本溪市食品用水水平衡测试及节水分析

于露

（辽宁省本溪水文局，辽宁 本溪 117000）

本溪市水资源较为丰沛，但时空分布不均衡，且在生产和生活领域中存在严重的结构型、生产型和消费型浪费，用水效益效率不高，也在很大程度上加剧了水资源紧缺状况。水资源不仅是人类赖以生存的必备条件，也是人类开展生产活动的必要因素，对于水资源紧缺地区，进行合理的水资源配置和供需平衡分析是提高区域整体用水效率和效益的有效途径。本溪市具有工业活动用水量大且集中的特点，部分工业用水在用水工艺优化设计下可以循环使用，宜于改造节水。下文以本溪锶源饮品股份有限公司为例，进行食品用水水平衡测试和节水分析。

1 水平衡测试概述

水平衡测试[1-6]是指对一个用水单位或其它一个具有一定可封闭特征的用水体系，在特定的研究周期内，利用水平衡理论和方法，通过水量、水质基础信息的准确化采集、规范化整编、系统化分析、资源化整合、合理化建议等环节，围绕水资源的取、用、耗、排所进行的监测和分析的总称。

水平衡测试主要包括4 个阶段[7，8]：1）准备阶段，主要涉及组织和技术的落实，包括确定测试方案、安全校验计量水表和调查管网补漏情况；2）实测阶段，准确掌握各水源用水情况、各用水单元的实际情况，以及主要用水设备和回用水情况；3）汇总阶段，将测试得到的实验数据进行汇总整理，得到完备的数据资料库；4）分析阶段，对测试结果进行合理分析，评估企业的实际用水情况，分析其节水潜力并提出有建设性的整改措施。

水平衡测试报告[9，10]是企业申报节水型企业的必备要求，在分析企业实际取水、用水、耗水、排水情况的基础上，通过解决测试分析出的企业用水实际问题，进一步提升企业的用水节水效率，并结合行业用水定额等综合性分析，发现企业的节水潜力，最终达到全行业用水效率的提高，提升企业水资源的利用水平。水平衡测试工作流程如图1。

图1 水平衡测试工作流程图

2 水平衡测试实验

2.1 企业的基本情况

本溪锶源饮品股份有限公司位于辽宁省本溪市本溪满族自治县田师付镇全堡村西北沟，临近本桓公路和溪田铁路，交通方便，厂区占地面积1 200 m2。公司目前具备日产天然饮用水59.4 t 的生产能力，拥有自动化水处理及灌装生产线和配套的检验设施，现有水处理生产线1 条、灌装生产线1 条、冲洗生产线1 条。主要工艺流程如图2 所示。

图2 矿泉水生产工艺流程图

2.2 测试方案

根据本溪锶源饮品股份有限公司矿泉水生产的工艺流程，对公司在用水单元的取用水、排水及其他主要设备的供水等方面进行一次全方位的水平衡测试实验。测试方法包括水表计量法、容积法、超声波流量计法、电磁流量计法、流速法等，实验中优先使用水表计量法，容积法、电磁流量计法和超声波流量计法次之，最后考虑使用流速仪法。根据企业生产实际情况，此次水平衡测试设5 个监测点，周期为10 d，每个监测点每日测试12次，即早8时开始每隔1 h观测1次。一线测试人员共10人，分2个小组分别负责前5 d和后5 d的观测。测试精度主要是指抄表读数值的精确度，主要数据读至0.1 m3，时间记至分钟。最后按要求对收集到原始资料进行整理。

2.3 测试资料的整理计算

实验小组按照测试方案进厂进行多次测试，成功控制了工艺中供水和排水的周期性过程变化，有效地保证了此次测试的代表性。测试完成后，相关技术负责人员对测试得到的数据进行整理与分析，在剔除不合理数据后，对有效数据进行分析计算。计算日量时，对不同用水工艺采取不同的科学计算方法，如有累计量的采用时段平均值法内插计算24 h 量，瞬时值的按时间加权法计算日量，平衡时采用的日量为算术平均值。

2.4 基本测试结果

按照测试方案进行数据整理分析和计算，分析其合理性和代表性，最终得到基本测试结果：日取水量6.8 m3，年取水量0.245 万m3，生产排水量2.30 m3，综合漏失率1.53%，二级水表计量率100%，单位产品用水量1.7 m3/t。同时填写企业水平衡测试统计表（表1）和企业用水分析表（表2）。

表1 企业水平衡测试统计总表 m3/d

表2 企业用水分析表m3/d

2.5 绘制水平衡图

根据上文的计算结果，并结合企业用水[11，12]的实际情况，绘制了水平衡图，如图3 所示。

图3 水平衡测试图（单位：m3/d）

3 企业用水合理化分析

从企业工艺流程[13，14]角度分析，测试结果表明，本溪锶源饮品股份有限公司日取新鲜水量为6.8 m3/d；漏失水量为0.1 m3/d，主要是管网漏失；耗水量为4.3 m3/d，主要为产品带走；废污水排放量为2.3 m3/d，经排污渠收集后进入曝气沉淀池回用。

从用水定额的角度分析，测试结果表明，根据GB21/T 1237—2015《辽宁省行业用水定额》[15]，锶源饮品主要用水为瓶（罐）装饮用水制造，其用水定额取值为1.8 m3/t，回收桶装水还应乘以1.2 系数，水平衡测试结果显示，单位综合用水单耗为1.7 m3/t，与行业用水定额比较，属于定额范围之内。

4 节水措施及建议

通过水平衡测试实验及企业用水的合理性分析，可以通过增加灌装余水收集系统、改进冲洗工艺、增加先进的高速小液滴冲洗设备、定期检查供水管网和回用水收集管网、安装节水型器具、降低管网漏失率等措施进行节水。

建议设专职抄表员，一方面能及时了解各部门的用水情况，另一方面收集各部门用水数据，为制订合理的考核方案提供第一手资料，通过经济考核从而达到节约用水的目的。虽然计量仪表配备工作已经受到企业们的重视，但还有一些问题需要完善，如沉淀池回用水应安装计量设施，以免对企业用水管理和成本考核造成核算困难。企业应在建立健全内部用水管理机构和用水管理制度的基础上，进一步加强用水科学管理，专人负责，实行用水按量收费、成本核算、节奖超罚、重奖重罚等办法，达到节约用水的目的。企业要建立健全用水管网的维修和养护队伍，切实落实对用水管网、用水设备的日常检查、检测和维修工作，尽快将泄漏部位修复完善，将跑冒滴漏现象降到最低程度，降低取水定额。企业要实时了解节水器具动态，更换或淘汰节水效果不明显的节水器具。

5 结语

水平衡测试是工业企业加强用水科学管理，实现合理用水的一项基础工作，通过此次企业水平衡测试，摸清了企业的用水现状及工业用水水量之间的定量关系，企业可以通过减少原水罐中其他耗水量、冲洗车间耗水量、套装车间的渗漏水量及排水量进行节水，从而提高用水效率；企业可以通过建立用水技术档案、完善水表计量，使企业管理人员的科学用水管理水平得到进一步提高，为制订企业工业用水产值或产品供、排水定额校准积累了基础数据。此次水平衡测试为挖掘企业今后的节水潜力，加强企业用水管理，实施节水技改，制定切实可行的合理用水规划和技术改造提供了可靠的依据和技术保障。