我国工业用水量分析与节水措施

作者:黄金赌城 发布时间:2020-10-21 14:16

  [29]Lucas azodye Reactive Black photo-Fentonoxidation DyesPigm. 200671(3): 236244. [30] Kajitvichyanukul etal. Degradation detoxi-fication formalinewastewater advancedoxidation processes Hazard.Mater., 2006 13513) 337343. [31] Fongsatitkul etal. Use sequenc-ing batch reactors Fenton’sreagent wastewaterfrom textileindustry Biochem.Eng. 2004213) 213220. [32] Lapertot FernndezIbnez etal Enhancing biodegradability prioritysubstances pesticides) solarphoto Fenton WaterRes. 2006 405) 10861094. Analysis waterconsumption nd wter sving mesures ChinDai Tiejun Cheng Huiqiang Research Institute ecyclingEconomy Beijing University TechnologyBeijing 100022 Chin) 我国工业用水量分析与节水措施 戴铁军,程会强 (北京工业大学循环经济研究院,北京 00022) [摘要] 以2005年为基准年综合考虑工业生产总值的年递增率和万元工业生产总值用水量的年下降率两因素 -g方程为基础预测和分析了我国工业未来发展过程中用水量的变化趋势。结合实际从工艺、技术、生产结构 等方面提出降低我国工业用水量的措施为工业的可持续发展提供借鉴 [关键词] 用水量;节水;水资源 [中图分类号] TB495;TQ85 [文献标识码] [文章编号]5-829X2008)0-0009-04 Abstract: twofactors annualincrease rate grossindustry product annualdepressing rates waterconsumption pergross industry product synthetically variationtendency waterconsumption developmentcourse somemeasures savingwater technologyproduction structure etc putforward offering reference sustainabledevelopment industryKey words:water consumption; water saving; water resources 自建国以来随着我国工业用水量的增长工业 用水量占全国用水量的比重也迅速提高 98年全国工业用水量达到 457 年工业用水量达到2852 占总用水量的比例上升到359%。 年工业用水量增加了536 倍占全国用水 量的比例增加了133 倍见图1。 199 我国万元工业生产总值用水量为7291 年降到1671 15年间中国万 元工业生产总值用水量年均降低 935%成绩喜人 但是与国外先进水平相比万元工业生产总值用水 工业用水量工业水量占总用水量的比例 949959 965 98 993 997 工业水处理Industrial Water Treatment Vol.28 No. Oct.2008 [作者简介] 级河北工业大学硕士研究生。电线E-mail:。 通讯 联系人:杨春风教授E-mail:。 [收稿日期] 28-6-5修改稿) 800.0700.0 600.0 500.0 400.0 300.0 200.0 100.0 19901993 1997 1998 2000 2001 2002 2003 2004 2005 我国万元工业生产总值用水量量仍然偏高。 是我国万元工业生产总值用水量的变化 2005年我国的万元工业生产总值用水量约是 世界平均水平的2 倍,美国的1.5 倍,日本的14 水资源是基础性资源,是生态环境的控制性要素,同时又是战略性经济资源,为综合国力的有机组 成部分。 1997 年,根据联合国可持续发展委员会等 个有关组织对全世界153 个国家和地区所做的调 排在第121 位,接近“用水紧张国家”,已被联合国列为 13 水国之一。因此,面对日益严峻的水资源供需形势, 以及工业飞速发展的态势,预测未来工业用水量的 多少,制定切实可行的节水措施,是当前解决工业可 持续发展的重要任务之一。 是分析判断经济发展过程中环境负荷上升和下降的重要判据, 利用它及其相关的 方程可以预测未来工业发展过程中工业用水量的 多少, 这样可使我们对未来我国工业用水量的情 况有一个明确的认识,据此制定切实可行的措施, 从而促进我国工业走上一条节约水资源和可持续 发展之路。 —单位GDP环境负荷年降低率(t)的临界值 它描述了经济增长与环境负荷之间的关系, 可用来判断经济发展过程中, 环境负荷的变化趋 势。