工业建设项目节水潜力与节水措施的经济可行性分析

曲忠艳，曲 鑫

(吉林省水文水资源局通化分局，吉林通化134000)

1 节水潜力分析

项目节水潜力分析是针对项目提出的取用水方案而言的。其大小为采用了建议的节水措施后，项目取用水所能减少的取用水量。通过分析建设项目的用水设备、用水工艺、用水流程和可研报告中提出的节水措施，根据对当地水资源条件、经济社会发展状况、科学技术水平、水价等因素的综合分析，参考省内、省外、国外先进用水水平的指标与参数，以及有关部门制定的相关节水标准与用水标准，分析建设项目的节水潜力，根据节水潜力的大小提出相应的技术和管理措施，并相应提出建设项目的建议取水量。

不同类型、不同地区、不同行业、不同规模的建设项目节水潜力，要依据具体提出的节水措施建议进行分析。其关键是项目通过节水要达到什么样的用水标准(用水水平)，用水标准的选择是分析节水潜力的关键，即采用什么样的，就相应有什么样的节水措施建议，进而有什么样的节水潜力。

例如:某火电项目每小时取水量为6 996 m3，其中退水880 m3/h，耗水指标为0.708 m3/(s·GW)，符合DL5000—2000《火力发电厂设计技术规程》，但与规范规定的下限相比，尚有0.11 m3/(s·GW)节水潜力。若采取循环冷却水高浓缩节水技术，减少一半冷却塔排污水量，冲灰系统补充水量由整个系统外排水量补充，每小时可节约水800 m3。耗水指标降低为0.62 m3/(s·GW)(注明:m3/(s·GW)表示装机取水量为百万千瓦的装机容量每秒的取水量，即装机补水率)。

在采用上述节水措施后，采取更的水循环使用措施，将冷却塔排污水处理后用于其他用水系统中，同时冲灰渣系统采用浓浆输灰技术，将现在规划的外排水量用于输灰，则可能节水约1 600 m3/h，耗水指标可降为m3/(s·GW)。

1.1 用水指标比较分析

主要指同国内外先进指标比较，同省内同行业先进指标比较，同有关部门制定的节水标准和用水定额比较。

不同地区、不同行业、不同产品的建设项目应选择不同的用水指标。有的指标适用于区域用水水平描述，如一般工业用水增长率、供水管网漏失率等;有的指标适用于建设项目用水水平描述，如单位产品取水量、新水利用系数等;有的指标适用于火电、石化、冶金、造纸等以间接冷却水为主的高用水行业，如间接冷却水循环率。

在指标或定额比较时，要注意不同的适用范围和条件。如目前，在给排水规划设计、工业企业取水设施的设计、水资源规划、需水量预测、水资源管理中都广泛应用到用水定额，通过对比分析，将用水定额按用途归纳为3种形式，即设计定额、统计定额、管理定额。

1)设计定额。这类定额是从设计角度考虑的，主要是为了满意足用户的需求，其定额一般较宽裕。这类定额侧重于“供”。如GBJ15—88《建筑给水排水设计规范》、GBJ13—86《室外给水设计规范》中的有关用水定额。用水合理性分析中的最大取水能力可参考此类定额确定。

2)统计定额。常常出现在供用水统计报表或需水量预测中，反映的是现状或未来的用水情况。实际是统计定额称为现状或预测用水水平更为合适，这类定额在工业上主要考虑到分行业或全部工业，一般不以单位产品新水量表示。可用于区域用水水平的比较分析，以及自来水厂项目取用水合理性分析。

3)管理定额。这类定额是为计划用水和用水管理服务的，由各级涉水管理部门制定，侧重于“管”，水资源论证中用于比较的主要是管理定额。

1.2 用水设备和用水工艺分析

1)分析建设项目拟选用主要用水设备的状况，用先进设备比较用水差距。用水工艺(设备)是建设项目最基础的用水单元，设备的先进与否，耗水量差距很大。对于水的重复利用，系统本身也存在设备和工艺的合理性问题，如对冷却塔系统，要分析耗水量是否合理，是否需要进一步加强水质稳定和处理，设备结构的不合理也可能造成飞散、蒸发水量的过大。对于高炉、平炉和一些大的交换器，还要分析进出口的水温是否符合工艺设计的要求，可能造在水资源和能源的浪费。

2)分析建设项目用水工艺。生产过程所需的用水量是由生产工艺来决定的，因而通过生产工艺的改革来节约用水，减少排放和污染是根本措施。

工艺用水分析应根据GB7119—86《评价企业合理用水技术通则》的要求，新建工程，在规划、设计时，采用循环用水和串联使用的供、用水系统，采用节水工艺与措施;对现有企业进行技术改造时，应同时考虑对工艺系统进行节水技术改造，应按生产工艺对水量、水压、水质、水温的不同要求，改造生产用水流程，采用节水工艺。企业、车间、工序之间均应根据用水系统联网效益大小确定联网，采用少用水或不用水的生产工艺。

如:某热电厂旧机组，采用水冷工艺，在总装机容量25万 kW情况下，日取水量4.1万m3～4.2万 m3，扩建机组采用空冷工艺时，装机容量增加2×20万kW的情况下，每日只要求增供水0.9万m3，节水效果非常显著，因此工业用水合理性分析的重点是节水型工艺的分析。

