前言
水重复利用率是企业用水管理水平的标志之一,也是许多标准或评价体系中不可缺少的指标,例如,工信部公布的《印染行业规范条件》以及《节水型企业 纺织业》中都有水重复利用率的指标。随着纺织印染企业逐步进入园区,水重复利用率比水回用率在实际工作中更具有积极的意义。
仅仅准确地定义水重复利用率是不能满足实际工作的需要。水重复利用率的计算过程是一个严密谨慎的分析过程,是需要一定的步骤和程序,还将涉及到重复水量的计量等方面
1.重复利用率
1.1计算公式
水重复利用率可按公式(1)计算:
(1)
公式中:
R—水重复利用率,单位为百分比(%);
Vr—重复利用水量,单位为立方米(m3);
V0—取水量,单位为立方米(m3)。
1.2重复利用水量
重复利用水量是循环重复利用水量和串联重复利用水量之和。水重复利用率又可以按公式(2)计算:
公式中:
Vcy—循环重复利用水量,单位为立方米(m3);
Vs—串联重复利用水量,单位为立方米(m3)。
1.3生产水重复利用率
生产水重复利用是指重复利用水量用于生产过程。利用公式(1)和(2)计算生产水重复利用率时,重复利用水量和取水量都必须是用于生产过程的。
值得讨论的是环保设施的重复利用水量是否属于生产重复利用水量。过去一些文献或标准没有将环保设施列入生产部门或主要生产部门。由此得出环保设施的重复利用水量不应属于生产重复利用水量。而现实情况是一些环保设施已与生产密不可分了。例如,大量使用回用水的企业,其废水处理设施直接与到生产挂钩;又如,定形机必须与尾气处理设施同时开动。从这个角度考虑,环保设施的重复利用水量应该属于生产重复利用水量。
1.4企业水重复利用率
企业水重复利用率,有时也简称为水重复利用率,重复利用水量是用于企业内部的各个部分,包括生产和生活。用公式(1)和(2)计算企业水重复利用率或者水重复利用率时,重复利用水量和取水量是用于企业的各个部门或场所。
2.水重复利用率计算步骤
2.1确定重复用水单元
《工业用水节水 术语》(GB/T 21534)没有水重复利用单元或系统的定义,仅有回用水系统的定义。回用水系统为企业产生的排水,直接或经处理后再利用于某一用水单元或系统的一种用水系统。
在实际工作中需要确定或划分水重复利用单元。水重复利用单元包含前一次用水设备或装置、水功能设施、再次利用的用水设备或装置以及相应的供水排水管道。做好水重复利用单元的划分就很容易判断重复利用的种类以及水量的确定。表1是常见的水重复利用案例。从表1可以体会到水重复利用单元的组成。
表1.纺织企业常见水重复利用案例
序号 |
生产工序 |
实例 |
重复水量 |
|
1 |
纺纱 |
除尘水处理后利用 |
循环水量 |
|
2 |
织布 |
除尘水处理后利用 |
循环水量 |
|
3 |
印染 |
前处理 |
烧毛机冷却水回用 |
串联水量 |
4 |
印染 |
前处理 |
丝光浓碱浓缩回用 |
串联水量 |
5 |
印染 |
前处理 |
丝光淡碱回用煮漂 |
串联水量 |
6 |
印染 |
前处理 |
长车逆流水洗 |
串联水量 |
7 |
印染 |
前处理、染色 |
烘筒冷凝水回收利用 |
串联水量 |
8 |
印染 |
染色 |
染色机冷却水收集回用 |
串联水量 |
9 |
印染 |
染色 |
染色机冷却水循环系统 |
循环水量 |
10 |
印染 |
染色 |
染色机冷却水直接进染色机冷却 |
循环水量 |
11 |
印染 |
染色 |
染色机冷凝水回用 |
串联水量 |
12 |
印染 |
染色 |
烘干机冷凝水回用 |
串联水量 |
13 |
印染 |
染色 |
定形机冷凝水回用 |
串联水量 |
14 |
印染 |
染色 |
定形机低压蒸汽回用 |
串联水量 |
15 |
印染 |
浆染纱 |
溶解烧碱冷却水回收利用 |
串联水量 |
16 |
印染 |
浆染纱 |
染液循环系统 |
循环水量 |
17 |
印染 |
后整理 |
预缩机等冷却水回收利用 |
串联水量 |
18 |
印染 |
环保设施 |
废水经过处理(任何方式)后回用 |
串联水量 |
19 |
印染 |
环保设施 |
定形机处理废气水重复利用 |
循环水量 |
从表1可见组成水重复利用单元包括前一次使用的设备、传输设备和再次使用设备等等。
2.2确定重复利用水量
确定了重复利用单元后,严格地来讲,再次使用的水量才是重复利用水量。因此,计算或测量再次使用水量是确定重复水量的重点。有关重复水量的计量在后一章中有详细的说明。
2.3计算水重复利用率
当确定了重复利用水量后,结合取水量就得到用水量。利用公式(1)就可以计算水重复利用率。
3.重复利用水量的计量或测量
3.1基本原则
按照国家标准《用能单位能源计量器具配备和管理通则》(GB 17167)或《用水单位水计量器具配备和管理通》(GB 24789)来要求重复水量的计量或测量是远远达不到实际工作的需要。重复水量的测量或计量需要根据实际情况来安装或配置水表。
基本的原则是利用一切有利条件准确地测量或计量再次使用的水量。
3.2循环水量的计量
测量循环用水量的水表应安装在再次用水工序的进水管处。见图1.。
图1.测量循环用水量水表安装示意图
因客观原因不能在每个重复利用工序进水管安装水表时,可以在出水管安装水表计量。但要扣除在使用过程中的损耗。
3.3串联水量的计量
串联水量测量水表应安装在最后一工序的出水口处。见图2.
因客观原因不能在最后一个工序的出水口安装水表时,可以在工序的进水口安装水表。但要扣除在使用过程中的损耗。
3.4混合水量的计量
在实际工作中,纺织企业在水重复利用时混合型的重复利用占较大的比例。图3是最常见的水重复利用的情况。
在图3中是以串联重复利用为主。但因还用收集的水量作为冷却水,因此可以认为这部分水是循环利用水量。在实际工作中,最主要的是根据需要安装水表,对重复利用水量进行计量。
4.提高水重复利用率的方向
4.1进一步提高冷凝水回收利用
在自备锅炉的企业中,冷凝水的回收利用量较高,不仅可以回收水量,也回收了热能。然而,在不自备锅炉的企业中,冷凝水回收利用是值得好好研究的。从成本来看,应该充分利用冷凝水热能。因为,余热的品位较高,回收可得到利润较丰富。但是在许多企业热水的量偏大,尤其是用蒸汽进行定形的企业。这样应该优先考虑水量的利用。
4.2提高冷却水的重复利用率
冷却水的收集形式等因素会影响到水重复利用率的提高。需要针对各种不同的企业建立不同的冷却水回收系统。在许多情况下,因冷却的方式不合理,导致了大量的冷却水没有有效利用。
4.3提高工艺用水的重复利用率
提高工艺用水的重复利用率本质就是提高废水的回用率,做好生产废水分质分流和分处理是经济成本较低、可操作性较强的方法之一。
4.4改进设备和工艺
在实际工作中,通过改进设备和工艺达到提高生产过程的重复利用率的目的是比较可靠的。例如,针织织物的平幅连续水洗等设备和工艺是提高水重复利用率的实例。