这里环境负荷是指资源、能源消耗及废弃物排 放等,如水资源消耗量、铁矿石资源消耗量、能源 消耗量、二氧化碳排放量等 ,环境负荷与经济增长“脱钩”;若 ,环境负荷必随GDP 之间的差值愈大,环境负荷上升得愈快;若 ,环境负荷必在GDP 增长过 程中逐年下降,且 之间的差值愈大,环境负荷下降得愈快,见图 可见,g值愈大,t 值亦愈大也就是说, GDP 增长愈快,愈不易实现环境负荷与 GDP 之间的 “脱钩” 年单位GDP的环境负荷T —基准年份的单位GDP的环境负荷; —单位GDP环境负荷的年降低率 年的环境负荷,含资源、能源消耗及废弃物排放等 值得一提的是,G 既可以用 GDP 来表示, 以用国民生产总值(GNP)或工业生产总值等经济指标来表示 工业用水量预测和分析改革开放以来, 我国工业取得了惊人的进步, 1990 年国内工业生产总值达到6 858 亿元, 到2005 年跃升到76 912.9 亿元,年均增长率高达17% 下面以2005 年为基准年,假设今后15 年内我国工业生产 总值按g=0.17 递增,万元工业生产总值用水量的年下 种情况考虑用式(1)、式(2)和式(3)分别计算2010、2015、2020 年的工业生产总 值、工业用水量、万元工业生产总值用水量,结果如 0.010.03 0.05 0.07 0.09 tk 0.009 0.110.13 0.15 0.17 0.18 tk 0.099 2G0T0G0T0 -G0T0 =tkIn1 In0 In2 环境负荷的变化曲线 戴铁军,等:我国工业用水量分析与节水措施 工业水处理 2008 可见,在工业生产总值年递增率0.17的 情况下,万元工业生产总值用水量年降低率保持现 在水平,即 t=0.093 那么,工业用水量将逐年上升,2010、2015、2020 年将分别上升到 分别是2005 年用水量的 1.3、1.8、2.4 很显然,如此巨大的用水量,不仅供应困难,而且环境也承受不了。 若提高万元工业生产总值用水量的年降低率, ,工业总用水量仍将逐年上升,2010、2015、2020 年将分别达到 573.5、1926.3、2 358.4 ,用水量虽有所降低,但这对于新水供应和环境状况的压力也还是很大。 若将 值提高到临界值0.145 3,则工业用水量 将一直保持在2005 年的水平。 不过,为此万元工业 生产总值用水量在 2010、2015、2020 年必须分别达 ,分别相当于2005 0.456、0.208、0.095 如能实现这一目标,我国工业将顺利地穿过“水资源高山”,走出一条经济增长和水资 源节约的新路。 因此,探索我国工业经济增长和水资源节约的 道路,制定节水措施,实施水资源可持续发展战略, 将是我国今后工业可持续发展的首要任务。 节水措施结合我国工业生产和用水特点,从工艺、技术、 生产结构、政策法规、节水规划等方面提出如下节水 措施。 3.1 实施工业用水多元化。 (1城市污水回用。 将城市污水处理后作为再 生资源回用于企业,实现污水资源化,这既可以有效 地节约新水资源,又可以减少污、废水排放,具有开 源与节污的双重功效,特别适用于水资源短缺、水环 境不断恶化的北方地区。 2收集雨水。 长江以南地区年降雨量大,企业 都己建立了相关排水系统,但尚未建立储水和回用 系统。 收集雨水,只需少量投资,就可以取得显著的 节水效果,雨水不但廉价,而且水质好,应当引起企 业的充分重视。 3海水的综合利用。发展海水淡化和直接利用 技术,如海水反渗透、低温多效蒸发和多级闪蒸等技 术,扩大沿海企业海水使用量。 4矿井水的资源化利用。 矿井水的资源化利 用,是采取各种方法使矿井水达到各种需求的水质 标准后进行使用。 矿井水经过处理后可以作为煤矿 矿区工业用水和生活用水等替代水源。 3.2 推广工业节水新工艺 大力推广节水新工艺,主要包括改变生产原料、 生产工艺和设备以及用水方式, 采用无水生产工艺 等内容。 目前采用的节水工艺主要有:干法除尘、高 浓度灰渣输送、 冲灰水回收利用、 干法收尘净化技 术、燃气—蒸汽联合循环发电、洁净煤燃烧发电、融 熔还原等非高炉炼铁工艺、 艺、炼油加氢精制工艺、甲醇生产低压合成、干法选煤等工艺。 3.3 积极采用工业节水新技术 1采用工业外排废水回收再利用技术。采用废 水回收再利用技术,对外排废水进行适当深度处理, 使其水质达到回用水标准, 并针对其水质特点开发 水质稳定技术和相应的处理技术, 使其用作敞开式 循环冷却水系统的补充水。 2采用“零排放”技术。该技术是近年来工业企 业为提高用水效率, 最大限度减少因污水排放造成 环境污染而采取的一种先进技术。 其实质是通过采 用先进的工艺和设备、改善和加强管理、综合利用等 措施,减少水的用量以及全面提高水的利用效率,从 而达到经济效益和社会效益“双赢”的目标。 3采用高效换热技术。物料高效换热技术是一 项重要的节水技术, 在生产过程中温度较低的进料 与温度较高的出料进行热交换, 达到加热进料与冷 却出料的双重目的,这样一方面可达到节水的目的, 另一方面可以达到节能的要求。 4采用空气冷却替代水冷的技术。采用该技术 是节约冷却水的重要措施, 间接空气冷却可以节水 90%,直接空气冷却可不用水。 如在北方缺水地区推 广应用现有直接空气冷却技术。 