1.3 冷却用水分析

一般工业生产中以冷却用水量最多，占工业用水总量的70%左右。从理论和实践可知，重复循环利用水量越多，冷却用水的效率越高，需要补充的新水量就越少，外排废污水量也相应地减少。而且，冷却水特别是间接冷却水更具有污染轻、只是水温略有升高的特点，推行冷却塔和冷却池技术，就可使大量的冷却水得到重复利用，并且投资少、见效快。所以，实行冷却水重复循环利用，将直接冷却水改为间接冷却水，提高其循环利用率，是工业生产用水中节水减污的重要途经。

1.4 节水潜力估算

在建设项目用水中，有些用水由于技术上做不到或正在探索，目前还不能重复利用，如产品带走的水量等合理损耗，这部分水量是被有效利用的。

以下4项为理论节水潜力，其中前3项指目前节水潜力。具体为:可以避免的损失量，如可以杜绝的浪费、减少的损失;现阶段技术条件下可回用的;现阶段技术可行，经济无力;现阶段技术、经济都达不到。

通过以上分析，找出水浪费所在环节和原因，确定也节水潜力的大小，然后根据实际情况制定合理节水措施。

2 节水措施的经济可行性分析

本文的节水措施是指节水的硬措施，即工程措施。有关工程措施的经济可行性分析的规范不少，如SL72—94《水利建设项目经济评价规范》等，均可查阅参考。有关经济可行性分析方法也有多种，例如成本法、经验估算法等。建设项目节水措施经济可行性分析宜采用成本法。下面介绍的评价指标及分析方法供参考。

对取水单位来讲是否经济合理，是否减少了成本支出，是采取节水措施的前提。对水行政主管部门而言，在资源性缺水严重地区，主要考虑资源的合理配置和高效利用;其他地区首先也要考虑取水单位的节水经济可行性，然后考虑社会宏观经济效益，从而充分、合理地利用经济杠杆作用，通过提高或降低企业的水价或水资源费，达到促进节水、改水的目的，在客观上起到了优化配置水资源的作用。

2.1 节水成本评价

1)单纯的采取节水措施成本AR。

式中:AR为节水措施的成本，元/(a·m3);ER为节水措施的折旧费，元/a;YR为节水措施的运行费，元/a;VR为年节水量，m3。

2)取新水量的成本Af。

式中:Af为年取用单位新水量的成本，元/(a·m3);E为取水设施的折旧费，元/a;Y为取水设施的运行费，元/a;W为水资源费(自备水供水)或水费(供水单位供水，含水资源费)，元/a;F为排污费，元/a;Vf为取新水量，m3。

若AR≤Af，表明从财务经济的角度评价，采用重复用水系统比取用新水经济合理;

若AR≥Af，从财务经济角度评价是不经济的。

采用上面的公式对节水进行评价时，若因重复用水系统的运用，提高了取水单位用水的保证率，增强了供用水能力，会给取水单位带来增产效益，这部分增产效益中的水增值量也应计入重复用水节水成本AR中。

2.2 节能效益评价

从能耗上来分析，原冶金部提出一种折算方法如下。由于采用循环用水系统，减少取用新水量所节约的总能量E1为

式中:VR为循环水量，m3;0.0001为水折算为煤的系数，t/m3。

循环过程中以耗电方式所消耗的总能量E2为

式中:d为每循环1 m水量的平均耗电量，kW·h/m3;0.00042为表示电折算为煤的系数，t/(kW·h)。由式(3)、式(4)得:

式中:当d≤0.238kW·h/m3时，E1≥E2，表明循环使用水量的耗比减少取用新水量的能耗小，比节能降耗意义上评价是合理的，否则是不可行的。

2.3 社会效益评价

节水是社会经济可持续发展的重要的环节水工作的开展具有十分重要的社会效益。

1)有利于资源的保护利用。在强调可持续发展的现代社会，面对资源，首先是要保护，其次才是开发利用，且开发利用要适度，要尽可能减少对自然的“扰动”。节水可以减少对水资源的无谓占用，从长远观点分析，由于不合理使用而过早过多地占用现有的水资源是一种“欠债”、“透支”，这样，不仅提前使用和消耗了不应使用的水资源和资金，而且会使缺水地区将来为获取新的水资源付出更大的代价。

2)有利于经济的发展。工业企业特别是高耗水行业，大力开展节水工作，不仅可以缓解水资源严重短缺的状况，减轻大量污水排放对环境造成的巨大压力，还可以大降低成本，获得良好的经济效益(包括较大的节能效益)，提升企业的核心竞争力。节水的深入开展还可以带动一批相关产业的发展，如从事节水工艺技术开发的科研部门、节水设备器具制造的生产企业、节水服务的中介机构等。

3)有利于生活质量的改善。对资源型缺水地区来说，节水抑制了需水量的增长，缓解了水资源供需矛盾;对水质型缺水地区来说，节水减少了污水排放，有助于生态环境的改善。政府可以通过节水为百姓提供一个更佳的人居环境，企业(单位)可以通过节水来改善企业形象，广大民众更可以通过节水来培养发自内心地、主动爱护水资源及环境的行为，在心灵深处树立起与自然和谐的观念，并以自己的行为去影响其他人。

［1］水利部水资源管理中心:建设项目水资源论证［R］.北京:水利部水资源管理中心，2005.