本溪市食品用水水平衡測試及節水分析

于露

（遼寧省本溪水文局，遼寧 本溪 117000）

本溪市水資源較為豐沛，但時空分布不均衡，且在生產和生活領域中存在嚴重的結構型、生產型和消費型浪費，用水效益效率不高，也在很大程度上加劇了水資源緊缺狀況。水資源不僅是人類賴以生存的必備條件，也是人類開展生產活動的必要因素，對于水資源緊缺地區，進行合理的水資源配置和供需平衡分析是提高區域整體用水效率和效益的有效途徑。本溪市具有工業活動用水量大且集中的特點，部分工業用水在用水工藝優化設計下可以循環使用，宜于改造節水。下文以本溪鍶源飲品股份有限公司為例，進行食品用水水平衡測試和節水分析。

1 水平衡測試概述

水平衡測試[1-6]是指對一個用水單位或其它一個具有一定可封閉特征的用水體系，在特定的研究周期內，利用水平衡理論和方法，通過水量、水質基礎信息的準確化采集、規范化整編、系統化分析、資源化整合、合理化建議等環節，圍繞水資源的取、用、耗、排所進行的監測和分析的總稱。

水平衡測試主要包括4 個階段[7，8]：1）準備階段，主要涉及組織和技術的落實，包括確定測試方案、安全校驗計量水表和調查管網補漏情況；2）實測階段，準確掌握各水源用水情況、各用水單元的實際情況，以及主要用水設備和回用水情況；3）匯總階段，將測試得到的實驗數據進行匯總整理，得到完備的數據資料庫；4）分析階段，對測試結果進行合理分析，評估企業的實際用水情況，分析其節水潛力并提出有建設性的整改措施。

水平衡測試報告[9，10]是企業申報節水型企業的必備要求，在分析企業實際取水、用水、耗水、排水情況的基礎上，通過解決測試分析出的企業用水實際問題，進一步提升企業的用水節水效率，并結合行業用水定額等綜合性分析，發現企業的節水潛力，最終達到全行業用水效率的提高，提升企業水資源的利用水平。水平衡測試工作流程如圖1。

圖1 水平衡測試工作流程圖

2 水平衡測試實驗

2.1 企業的基本情況

本溪鍶源飲品股份有限公司位于遼寧省本溪市本溪滿族自治縣田師付鎮全堡村西北溝，臨近本桓公路和溪田鐵路，交通方便，廠區占地面積1 200 m2。公司目前具備日產天然飲用水59.4 t 的生產能力，擁有自動化水處理及灌裝生產線和配套的檢驗設施，現有水處理生產線1 條、灌裝生產線1 條、沖洗生產線1 條。主要工藝流程如圖2 所示。

圖2 礦泉水生產工藝流程圖

2.2 測試方案

根據本溪鍶源飲品股份有限公司礦泉水生產的工藝流程，對公司在用水單元的取用水、排水及其他主要設備的供水等方面進行一次全方位的水平衡測試實驗。測試方法包括水表計量法、容積法、超聲波流量計法、電磁流量計法、流速法等，實驗中優先使用水表計量法，容積法、電磁流量計法和超聲波流量計法次之，最后考慮使用流速儀法。根據企業生產實際情況，此次水平衡測試設5 個監測點，周期為10 d，每個監測點每日測試12次，即早8時開始每隔1 h觀測1次。一線測試人員共10人，分2個小組分別負責前5 d和后5 d的觀測。測試精度主要是指抄表讀數值的精確度，主要數據讀至0.1 m3，時間記至分鐘。最后按要求對收集到原始資料進行整理。

2.3 測試資料的整理計算

實驗小組按照測試方案進廠進行多次測試，成功控制了工藝中供水和排水的周期性過程變化，有效地保證了此次測試的代表性。測試完成后，相關技術負責人員對測試得到的數據進行整理與分析，在剔除不合理數據后，對有效數據進行分析計算。計算日量時，對不同用水工藝采取不同的科學計算方法，如有累計量的采用時段平均值法內插計算24 h 量，瞬時值的按時間加權法計算日量，平衡時采用的日量為算術平均值。

2.4 基本測試結果

按照測試方案進行數據整理分析和計算，分析其合理性和代表性，最終得到基本測試結果：日取水量6.8 m3，年取水量0.245 萬m3，生產排水量2.30 m3，綜合漏失率1.53%，二級水表計量率100%，單位產品用水量1.7 m3/t。同時填寫企業水平衡測試統計表（表1）和企業用水分析表（表2）。

表1 企業水平衡測試統計總表 m3/d

表2 企業用水分析表m3/d

2.5 繪制水平衡圖

根據上文的計算結果，并結合企業用水[11，12]的實際情況，繪制了水平衡圖，如圖3 所示。

圖3 水平衡測試圖（單位：m3/d）

3 企業用水合理化分析

從企業工藝流程[13，14]角度分析，測試結果表明，本溪鍶源飲品股份有限公司日取新鮮水量為6.8 m3/d；漏失水量為0.1 m3/d，主要是管網漏失；耗水量為4.3 m3/d，主要為產品帶走；廢污水排放量為2.3 m3/d，經排污渠收集后進入曝氣沉淀池回用。

從用水定額的角度分析，測試結果表明，根據GB21/T 1237—2015《遼寧省行業用水定額》[15]，鍶源飲品主要用水為瓶（罐）裝飲用水制造，其用水定額取值為1.8 m3/t，回收桶裝水還應乘以1.2 系數，水平衡測試結果顯示，單位綜合用水單耗為1.7 m3/t，與行業用水定額比較，屬于定額范圍之內。

4 節水措施及建議

通過水平衡測試實驗及企業用水的合理性分析，可以通過增加灌裝余水收集系統、改進沖洗工藝、增加先進的高速小液滴沖洗設備、定期檢查供水管網和回用水收集管網、安裝節水型器具、降低管網漏失率等措施進行節水。

建議設專職抄表員，一方面能及時了解各部門的用水情況，另一方面收集各部門用水數據，為制訂合理的考核方案提供第一手資料，通過經濟考核從而達到節約用水的目的。雖然計量儀表配備工作已經受到企業們的重視，但還有一些問題需要完善，如沉淀池回用水應安裝計量設施，以免對企業用水管理和成本考核造成核算困難。企業應在建立健全內部用水管理機構和用水管理制度的基礎上，進一步加強用水科學管理，專人負責，實行用水按量收費、成本核算、節獎超罰、重獎重罰等辦法，達到節約用水的目的。企業要建立健全用水管網的維修和養護隊伍，切實落實對用水管網、用水設備的日常檢查、檢測和維修工作，盡快將泄漏部位修復完善，將跑冒滴漏現象降到最低程度，降低取水定額。企業要實時了解節水器具動態，更換或淘汰節水效果不明顯的節水器具。

5 結語

水平衡測試是工業企業加強用水科學管理，實現合理用水的一項基礎工作，通過此次企業水平衡測試，摸清了企業的用水現狀及工業用水水量之間的定量關系，企業可以通過減少原水罐中其他耗水量、沖洗車間耗水量、套裝車間的滲漏水量及排水量進行節水，從而提高用水效率；企業可以通過建立用水技術檔案、完善水表計量，使企業管理人員的科學用水管理水平得到進一步提高，為制訂企業工業用水產值或產品供、排水定額校準積累了基礎數據。此次水平衡測試為挖掘企業今后的節水潛力，加強企業用水管理，實施節水技改，制定切實可行的合理用水規劃和技術改造提供了可靠的依據和技術保障。