职称论文—轮胎行业用水分析V1.doc

轮胎行业节水潜力的浅析一、水资源1.1 中国水资源现况水是基础性的自然资源和战略性的经济资源。随着我国社会和经济的发展，水资源匮乏和水污染所构成的水危机成为我国实施可持续发展战略的制约因素。我国是世界上严重缺水的国家之一。80年代以来，中国的水荒由局部逐渐蔓延至全国，对农业和国民经济已经带来了严重影响。据统计，我国目前缺水总量估计为400亿立方米，每年受旱面积200万260万平方千米，影响粮食产量150亿200亿千克，影响工业产值2000多亿元，另外全国还有7000万人饮水困难。缺水对环境和人的身心健康都有着严重的影响。据统计我国企业的工业用水量占总用水量的23%。我国工业用水的特点是用水量大、用水集中、用水效率总体水平较低且工业废水排放易造成水质污染。水资源的缺乏正日益成为中国经济发展的桎梏。（1）2004-2009年间，工业用水从5548亿m3增加到5965亿m3。平均每年增长70亿m3，年均增长率1.3%。工业用水量的持续增长，加剧了水资源供需矛盾。 （2）我国工业用水耗水率约77%，耗水率的偏高加剧了水资源的匮乏（3）20042009年间，污水水量从693亿m3增加到768亿m3。平均每年增长12.5亿m3，年均增长率1.8%。水体中绝大多数有毒有害物来源于工业废水，造成水环境状况日趋恶化。 1.2 水资源战略目标我国政府十分重视节水工作。节水型社会建设十一五规划中明确提出，到2010年，单位工业增加值用水量低于115立方米；高用水行业主要产品单位用水量指标总体达到或接近上世纪九十年代初期国际先进水平，其中大型企业达到本世纪初国际先进水平。在节水型社会建设十二五规划工作方案中也提出，到2015年，节水型社会建设取得显著进展，水资源利用效率和效益不断提高，重点地区河段和重点湖泊水体质量恶化的趋势得到有效遏制，河湖水体功能状况得到改善。全国万元国内生产总值用水量下降30%，全国万元工业增加值用水量下降30%，全国灌溉水利用系数提高到0.52。从长远的发展看，水的战略意义高于电和石油。水是人类生存的要素之一，保护水资源刻不容缓，我们必需重视和提高水的战略地位。我国的工业用水设施总体落后，工业用水水平低下，有较大的节水潜力。因此做好工业企业的节水工作具有重要的意义。二、轮胎行业的用水现况轮胎是汽车的重要配套产品，轮胎工业与汽车工业的发展极为密切。随着我国国民经济的迅速发展，汽车工业在国民经济中所占的比重正在逐年增加，汽车产量逐年提高，产品档次不断升级，因此，市场对与之相配套的高质量轮胎的需求量必将逐年增加。轮胎行业生产用水量相对较多，要保证产品质量，很大程度上需要更大的水资源消耗来保障生产正常运行，所以在节水方面具有很大的可能性和潜力。工厂用水以取水源分为雨水、地表水(自来水)、地下水、污水回用水等；以用途分为生活用水、工艺用水、间接冷却用水、直接冷却水、辅助生产用水、特殊处理水、洗涤用水等；以用水过程分：总用水、取用水、排放水、耗用水、重复用水、漏损水、补充水等。以某韩资轮胎企业为例子， XX轮胎有限公司是一家化工类的轮胎制造企业，工厂内分为一工厂、二工厂、三工厂及研发中心几大区域。工厂主要以生产为主：分为密炼工程、材料工程（压出、压延、裁断、胎圈等）、成型工程、硫化工程、外观检查工程、入库等流程；而且工厂区域还设有餐厅、宿舍、浴室等福利场所，因此工厂的耗水量一直较大。韩泰轮胎嘉兴工厂在2010年日均用水在5878吨左右,单位产品水耗量1107m3/万只（ 嘉兴市橡胶制品业用水定额规定“车辆、飞机及工程机械轮胎制造行业用水量定额为6375m3/万套” 。1套为4只），万元生产总值用水量5.6m3/万元。2010年下半年至2011年期间，公司通过水平衡测试的分析出的几个泄漏点的修理以及一些节水项目的实施，到2011年第一季度工厂日均用水量已降到5075 m3，日节省用水800 m3左右，每年可节省用水284800 m3，节省水费626560元(工业用水单价2.2元/ m3)；单位产品水耗量976m3/万只，同比下降13%；万元生产总值用水量 4.5m3/万元，同比下降24%。但因2010年新工厂建设，部分设备增加及现场施工也加大了用水量，工厂用水量不升反降，可以说用水量是大大的节省了。即使如此工厂还是具有很大的节水潜力。通过分析后发现如果改善部分生产工艺（后文介绍），每日至少还可节省用水500 m3以上。