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水重复利用的基本概念

浏览:813 发布时间:2021年9月28日 来源:佛山市纺织丝绸学会 

前言

提高水重复利用率是提高水资源利用效率的有效方法之一。水重复利用率已是国家对印染企业的要求的指标之一,也是节水型企业考核的重要指标之一。《工业用水节水术语》(GB/T 21534)规定了水重复利用率的定义和计算公式。但在实际工作中,重复利用水量的确定和计算仍存在争论,测量重复利用水量的方法不确定,影响了水重复利用率计算的准确性,在某些过程中造成一定的混乱。因此,澄清有关水重复利用量概念,明确水重复利用率的计算方法对于纺织企业具有现实的意义。

1.基本概念

1.1水重复利用

水重复利用是指企业使用过后的水再次利用的过程。水重复利用可以是一次利用,也可以是多次利用。根据水使用前后的水质、再利用时的方式、再利用的场合与途径,水重复利用有着不同的方法和形式。

1.2重复水量

重复利用水量(quantity of water recycle)是指在确定的用水单元或系统内,使用的所有未经处理和处理后重复使用的水量的总和,即循环水量和串联水量的总和。

1.2.1循环水量

循环水量(quantity of recirculating water)是指在确定的用水单元或体系内,生产过程中已用过的水再循环用于同一过程的水量。

对于同一过程应考虑到设备、设备的不同部位以及使用时溶液的浓度等因素。

1.2.2串联水量

串联水量(quantity of series water)是指在确定的用水单元或系统内,生产过程中产生的或使用后的水量再次用于另一单元或系统的水量。

1.2.3重复利用率

重复利用率(recycle ratio)是指在一定计量时间内使用的重复利用水量与用水量的百分比。

企业水重复利用率是指在一定计量时间内企业内各种生产过程中使用的重复利用水量与用水量的百分比,即重复水量可以是用于生产,也可以是用于生活;生产水重复利用率是指在一定计量时间内生产使用的重复利用水量与用水量的百分比,即重复水量仅是用于生产。

1.2.4用水量

用水量(quantity of water usage)是指再确定的用水单元或系统内使用的各种水量的总和,即取水量和重复利用水量之和。

2.水重复利用形式

2.1循环重复利用

2.1.1基本形式

在确定的用水单元或系统内,生产过程中已用过的水,再循环用于同一过程为循环重复利用。循环重复利用的基本形式可见图1.。

 

注:在本文各图中,没有涉及到水重复利用的水流均没有表示出来。

需要强调的是在循环重复利用中再次利用与前期利用是属于同一过程,而不是属于同一设备。如果是同一设备,而不是同一过程,不属于循环重复利用。例如,染色机的冷却水和冷凝水回收后用于染色机的工艺水就不属于循环重复利用。

2.1.2含功能设施的循环利用

在实际生产中,重复利用过程需要调节水量、改变水温、改进水质或增加水压,以满足再利用的要求。实现这些功能的设施为功能设施。见图2.。

图2中的功能设施可以是蓄水池、蓄水罐、冷却塔、处理设施、染料槽或助剂槽等等。

2.1.3多循环重复利用组合

在用水过程中,常常会出现多个循环重复利用的组合形式。图3就是其中一种。

部分企业冷却水的重复利用与图3相同。图3中的循环重复利用组合是通过多个循环重复利用共用了功能设施。循环重复利用组合基本上都离不开共用功能设施。但功能设施供水的方式有所不同。图4也是循环利用组合之一。

 

图4中,功能设施负责统一向各重复利用单元提供重复利用水量,与图3分别形成循环不相同。

2.2串联重复利用

2.2.1基本形式

在确定的用水单元或系统内,生产过程中产生的或使用后的水量,再用于另一单元或系统为串联重复利用。串联重复利用的基本形式可见图5.。

 

图5与图1对比可见,循环重复利用是闭环的,而串联重复利用是开环的。

在串联重复利用中,串联的工序可以是一个,也可以是多个。例如,长车逆流水洗和印花布连续水洗生产线都属于多级串联重复利用。

2.2.2含功能设施串联重复利用

与循环重复利用一样,在串联重复利用中有时也需要增加功能设施来满足重复利用的需要。图6.是含功能设施的串联重复利用。

冷凝水回收后再用于染色机的工艺水就是图6的方式。

2.2.3串联重复利用组合

将二个或以上的串联重复利用组合起来,以满足生产和水重复利用的需要,是常见的。例如,染色机的冷凝水和冷却水收集后作为工艺水重复利用就是两个串联重复利用组合。见图7.。

 

图7.串联重复利用组合

在图7中,蒸汽第一次利用是加热,冷却水第一次利用是冷却,而两者第二次使用都是作为工艺水,与第一次使用是不同的过程。

2.3两种重复利用的组合

循环重复利用和串联重复利用不仅仅可以自身组合,还可以两者之间组合。见图8.。

 

在图8中冷却水的重复利用是一个封闭的,属于循环重复利用,而冷却水作为印花版框冲洗水则属于串联重复利用。

2.4循环水量和串联水量的区别

循环水量是指在确定的用水单元或体系内,生产过程中已用过的水再循环用于同一过程的水量。

串联水量是指在确定的用水单元或系统内,生产过程中产生的或使用后的水量再次用于另一单元或系统的水量。

可见,两者的区别在是否同一过程。对此,将有以下的判断标准:

1、所使用的两个设备是完全不同,且水运用的环境和作用也不同,属于不同的过程。

2、在同一设备中不同的部位或同一设备,且进行两个完全不同的工序时,属于不同的过程。例如,在退煮漂生产线中,煮漂和水洗;在浸染工艺中煮漂和染色工序是在同一设备完成的,但不属于同一过程。

3、一个供给系统同时向几台设备或同一台设备的几个点提供相同性质的水或水溶液,而这些设备和用水点的工序是相同,属于同一过程;若这些设备和耗水点的工序是不相同,不属于同一过程。例如,浆染纱生产中染料液的循环,这是循环水量;冷却水回收水池向部分染色机提供工艺水,同时,向另外部分染色机提供冷却水,这不属于循环水量。

具有争议的是长车的逆流水洗。就工序来说都是水洗过程,可以认为是循环水量;若考虑到每个水洗槽的浓度不同,可认为是工序有差异,就是串联水量。

3.重复利用水量

3.1确定方法

确定重复利用水量是计算水重复利用率的基础。确定重复利用水量就是确定哪些属于水的重复利用,那些不属于水的重复利用。确定方法如下:

1、考察各种设备、生产线或工序的水使用状况,划分水重复利用单元。

2、根据水重复利用单元的形式和特点,确定循环水量(Vcy)或串联水量(Vs)。

由于水重复利用的形式较多,确定时需要对设备和工序逐一分析,然后确定。需要说明的是:

< >企业以外购入或引进的水源均不能计为重复利用水量,包括回用水。在一个过程中利用了水的余热,而没有重复利用其水量,该水量不能计为重复利用水量。见图9.。

在图9中,高温废水余热回收过程仅回收利用了高温废水的余热,而水量没有再利用,不能作为重复利用水量。

3.2计量原则

水再次利用过程中,应安装必要的水表统计重复利用水量。计量重复利用水量的水表应安装在重复利用水量的进水处。当客观条件不允许时,可利用水平衡分析的原理,计算出相应的重复利用水量。

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