企业水平衡测试及用水评价分析

胡海军，宫爱玺，尚瑞朝

(河北省水利技术试验推广中心，河北 石家庄050061)

水是生命之源，生产之要，生态之基，是自然界中一切生物赖以生存和社会发展的自然资源，是环境的基本要素。我国是水资源贫乏的国家，人均水资源占有量少，不到世界人均占有量的三分之一，水资源短缺已成为制约我国经济社会发展的瓶颈。当前，我国经济正处于快速增长时期，作为水资源利用重要组成部分的工业用水，用水量大，存在严重的浪费现象，用水效率普遍偏低。为了节约用水，提高水的重复利用率，减少污废水排放，使企业用水更加合理，必须摸清企业的用水现状，找出企业用水存在的问题，挖掘企业的节水潜力[1]。

水平衡测试是指对一个企业、工厂、车间的各项用水、耗水、排水进行水量平衡测试和分析计算的过程[2]。通过企业水平衡测试，可以摸清企业用水现状，挖掘节水潜力，提高用水效率，找出优化用水的途径，加强企业用水管理能力，最终提高单位水量的经济效益[3-4]。同时，企业水平衡测试是帮助用水户提高合理用水水平的重要依据，是搞好节水工作的基础，对水资源管理至关重要[5]。

本文选取中国长城葡萄酒有限公司作为水平衡测试对象，对企业水平衡测试方式、方法及过程进行说明，并对企业用水进行评价，最后针对企业用水存在的问题，给出节水建议。测试成果可为相关行业用水、节水管理以及水利等相关部门合理管理企业用水提供参考依据。笔者参与了此次水平衡测试的全过程。根据水平衡测试规范要求，并结合实地调查情况，共布设各种水量测试断面88处，严格按照方案测点、测次要求，取得了准确的测试数据。

1 企业概况

1.1 基本情况

中国长城葡萄酒有限公司位于张家口市怀来县，始建于1983年，隶属于世界企业500强之一的中粮集团有限公司，是国内综合实力最强的葡萄酒酿造企业。企业用水工艺主要分为四个方面。一是新鲜水供给，新鲜水主要供给对象为软化水站、锅炉房、制冷站、洗瓶车间、发酵池、绿化、家属区以及厂区生活用水。二是循环水部分，即制冷站循环水补水，是该公司唯一循环用水，由新鲜水管网补给。三是串联用水，包括软化水车间、锅炉车间及用蒸汽单元。四是再生水回用，即污水处理站处理该公司排出的废污水，处理达标的再生水部分回用于公司自有葡萄园的灌溉。企业用水工艺流程图详见图1所示。

图1 企业用水工艺流程图

1.2 供水情况

该公司供水来源为厂区自备水井，共两眼，一用一备。自备井取水采用自动控制系统，即根据水塔水位情况，自动控制开启机井泵，将井水泵入机井外沉砂池，沉淀后由自动上水系统泵送至水塔。所有生产用水、消防用水、生活用水由水塔进入供水管网。

1.3 排水情况

该公司的排水分生产、生活污水排水系统以及雨水排水系统。厂区产生污废水经该公司自建的污水处理站集中处理后，出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表4一级标准值。另外，经检验，污水处理站的再生水水质满足《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)中旱作标准，达标后的再生水可在每年4～10月份灌溉公司葡萄地，剩余水量通过密闭管道送入怀来京西洁源污水处理厂进一步处理。

2 水平衡测试过程

本次对该公司水平衡测试主要分四个阶段进行，即准备阶段、调查分析阶段、实测阶段和汇总分析阶段。每个阶段分别开展工作，经过分析后得出结论。本次测试采用逐级平衡法，分四个系统进行测试，即新鲜水系统、循环水系统、串联用水系统及再生水回用系统。

2.1 测试方案

测试小组首先与企业用水管理部门的领导和技术人员进行座谈，了解全厂的用水情况、用水规律和节水情况。根据了解，该公司在一般在11月至次年3月为生产高峰期，其它时间为正常生产期，确定于2013年1月和2013年8月进驻该公司进行实地测试。

调查分析结束后，测试小组成员立即研究并制定具体的测试方案。根据测试小组调查掌握的具体情况，逐个车间进行研究，通过集体讨论，集思广益，布设测试断面，确定测试方法。测试方案主要包括以下内容:

(1)确定测试组织机构。本次测试分为两个小组，分别由该公司的两名技术人员协助，第一组采用一台超声波流量计和采用计量仪表计量法进行测试，第二组采用两台超声波流量计进行测试。

(2)在调查和实勘的基础上，根据用水边界划分水平衡体系，即新鲜水平衡、循环水平衡、串联用水平衡和各车间的水平衡。确定测试方法和内容，其中测试方法包括:计量仪表计量法，超声波流量计测量法。

(3)确定测试断面，测试共布设各类测试断面88处。其中，超声波流量计测试断面78处，水质监测断面2处，采用设计和中控室的数据8处。

(4)确定测试时间和测试要求，每个测试点测试数据不少于3次。考虑本公司用水情况为间断性用水，采用每个测点待续测24 h累计水量的方法。

(5)确定测试精度要求。主要包括，水表读数读至0.1 m3，时间记至分钟;超声波流量计测试按操作规范精度要求测试。

在征求该公司有关人员的意见，并对方案进行补充和修改完善后，对一线的测试人员进行技术培训和安全教育，提出严格要求，同时备好测具、测试记录表、调试仪器等，以保证工作的顺利进行。

