辽阳同生纸业有限公司取用地下水水质评价

2015-06-21刘心峰

黑龙江水利科技 2015年7期

刘心峰

辽阳同生纸业有限公司取用地下水水质评价

刘心峰

（辽宁省水利厅，沈阳110003）

辽阳同生纸业有限公司是香港同生置业有限公司在原有设备的基础上对设备进行改良升级，引进国外先进的生产技术和管理理念及一流的生产设备提高灰板纸产品质量的可靠性及稳定性，使产品质量达到世界先进水平。文章结合辽阳同生纸业有限公司实际案例，就造纸项目水资源论证中取用地下水水质方面进行了分析，旨在为工程建设提供可靠的论证数据依据和为类似工程建设提供参考和借鉴作用。

水资源；地下水；建设项目；水质评价

1 工程概况

辽阳同生纸业有限公司是香港同生置业有限公司于2008年收购国有大型企业辽阳银河工业纸板有限责任公司，并于2009年6月注册成立的。在原有设备的基础上辽阳同生纸业有限公司对设备进行改良升级，引进国外先进的生产技术和管理理念及一流的生产设备提高灰板纸产品质量的可靠性及稳定性，使我们产品质量达到世界先进水平。该生产线的主要设备全部由世界顶级的造纸机械专业及配套专业公司提供。其中造纸机是从奥地利福伊特公司引进的三长网纸板机，从奥地利安的离子及美国克拉夫特公司引进的废纸处理系统和白水处理系统，从德国吾尔夫公司引进的在线复合系统，从意大利欧吾公司引进的切纸机。该生产线还装备了世界先进的ABB公司和德国西门子公司变频传动和计算机控制系统，实现了现代化装备和现代化控制手段的结合［1］。

2 气象情况

工程项目所在区域地处辽东半岛北部腹地，属于温带大陆性季风气候区，全年气候温和、湿润，四季冷暖干湿分明。总的气候特点是：雨热同步，干冷同期，温度适宜，光照充足。洪涝、干旱、风砂、冰雹、霜冻等灾害，常有不同程度发生。气候一般规律是：春季，少雨多风，日照时间较长，回暖快，蒸发量大，气候干燥，常有旱象；夏季，以偏南风为主，海洋温暖湿润空气北移，高温多雨，气候湿润，易发生洪涝；秋季，南北风交替，降水适中，气候较凉爽；冬季，以偏北风为主，西伯利亚寒潮频繁侵抗，受高压控制，降雪少，寒冷干燥。

3 取用水选择

辽阳同生纸业有限公司造纸建设项目取水地点为辽阳市白塔区建设路21号。项目取水规模中等，影响范围较小，地下水作为取水水源，全线设计用水量约1 738 m3／d，拟在厂区周围建自备井作为生产及矿山使用水源。

4 地下水水质评价

本次水资源论证，在辽阳同盛纸业有限公司2号井采集1组水样，委托给具有国家计量认证合格单位资质的国土资源部沈阳矿产资源监督检测中心（资质证书编号为（2006）量认（国）字（F0426））进行水质检测，水质检测报告见附件。

4.1 地下水水质评价标准和内容

本次水资源质量评价采用中华人民共和国国家标准《地下水质量标准》（GB／T14848—93），评价参数主要有嗅和味、溶解性总固体、总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物、铁、锰、铜、锌、铅、镉、高锰酸盐指数、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮、砷、硒、汞等。