轮胎行业具有极大的节水潜力，分析其工艺的用水是很有必要的。三、轮胎行业的用水设计思路轮胎行业用水量大，项目设计的好坏关系到以后用水管理的成败，对工厂投入生产用水的管理有着深远的影响。以下几点是笔者认为需要在项目设计时就必须重点考虑的：3.1 水的重复利用轮胎企业在设计时就必须考虑对现场各部分使用的间接冷却水、直接冷却水设计为循环冷却系统,考虑经过水处理后,再次分配至各车间再使用，以达到减少水使用量的目的。同时对工厂用水量大的设备如压出冷却线设计为循环冷却利用系统,并充分考虑节水措施，增加节水设备，实施三同时验收。设备投入使用后企业能有效的建立用水台账，每天抄表进行观察，如有用水异常立即分析，争取最短的时间内解决问题。3.2 埋地管道的使用寿命埋地管道破损后泄漏无法及时发现。在设计时必须尽量考虑布局合理，以确保检修方便；并充分考虑投厂地区的地质条件及物流运行状况，设计时考虑技术手段以提高管道使用寿命，使地下管道不容易破损。3.3节水器具设备国内外新的节水标准及节水器具设备设计者比使用者更为清楚，因此在项目中进行有效的应用，是能够减少企业用水的重要手段。四、用水管理企业实施节水工作是相对复杂的，在管理过程中碰到的问题也非常多，投入也比较大。目前水的成本只占公司能源总成本的5%不到，因此企业的领导层关注度不够, 但在节水工作中，我们需要看到节水和生产效益的关系，节水工作不仅是缓解社会用水压力需要，也是企业加强自身管理、提高企业经营效益的需要。通过节水工作的开展既减少了污水排放，又降低了生产成本，达到了节水减排增效的效果。要想做好企业水方面的管理，一个有效负责的管理组织必需存在。通过企业领导的重视以及管理人员的实施加强用水的管理。每日对用水量的分析，查出用水的异常；定期对用水的工艺分析，提出改造相关意见并组织实施。另外企业用水管理人员需要实时收集企业外的节水方法及员工的节水金点子提案，做好节水工作的指导与督促工作。设备、浴室、餐厅、宿舍、卫生间等公共场所的水龙头都需有专人负责管理，一旦发现有损坏或漏水现象及时修复。在根本上落实节水工作，提高企业的节水管理水平。五、企业的水平衡测试工作水平衡测试是对用水企业进行科学管理行之有效的方法。它的意义在于，通过水平衡测试能够全面了解用水单位管网状况，各部位用水现状，画出水平衡图，依据测定的水量数据，找出水量平衡关系和合理用水程度，采取相应的措施，挖掘用水潜力，达到加强用水管理，提高合理用水水平的目的。5.1 水平衡测试的前提要求有：计量网络完整，计量器具齐全。只有健全的水计量网络，才能保证水平衡测试中量化指标的准确性，为工厂的用水分析、管理保证正确，并为节水措施的实施提供数据支持。工厂给排水管网图正确完备，才能够把握工厂的管路走向，用水的流程。从而能这两项是水平衡测试的必须条件，如果企业不具备这两项条件，必须在水平衡测试前完善，方可进行测试。5.2 水平衡测试原理水平衡也称水量平衡，是指在一个确定的用水系统内，输入水量之和等于输出水量之和。工业企业水量平衡测试是以工业企业为主要考核对象，企业将计量表分为一级计量表，一般为自来水公司安装的收费用水表，也称总表；二级计量表，一般为去各个车间或生活区域的水表；三级计量表，一般为去车间用水设备的水表。企业做水平衡测试时得出的结果一般要求一级计量表总量二级计量表总量之和三级计量表总量之和。如果各级计量表总量间存在较大的差异，就需通过工厂的给排水管网图进行查找用水泄漏点。通过水平衡测试，可以摸清公司的用水现状和用水基本参数之间的定量准确率，找出泄漏水量，解决长年漏水问题。5.3 企业水平衡工作的促进 轮胎企业一般占地面积比较大，给排水管道较复杂，工厂投入时间较长后，地下管道泄漏的可能性比较大。因此每年实施一次水平衡工作非常重要。而上述两个条件齐全后，水平衡的测试非常简单。韩泰轮胎嘉兴工厂在2008年这两样东西并不完善，通过2009年的投入将这两项全部完善，2010年实施水平衡测试后，发现从2月份开始工厂1级表与2级表间的读数有非常大的差异，通过对埋地管道的分析盘查，终于发现两处地下管道大的漏水点，短期内立即组织修理，用水量减少损失将近2000m3/日。因此企业实施水平衡测试非常重要，必须有专门人员进行分析及管理。水平衡测试工作是一项需要长期坚持的工作，如果实施贯彻的好，将为企业的成本降低起到非常好的效果，同时也将为社会做出巨大的贡献。