水量的計量
在實際工作中,紡織企業(yè)在水重復利用時混合型的重復利用占較大的比例。圖3是最常見的水重復利用的情況。
在圖3中是以串聯(lián)重復利用為主。但因還用收集的水量作為冷卻水,因此可以認為這部分水是循環(huán)利用水量。在實際工作中,最主要的是根據(jù)需要安裝水表,對重復利用水量進行計量。
4.提高水重復利用率的方向
4.1進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。從成本來看,應該充分利用冷凝水熱能。因為,余熱的品位較高,回收可得到利潤較豐富。但是在許多企業(yè)熱水的量偏大,尤其是用蒸汽進行定形的企業(yè)。這樣應該優(yōu)先考慮水量的利用。
4.2提高冷卻水的重復利用率
冷卻水的收集形式等因素會影響到水重復利用率的提高。需要針對各種不同的企業(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,導致了大量的冷卻水沒有有效利用。
4.3提高工藝用水的重復利用率
提高工藝用水的重復利用率本質就是提高廢水的回用率,做好生產廢水分質分流和分處理是經濟成本較低、可操作性較強的方法之一。
4.4改進設備和工藝
在實際工作中,通過改進設備和工藝達到提高生產過程的重復利用率的目的是比較可靠的。例如,針織織物的平幅連續(xù)水洗等設備和工藝是提高水重復利用率的實例。