4.2 地下水水质评价方法

本次水资源质量评价采用3种方法进行评价，分别为地下水质量单项组分评价、地下水质量综合评价和工业用水水质评价［2］。

4.3 地下水水质评价分析

4.3.1 地下水质量单项组分评价地下水质量单项组分评价即采用单指标评价法（最差的项目赋全权）确定地下水水质类别。各指标评价统计如表1。

表1 水质评价统计表

从以上评价统计表中可以看出该井水质除硝酸盐氮超地下水Ⅲ类标准为Ⅴ类外，其它均属于或优于Ⅱ类水。由于此处水源不用于生活饮用，所以满足该建设项目用水要求［3］。

4.3.2 地下水质量综合评价

地下水质量综合评价采用加附注的评分法。

综合评价分值F计算公式：

式中：Fi为单项组分评价分值；为各单项组分评分值Fi的平均值；Fmax为单项组分评价分值Fi中的最大值；n为项数。

地下水质量级别标准区间表见表2。

根据F值，按表2规定划分地下水质量级别。

表2 地下水质量级别标准区间表

计算结果如下：

通过以上分析计算，该处水质属于较差级，这主要是由于硝酸盐氮超标造成的。

4.3.3 工业用水水质评价

不同的工业生产对水质的要求各不相同，工业水质评价应在了解工业用途对水质要求的基础上，确定分析内容，对水质做出正确的评价。本次工业水质评价主要是生产循环系统补充水评价，因此采用一般工业用水水质对其水质进行评价。在工业用水中，锅炉用水构成供水的基础组成部分。因此，一般对工业用水进行水质评价时，首先对锅炉用水进行水质评价。而锅炉中的水始终处于高温高压的条件下，成垢作用、起泡作用和腐蚀作用等不良的化学作用，将严重影响锅炉的正常使用［4］。可见，对锅炉用水进行评价，对这3种作用影响程度作出评价是十分必要的。

成垢作用。锅垢厚不仅影响传热、浪费燃料，而且易使金属炉壁过热炉化，引起锅炉爆炸。锅垢的计算公式如下：

式中：H0为锅垢总浓度，mg／L；S为悬浮物浓度，mg／L；C为胶体物浓度（SiO2＋Fe2O3＋Al2O3），mg／L；rFe2＋、rAl3＋、rMg2＋、rCa2＋为离子浓度，meq／L。

经计算得：H0＝68.9，该地下水属于锅垢很少的水。

在对水的成垢作用进行评价时，还应采用硬垢系数对硬垢进行评价。硬垢的计算公式如下：

式中：Kn为硬垢系数；Hn为硬垢总浓度，mg／L；SiO2为二氧化硅浓度，mg／L；rCl-、rSO24-、rNa＋、rK＋为离子浓度，meq／L。

其他符号意义同上，如括号内为负值，可略去不计。经计算得：Hn＝18.0，Kn＝0.26，因此，该地下水属于中硬垢水。

起泡作用：主要指水沸腾时产生大量气泡的作用。起泡作用可以用起泡系数F来评价，起泡系数按钾、钠的含量计算，公式如下：

经计算得：F＝68.7，该地下水属于半起泡的水。

腐蚀作用：是指由于水中氢置换铁使炉壁受到损坏的作用。腐蚀作用对锅炉的危害极大，不仅减少锅炉的使用寿命，而且可能引发爆炸事故［5］。水的腐蚀可以按腐蚀系数Kk进行定量评价，计算公式如下：

经计算得：Kk＝-2.5，Kk＋0.0503Ca2＋＝-2.0＋3.5＝1.0＞0，因此，该水质属于半腐蚀性的水。

锅炉用不水质评价指标见表3。

表3 锅炉用水水质评价指标表

4.3.4 评价结果

水中锅垢总浓度H0＝68.9，属于锅垢很少的水；硬垢总浓度Hn＝18.0，硬垢系数Kn＝0.26，为具有中等沉积物的水。水的起泡系数F＝68.7，属于半起泡的水。腐蚀系数Kk＝-2.5，但 Kk＋0.0503Ca2＋＝1.0＞0，属于半腐蚀性的水。此外，本地地下水CL-和SO42-含量分别为21.8mg／L和94.1mg／L。根据GB50021—2001标准规定，该地下水对钢结构及管道具有弱腐蚀性（CL-和SO42-含量小于500mg／L为弱腐蚀）。