工业用水的科学管理策略

随着经济社会发展，用水量持续增长，用水结构不断调整。“十二五”期间农业用水（含林业、湿地等）占总用水量的比例已由1980年的88%下降到55%，工业用水由10%提高到24%，城镇生活用水由2%提高到13.4%。由于我国各地经济社会发展水平和水资源条件不同，用水结构差异显著，城乡生活及工业用水的增加，用水结构将进一步调整，对供水水质和保障率的要求更高。

1.工业用水

水是工业生产中重要的原材料和传热介质，它既是某些工业（如食品、饮料工业）的原料，也是许多工业产品的冷却剂、润滑剂、清洗剂，还是某些化工生产的反应剂，水更是广大人民的生活必需品，因此工业用水问题几乎涉及所有工业部门，涉及生产、生活的各个方面。

在工业取水量接近乃至超过了本地区可用水资源量，或因用水增加而产生的大量污废水已超过水域环境容量时，工业用水必须认真管理。随着工业生产走向系统的专业化生产，采用自动化流水线，产品的质量要求日益提高，对供水量的保证程度要求更高，对水质的要求也日益严格，因此建立合理的工业用水系统已成为现代化工业生产中不可缺少的一个重要组成部分，而工业用水的科学管理也就成为现代化工业企业管理的重要组成部分。

2.工业用水管理

工业用水管理大体上可分为三个历史阶段。

（1）松弛管理阶段 当工业发展规模较小，工业用水量未超出地区可能供水量时，工业用水处于“自由取用”状态，这时的管理是松弛的，其特征是对工业取水用水不作限制。

（2）强化管理阶段 工业发展，用水量迅速增加，地区水资源的可供量已不能满足工业发展对需水量的增加要求，出现了供需矛盾；或者工业用水增加后，排出的大量污废水已接近或超过了自然水体的稀释自净能力，因而造成了相当程度的水污染。这时为了缓和供需矛盾的紧张状态和控制水污染，对工业用水加强了管理，制定了一系列的法规和标准来控制用水；同时采用经济手段鼓励节约用水、限制水的浪费和污染，对生产工艺进行节水技术改造以减少取水量。这一阶段的特征是对工业取用水进行日益严格的限制，力求将工艺发展需要的水量控制在可利用的水资源量的范围内。

（3）科学管理阶段 经过对工业用水本身和水循环规律的研究，人们发现只要对工业用水的水量、水质进行科学的控制，采取适当的方法进行水处理，并利用水循环的规律，则现有的水资源可以为工业提供更多的发展条件。因此人们自觉地采取了水的循环处理措施，并严格按各种工业、不同工艺对水量、水质的不同要求确定合理的用水程序进行管理运用，从而在现有有限的水资源条件下，又使工业得到了继续发展的机会。这一阶段的主要特征是：运用现代化的科学技术和经济管理手段，对工业用水进行科学的控制，不断提高水的利用率，使用水日趋合理化，因而在一定的水资源可利用量的条件下，工业仍能获得合理的增长。

3.我国城市工业用水管理的现状

目前，我国城市工业用水管理的现状是一种分散的行政管理系统，各分管部门的管理职权是相互交叉的，这种管理系统特点是：行政干预的力量强，主要通过发挥与工业用水有关部门的行政力量来实施管理，对工业用水、节水起到了并还将继续起到控制作用，但也存在着分散、交叉、信息反馈慢等弱点。从近几年某市工业用水与节水管理来看，以下几点是有效的。

（1）集中领导，统一协调 城市水资源管理委员会对全市水资源（包括工业用水）管理实行集中领导，从全市角度统一协调各方面的工作，对水资源的开发利用统一调配，保证了全市人民生活和工农业发展的大局。

（2）限额供水，指标分层落实 在对工业用水大户进行认真调查的基础上，根据用户的产值、产量、用水性质，用水数量的历史和现状，分析计算后确定了限额用水指标，超用加价收费并限期把水耗压缩到限额指标以内。

（3）用水统计汇总日益完善 对工业取水的三水源——自来水、井水、河水进行全面统计。这样就能较全面地反映工业用水的取水总量，并有利于对地面水、地下水的统一管理，也便于发现地下水开采利用中的问题。

（4）科技协作攻关，为节水服务 为做好工业节水的技术研究和推广工作，由政府各部门先后组织协调成立了十个节水专题组，由研究单位、高等院校和生产部门协作攻关，对水平衡测试、计量仪表、絮凝净化、逆流洗涤、电镀废水处理、苦咸水淡化、海水利用、水分蒸发抑制、冷却循环与水质稳定以及饮水除氟等课题进行了研究或组织推广，有力地推动了节水工作。