制定测试方案后，测试小组在详细调查的基础上，对各个测点进行编号，按照《企业水平衡与测试通则》(GB/T12452-2008)等有关规范的规定，对该公司各用水系统进行测试。本次测试共布设各类测试断面88处，取得数据88组。

2.2 测试方法、时间及过程

2.2.1 测试方法

本次水平衡测试采用逐级平衡法。该公司新鲜水供水、循环水、串联用水等全部为密封钢管，采用UFT型超声波流量计进行测试，总排水量采用污水处理站中控室的数据。各车间排水量采用容积法进行测试。

2.2.2 测试时间

测试时间为2013年1月7日到2013年1月14日以及2013年8月23日至8月31日，本次测试为分别在该公司生产高峰期和正常生产期两种情况下进行的。测试的时间段与运行的周期是一致的。

2.2.3 测试过程

根据该公司的用水周期，对每个测点安排合理测试时间。在测试过程中，对该公司的用水计量设施进行校对。经测试，该公司的用水计量设施运行正常，读数较准确。该公司的生产用水经测试较稳定，生活用水随时间略有差别。本次水源地测试采用间断监测和记录开泵时间的方法，从值班人员填写的日志中记录供水泵的工作时间，每个主要测试断面都有系统详细的数据记录。

2.3 测试结果

经过两个阶段的测试，取得了企业用水的原始资料，对测试数据按照各用水系统进行综合整理、计算和分类。通过分析计算，对计算结果进行合理性检查和平衡计算。通过平衡计算，填制“企业取水水源情况表”、“企业年用水量情况表”、“企业生产情况统计表”、“全厂各类用水情况分析表”、“车间水平衡测试表”、“全厂水平衡测试表”等，并绘制“全厂水量平衡图”和“家属区水量平衡图”、“生产车间水量平衡图”以及“非生产间水量平衡图”等成果。经测试，该公司平均每天用水量基本数据详见表1所示。

表1 本测试数据 m3/d

3 企业用水评价

3.1 水量评价

根据本次测试成果，该公司年共取新水29.44万 m3，年总用水量54.97万 m3/a。该公司主要用水车间取水量及占总取水的比例为:酿造车间年取水量 5.97万 m3，占总取水的20.27%;灌装车间年总取水量 5.24万 m3，占总取水的17.81%;软化水车间年总取水量 5.19万 m3，占总取水的17.64%;制冷站年总取水量4.11万 m3，占总取水的13.95%;家属区年总取水量4.87万 m3，占总取水的16.55%。

该公司在用水设计上较合理的考虑了再生水的重复利用。葡萄园灌溉全部采用再生水，且全厂基本没有管道溢漏的情况。4—10月份平均每天外排水量为244 m3/d;11—12月份及1—3月份平均每天外排水量为578 m3/d。4—10月份外排水量较小，主要原因为平均每天有210 m3的再生水回用于公司葡萄园。

参照河北省用水定额中吨果酒用新水量考核值为10 m3/t，该公司的吨果酒用新水量为 5.43 m3/t，说明该公司在水的高效利用方面工艺先进。该公司与同行业相比较，万元产值新水量较低，用水较先进。人均生活用水量为79 L/人·d，低于《河北省用水定额》中规定的中小城市110 L/人·d的定额标准。综上所述，该公司用水比较合理。

3.2 水质评价

测试小组对水源井和外排水的水质进行了监测。根据地下水质量标准(GB/T14848-93)，该公司水源井的水质为Ⅱ类，水化学类型为 HCO3-Ca型，总硬度为212.2 mg/L，地下水监测项目均达标，水质符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)。产生的污水经公司污水处理站处理后，出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表4一级标准值，同时满足《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)旱作标准。综上所述，该公司水源井及外排水水质均达标。

4 结语

近年来，该公司投入了一定的人力物力进行节水、节能技术改造工作，但用水还有待进一步完善。比如在用水计量方面，该公司在部分用水车间没有安装计量仪表，给用水管理带来了一定的难度;在用水方面，该公司经污水处理站处理后的水不能全部回收利用，在冲厕、道路抑尘等用水水质要求不高的方面还没有利用，水的重复利用率有待提高;部分车间内有使用螺旋式水龙头的情况，这种水龙头流量大、水花飞溅、水的有效利用率较低。

建议企业在未安装水表部位加装水表，增加对用水计量仪器的检查和维修，发现故障及时排除;增加再生水的利用量，进一步提高水的重复利用率;车间水龙头应尽快更换为节水型水龙头或陶瓷芯水龙头;制定相关的管理制度和奖惩制度，计划用水，定额用水，建立节水用水指标的考核管理体系;建立岗位责任制，定时检查，堵住一切浪费水的漏洞。从一点一滴做起，从每个人做起，培养和提高全体职工的自觉节水意识，使企业的用水更加合理化、科学化，达到保护水资源，节水节能的目的。

[1]刘治政，林洪孝，吴晓东，等.企业水平衡测试方法与案例分析[J].节水灌溉.2010，(2):69-71.

[2]吕兰军.加强水平衡测试的几点思考[J].水利发展研究.2012，(7):74-75.

[3]俞芳琴，李璐.工业企业水平衡测试技术研究[J].节水灌溉.2010，(11):62-64.

[4]朱厚华.我国水平衡测试现状分析[J].水资源管理.2011，(19):22-23.

[5]孟莹莹，来海亮.水平衡测试发展状况、问题分析及对策[J].工程建设与管理.2012，(5):51-54.