鼓励空气冷却设备 制造业加快研究采用新型高效热传导技术和材料, 提高换热效率,降低设备费用,开发新型高效、经济 的直接空气冷却技术和设备。 5采用汽化冷却技术。汽化冷却是利用水汽化 中国2010、2015、2020年工业生产总值、用水 量、万元工业生产总值用水量的计算值 年份 工业生产 总值/亿元 工业用水量/亿 t1t2 t1t2 2010168 627.5 573.51285.2 102.3 93.3 76.2 2015 369 707.1 926.31285.2 62.6 52.1 34.8 2020 810 563.6 358.41285.2 38.3 29.1 15.9 2005年为基准年,其工业生产总值、工业用水量、万元工业 生产总值用水量分别为 76 912.9 亿元、1 285.2 11吸热,带走被冷却对象热量的一种冷却工艺。 汽化条件的限制,在常规条件下,汽化冷却只适用于高温冷却对象。 对于同一冷却系统,用汽化冷却所 需的水量仅有温升为 10 时水冷却水量的 2%,且 减少90%的补充水量, 汽化冷却所产生的蒸汽还可 以被回收利用。 3.4 调整工业生产结构 把发展工业节水技术与淘汰落后生产工艺相结 合,紧密围绕“十一五”期间的发展目标,调整和淘汰 一批落后的水资源利用工艺、技术,开发、引进和应 用高效适用技术和工艺、水资源综合利用项目和产 品,努力提高工业企业用水水平。 在企业或工业园 区的内部构建起水循环式组合结构,实现企业水资 源的循环利用与减量化,提高水资源利用率和资源 综合利用率。 加大政策与法规的执行力度工业废水再生回用在我国的规模还比较小,需 要在政策上给予一定的支持。 一方面可利用价格、 投资等经济杠杆,鼓励工业企业进行废水回用;另一 方面可对部分用水户,特别是工业企业用水大户,用 行政措施促使其用回用水来替代自来水或者自备水 源;再有,研究制定节水政策 一是研究制定引导水 资源节约与替代的经济政策,如高效节水设备和器 具、海水利用和废水资源化的税收优惠政策等;二是 根据《中华人民共和国水法》规定,组织制定落后的、 耗水量高的工艺、设备、器具淘汰目录;三是在已发 布的《当前国家鼓励发展的节水设备(产品)目录》的 基础上,组织制定新的鼓励目录 转变工业节水规划编制方法传统的节水规划编制方法,只注重完善末端治 理提高环境的自净能力,如降低废水量,改善地表 水、地下水质量等,并没有考虑控制水资源消耗总 量,这样即使单项指标下来了,但工业企业的用水总 量和排污总量并未得到控制, 给环境造成的压力并 未减轻。 因此,转变工业节水规划编制方法,就成为 当前节水工作的一项重要内容。 在编制节水规划时,应采用自顶向下”的规划 编制方法。 首先,要对工业企业进行调查研究,经过 反复协商, 确定全国工业企业水资源和废水排放的 总体控制额度,然后把这些额度,按各工业企业的具 体情况,分配下去,作为工业企业制定规划的依据; 此外,还要按照远期的限额,确定年度工作的目标, 也就是说要确定万元工业生产总值用水量和废水排 放量的年均下降率,并提出相应的措施。只有每年都 完成目标任务,最终才有可能实现远期目标。 总之, 以控制水资源消耗总量为重点, 进一步完善末端治 理,提高环境自净能力,标本兼治,是工业企业编制 节水规划工作的基本思路。按照这个思路,加强各方 面的工作,必将有效地提高工业水资源效率。 [参考文献] 全国节约用水办公室全国节水规划纲要及其研究[M]南京:河海大学出版社,2003 水利部南京水文水资源研究所,中国水利水电科学研究院水资 源研究所 21 世纪中国水供求[M] 北京:中国水利水电出版社, 1999:52-60 中华人民共和国水利部中国水资源公报:1997~2004[EB/ OL] http: 中华人民共和国国家统计局中国统计年鉴—2006[M]北京:中国统计出版社, 2006 陆钟武,毛建素穿越环境高山”———论经济增长过程中环境负 荷的上升与下降[J]中国工程科学,2003,5(12): 36-42 [作者简介] 戴铁军(1964— ),2006 年毕业于东北大学,博士, 副教授, 研究室主任 电话,E-mail: [收稿日期] 20080303(修改稿) 荷泽市是山东省经济较不发达的地区,处于南水北调东 线上游,属于淮河流域南四湖水系,环保工作任务重压力 为加强污水处理工程建设,荷泽市先后投资 774 亿元建 座污水处理厂,总规模为日处理污水355 现在全市污水集中处理率达到 80以上,满负荷运转率达到70%以上 为充分利用水资源,有效降低化学需氧量氨氮等排放 量,增加污水处理企业收入,荷泽市在 座污水处理厂建设的同时,要求采用先进工艺建设中水回用工程,现在全市日 处理中水 13 t,占污水处理量的1/3 郓城县污水处理厂中 水回用工程采用曝气生物滤池+除浊度+化学氧化消毒处理 工艺,一期建设规划为日处理中水 t;东明县中水回用采用曝气生物滤池(BAF)作为生物处理主工艺,是国际上应用 于废水二级处理和深度处理的先进工艺,设计规模为日处理 据了解,目前每座污水处理厂均已全部落实中水用户, 其中荷泽市中水厂计划于 2008 月向荷泽发电厂正式供水 (中国环境报 2008-07-30) 荷泽每日回用中水13 工业水处理2008 10,28(10)专论与综述 12


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