6、轮胎行业常用的用水工艺及节水技术浅析6.1 橡胶冷却水循环利用在轮胎橡胶的胎面和胎侧必须进行冷却后使用6.2 蒸汽冷凝水的利用轮胎行业中硫化工序一般都要用到蒸汽，且用量比较大，一般都使用锅炉产生蒸汽。蒸汽在高温加热GT后冷却为热水，收集后一般都经过简单处理再次回用为锅炉用水。有些轮胎企业靠近热电厂而直接从热电厂引入蒸汽，减少了环境得污染，也节省了能源成本。但蒸汽使用后的凝结水不经过处理排放的话，不但增加了企业的污水排放量，而且也浪费了这部分宝贵得水资源。蒸汽凝结水冷却后可以使用在企业得许多地方，例如：工业水补水、特殊用水的原水等。XX轮胎于2007年引入热电厂蒸汽，日使用量1100吨左右，每日产生凝结水800吨。通过简单处理将这部分水冷却后，就能够满足工厂的用水要求，是一种高品质的水。企业的处理手段有两种：一、直接用冷却塔冷却缺点是运行用药剂费用高且水质控制困难，电气控制较复杂，优点是电力运行负荷低。二、间接冷却 缺点是电力运行负荷高，优点是水质控制较容易通过比较可以发现间接冷却投入较低，更适合企业采用。XX轮胎老工厂采用的是A方案，初期节省用水500吨每天，但运行不久就因水质问题暂时停用，需要再次投入去改善水质。新工厂采用了方案B，节省了用水400吨每天。目前一直运行良好。蒸汽凝结水的回收利用不仅仅可以在轮胎行业中实施，其他的行业的企业也可以参考广泛使用。6.3 水质控制及改善水质直接影响到生产品质及设备的温度控制要求。一旦因为富含的杂质影响到这两方面的需求，使用部署就会排放旧水而补充大量的新水，客观上增加了用水量。水质的改善不但可以减少污垢的产生，保证生产要求，减少用水量，同时能够间接减少电力的使用。企业的水质控制主要集中在：1、间接冷却水(例如空调用冷冻水管道)定期清洗（2年清洗1次）空调用冷冻水使用时间为5个月左右(每年的5月-9月)，冷冻水虽然为内循环间接冷却系统，但时间长后也容易产生水垢及锈垢，必须定期清洗。2、直接冷却循环水管道定期清洗：直接冷却循环水在冷却设备后通过和大气接触的冷却塔进行冷却，与空气大量接触，产生杂质。因此必须定期清洗（1年2-3次）。直接冷却循环水中的杂质主要有- 流入的空气含有大量的杂质 (灰尘, 煤烟，等）形成粘泥 - 空气中的杂质也成为微生物的养分，使得系统中的微生物迅速繁殖- 水中自带的钙镁等重金属离子形成的化合物附着在管壁上，时间一就形成较厚的水垢- 水中含有的残留氧气和水的低PH值使管道氧化形成锈垢目前企业水系统清洗用的最有效的清洗步骤：污泥剥离 锈垢软化 螯合除锈、除垢 表面活性 预膜。清洗中各个步骤加入所需药剂剂，能够有效的清除水中杂质，保证系统的高效使用。6.4 中水回用“中水”一词源于日本。它是一种将城市和居民生活中产生的杂排水经过适当处理，达到一定的水质标准后，回用于冲洗厕所、清洗汽车、绿化或冷却水补充等用途的非饮用水。因其水质介于上水与下水之间而得名“中水”。中水具备以下特点：一是水源并非直接取自江河湖库，而是具有一定重复利用价值的城市污废水；二是中水回用后主要作非饮用水使用。中水回用是污水资源化的重要形式和手段。我国中水回用始于上世纪80 年代，就中水回用发展状况而言，缺水地区好于富水地区，经济发达地区好于经济不发达地区，北方地区好于南方地区。但各地在中水水质规定上尚缺乏统一的国家标准或行业标准。在轮胎行业中，中水回用的水只能用于间接冷却水。间接冷却水在循环使用中的补充量并不多，因此企业考虑中水回用的项目中经济的因素并不明显，在缺水的地域考虑设计的可能性比较大，在富水地区提高中水处理后的水质是今后的一个重大研究课题。企业加强在污水方面的投入不但可以降低社会水的污染，也能够减少企业的用水量，提升企业的环保形象。中水回用技术的应用是以后轮胎行业发展的必需工具。七、结论与探讨同时政府的外部督促压力是企业进行节水管理工作的动力，对轮胎行业用水管理和节水工作的开展有着至关重要的意义。韩泰轮胎也是在政府的督促压力下积极实施水平衡测试，极大的挖掘了节水潜力，取得了有效的成绩，获得了双赢的结果。因此轮胎行业的用水节省主要从以下几个角度：1、 调整产品结构，改进生产工艺，建立节水工业系统2、 强化节水技术、开发节水设备、努力降低节水设施投资3、 加强企业用水行政管理，逐步实现节水的规范化4、 提高工业生产规模，发挥规模经济效益在现有企业以生产为主的大趋势下，将用水管理的责任推卸给现场生产使用部署而无所作为