4.企业工业用水科学管理

企业工业用水管理系统是工厂整个技术经济管理系统的一部分。

企业工业用水科学管理的目标是：在一定的水资源条件和一定的技术、经济条件下，充分发挥工厂的潜力，采取有效的行政、技术和经济等措施，实现工厂用水的合理化和科学化，使所获得的水资源在本厂获得最有效的利用，保证工厂的正常生产并持续发展，以取得良好的经济效益和环境效益。

（1）不断完善工业用水管理系统 我国工厂工业用水的管理系统应根据统一领导、分级管理的原则，实行厂部、车间（或分厂）、班组（或工段）的三级管理，并在各级设立专管（或兼管）机构或人员，从而形成完整的管理网。

对某些规模大、生产复杂的联合企业，可实行四级管理；对一些小型的、生产较简单的企业，可实行两级管理。

工厂管水的主要权力都必须集中在厂级，以保证厂部的集中统一领导。同时，在厂级的统一领导下，赋予车间、班组以必要的管理责任和管理权力，以充分调动各级行政组织和职工群众管水的积极性。

根据工厂规模大小、生产技术的复杂程度不同，工厂管水系统可有直线管理制，区域网络管理制（简称节水管理网）及职能管理制3种形式。

在各级职能机构的职责范围方面：厂级能源科（或能源办）负责全厂用水的综合平衡，制定节水规划和节水管理制度，总结节水经验，推广节水新技术，节水技术培训，制定并修改厂控制产品的单耗定额等，车间节水组或节水技术与管理人员，则负责本车间的节水技术与管理工作，制定本车间的节水规划和具体节水措施，并须有专职或兼职的节水检查员和用水统计员。

（2）加强管水的基础工作 要做到工厂用水的科学管理，除健全管理机构、明确职责外，还要加强以下基础工作：

1）调整用水管路，完善计量手段。为便于分车间、分部门、分产品单独考核，应按车间、部门及产品的不同进行全厂供水（还有电、汽、油等能源）管路的调整，并同时安装必要的计量仪表，应做到通往各车间、各部门的管路以及需要单独计量的机台均有水表计量，以便准确统计。(www.xing528.com)

对于工厂使用的所有水源（自来水、深井水、河水）也按表计量，全面管理。一些先进工厂，全厂各车间和各进水口的仪表计量率达到100%，工序、岗位和设备用水的计量率达到85%以上。

2）定期进行全厂水平衡测试。

3）完全职能管理制，如图4-29所示。

图4-29 完全职能管理制

4）健全抄表、统计、汇总制度，加强信息传递，在完善计量手段、进行水平衡测试的基础上，工厂应将合理确定的产品用水单耗指标与产量指标、质量指标、原料消耗指标一样，下达给车间，在生产、技术、财务及车间的统计中，有统一填报的用水报表。

为及时准确了解和传递信息，应有专人在每星期的指定时间对水表进行抄录，一般一星期一统计，一月一结算。

（3）加强车间核算经济责任制 为调动各车间及广大职工管理企业的积极性，在厂内用水管理上应实行以本车间为独立核算单位的经济责任制。具体做法是：

1）制定和下达车间产品用水单耗定额指标。产品单耗定额指标是考核的基础，一般是由能源管理部门根据本厂水平测试结果，并参照国内同行业同类产品的单耗定额、原设计数据、平时掌握的实际消耗情况等来制定，经试行一段（如半年）再提出较切实可行的考核指标，再报主管厂长、总工程师审核，批复后正式下达给车间、部门实施。

2）进行考核的依据。一切统计均以计量仪表的读数为准，各产品的成本核算、职工的奖励，均以下达的指标为依据。

3）生产工艺用水，按质计价收费。某厂按照不同的水源、水质制定了厂内七种不同的水价，见表4-40。

表4-40 某厂制定的厂内七种水价

注：一次混合水是指自来水、深井水与冷却回水的混合水；冷凝水指蒸汽冷凝水。

工厂规定：各车间成本核算一律以上述水价进行核算，回收水的数量不计单耗指标考核，但仍要计入成本进行核算。

众所周知，水价管理的实质是运用经济杠杆来调节、控制水的使用，是以经济手段控制水的使用。在工厂内部以车间为单位分清水质、分别计量进行经济核算，有利于鼓励节约用水和利用回收水，车间职工均可以从直接的经济核算中看到水资源的宝贵和处理回用水的必要。水的使用价值和节约水的经济利益也表现得较为直接。由于用水量直接关系到产品成本的高低，因此车间、部门为了降低产品的成本，能用回用水的就不用自来水或一次混合水，能循环再用的绝不白白放掉。

（4）技术和设备管理的不断改进 工业的用水、节水牵涉一系列技术问题，随着工业技术水平的提高和生产的日益专业化、自动化，这类技术问题也日益复杂化，因此必须加强技术管理。工业用水技术管理的内容，包括用水、节水的工艺、设备、计量仪表、水处理回用、节水新技术的开发研究以及用水、节水技术档案管理等。

（5）节水经济与财务管理 工业用水的经济与财务管理，主要是指3个方面内容：水费及水价管理，节水的资金管理和对用户的节奖超罚制度。

关于节水的资金管理，按照全国城市节水会议的规定，今后节水投资主要靠企业自筹，地方给予适当的补助。今后节水投资的管理，应注意考核单位节水量的投资额，即日节水1t需要投入的资金以及节水投资的偿还年限，以便优选节水方案，提高节水投资的经济效益。

节水中的节奖超罚制度，也是节水经济管理的一个重要方面。

（6）积极推广节水新技术、新工艺 目前我国许多工厂水资源利用率低，技术上的原因就在于生产工艺落后、技术装备陈旧，耗费了大量水资源，因此今后必须把工厂节约用水的重点逐渐转移到工艺革新、设备更新、技术改造的方向上来，这方面的管理要跟上去以便起到促进节水的作用。

1）推广节水新技术。对于量大面广、通用性较强的节水技术，如间接冷却水的管理，主要是推广冷却塔，使冷却水循环使用。据统计，我国冷却水占工业用水的一半以上，而美国在2002年制造业工业用水中冷却水已占73.4%。在冷却水循环使用中技术问题很多，从目前推广冷却塔的情况来看，需要从以下几个方面加强管理：①冷却塔正确选型。冷却塔正确选型的关键是容量合适、填料先进及风机高效。冷却塔的额定容量比实际工作水量超过20%较为理想；填料则是厚度薄、结构强度高、孔径小而风压阻力不大，亲水性良好；风机则要求效率高、电耗低、噪声小。单塔循环水量在500t/h以下时，宜选用不同规格的玻璃钢小塔；而500t/h以上时最好选用直径4.7m或直径8m的钢筋混凝土大塔。②水质稳定措施要跟上。冷却水在循环中由于蒸发散失，盐分浓缩，形成了水质的不稳定性，为使冷却水在循环中处于腐蚀和结垢都少的“稳定”状态，就需及时投加一定数量、具有一定作用的一种或几种药剂。③加强设备管理，保证正常运转。以冷却塔系统而言，在冷水泵出口处需设压力表、温度计、流量计，回水应设热水温度计与流量计，以便进行水量、水质平衡与调度；对于冷却塔中旋转布水器、填料、风机等装置的清洁、结构的工作状态，均要严密注意并及时处理有关问题。

2）加强节水工艺改造及节水装置的设置。看准技术上成熟、经济上合理的措施要大胆改革，推广使用，特别要注意：①必须从生产工艺本身对水使用的本质要求出发，考虑采用少用水、不用水工艺或采用（处理）回收再用装置的可能性。如纺织印染行业用逆流洗涤（或称倒流、倒流水）方式代替原先的分流洗涤方式，就是考虑了印染布洗涤的本质要求是将印染工艺中织物上所带有的不同杂质和化学沾染物（织物上的浮色和染料）经水洗而去除。既节约了大量工艺用水，同时还大大减少了污水排放。②必须同时注意节水措施的经济效益和环境效益。如造纸行业普遍推广的造纸白水封闭循环回收工艺，不仅大量节水，而且回收大量废纸浆，减少了环境污染。以某造纸厂采用插管气浮法进行造纸白水封闭循环为例，每吨纸的耗水量由120t降到10t以下，原水的悬浮物去除率在85%以上，一年可回收纸浆79t，节水与回收旧纸浆的价值使节水设施的投资在不到10个月的时间内就可全部收回，并且大大减少了造纸废水排放量。某地有机合成厂的甲醛余热回收装置，发挥了改善工艺操作条件、节电、节水、节气、改善环境的作用，估计总节约价值达24万多元，而回收装置的投资是20多万元。

3）用水、节水技术管理的自动控制。在冷却塔的自动控制方面，已研制成功水量、水温、水泵启闭的自动控制设备，可根据水位、水温的变化自动调节水量和风量。如上海某钢铁厂已做到严格的逐级（纯水→软水→工业水→除尘水）水质控制，并统一由厂能源中心电子计算机全面监视和控制全厂供水、循环水和排水系统。这些都预示着我国工业用水技术管理将很快走向电子计算机自动控制阶段。