我國工業(yè)節(jié)水潛力分析

我國工業(yè)節(jié)水潛力分析

據(jù)統(tǒng)計，2000年山西省工業(yè)總產(chǎn)值為134317萬元3m。雖然它僅占全省總水資源的20.2%，但工業(yè)水資源的集中和保證率很高。通常對辦公室室內(nèi)尤其是城市的水資源開發(fā)利用施加巨大壓力，這加劇了該地區(qū)水資源的供需矛盾。同時,工業(yè)廢污水排放量一般同工業(yè)用水量成正比,若廢水不經(jīng)處理容易污染環(huán)境,因此,工業(yè)節(jié)水不僅可以減少工業(yè)用水量,還能減少廢污水排放量,意義十分重大。1根據(jù)企業(yè)實際情況,可分為三大類工業(yè)和小農(nóng)業(yè)三大類工業(yè)用水量取決于工業(yè)規(guī)模、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工藝技術(shù)水平、節(jié)水管理水平和節(jié)水技術(shù)措施等。工業(yè)門類眾多,各部門取水規(guī)模及萬元產(chǎn)值取水量相差很大,因此,通常根據(jù)企業(yè)產(chǎn)品用水量、用水特點與生產(chǎn)規(guī)模將工業(yè)分為電力工業(yè)、一般城鎮(zhèn)工業(yè)及農(nóng)村工業(yè)三大類,其用水水平一般用萬元產(chǎn)值取水量及復(fù)用率兩項指標進行考核。1.1解決了節(jié)水與高效的關(guān)系經(jīng)匯總分析,全省工業(yè)萬元產(chǎn)值取水量歷年呈下降趨勢,由1980年的313.3m3/萬元減少到2000年的67.2m3/萬元,年均遞減率為7.41%,其中:電力工業(yè)遞減率6.22%,城鎮(zhèn)工業(yè)8.04%,農(nóng)村工業(yè)4.44%;復(fù)用率呈緩慢上升趨勢,由1980年的83.4%增長到2000年的85.8%,年均遞增率僅為0.14%。全省工業(yè)萬元產(chǎn)值取水量呈持續(xù)下降趨勢,說明山西省工業(yè)節(jié)水取得了明顯成效。20世紀80年代后,隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,工業(yè)取水量日益增加,用水供需矛盾逐步加劇,與此同時,加強用水節(jié)水管理工作也提到了議事日程,人們對節(jié)約用水逐步有了深入認識,采取的節(jié)水措施由起初簡單的冷卻水循環(huán)利用逐步擴大到污水處理回用、改革用水工藝及設(shè)備、串聯(lián)復(fù)用等多種節(jié)水形式,但隨著節(jié)水工作的不斷深入,節(jié)水難度將逐漸加大,節(jié)水潛力逐漸變小。對于冶金、電力、化工等行業(yè)來說,在現(xiàn)有技術(shù)條件下其間接冷卻水循環(huán)率已經(jīng)很高,而其工藝排放水水質(zhì)污染卻較為嚴重,處理回用難度較大;限于企業(yè)的技術(shù)與經(jīng)濟條件,改革工藝及設(shè)備更是難上加難。因此,在未來的較長時間內(nèi),工業(yè)萬元產(chǎn)值取水量下降速度將逐步減緩。1.2b.我國現(xiàn)行農(nóng)業(yè)保險企業(yè)耗水量和重復(fù)利用率a.同國內(nèi)其他省市比較。2000年,山西省工業(yè)萬元產(chǎn)值取水量指標為67.2m3,僅低于周邊鄰近省市河南省,但卻是天津市的1.87倍,是陜西省的1.72倍。萬元產(chǎn)值取水量較高的原因,一方面是由于電力行業(yè)取水量占工業(yè)的比重較大,且現(xiàn)存火電廠大多為濕冷機組;另一方面,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)工藝和裝備水平低下,專業(yè)化程度低,產(chǎn)品大多屬基礎(chǔ)性產(chǎn)品,也是耗水量較高的主要原因。b.與國外先進指標比較。2000年山西省規(guī)模以上工業(yè)用水重復(fù)利用率為88.6%,而美國是94%,冶金、化工行業(yè)用水重復(fù)利用率分別為84.8%和89.9%,而美國為91.9%和96.2%。山西省人均水資源量遠遠低于歐美國家,用水指標存在的差距說明山西省工業(yè)結(jié)構(gòu)和水資源不相適應(yīng),工業(yè)用水水平也遠低于發(fā)達國家。2工業(yè)水和食品的主要問題2.1評價指標和評價方法滯后工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展應(yīng)建立在水資源承載力的基礎(chǔ)上,在缺水地區(qū)尤其應(yīng)該加強水資源承載力的評價工作,確保工業(yè)項目建立在科學的水資源評價基礎(chǔ)之上。目前,全省工業(yè)項目水資源承載力評價工作還做的較少,研究深度也大多無法滿足項目實際需求,大多數(shù)城鎮(zhèn)和工業(yè)園區(qū)普遍存在著水源規(guī)劃、供水規(guī)劃滯后于工程規(guī)劃的現(xiàn)象。正是由于長期以來對水資源評價和供水節(jié)水規(guī)劃的指導作用認識不足,致使山西省目前工業(yè)行業(yè)布局和水資源狀況之間已經(jīng)形成了深刻的矛盾。2.2工業(yè)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)不合理山西省是嚴重缺水省份,但其依賴于煤炭資源優(yōu)勢發(fā)展起來的工業(yè)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)卻以高耗水行業(yè)為主,供水矛盾日益尖銳。長期以來,傳統(tǒng)重工業(yè)一直是全省經(jīng)濟發(fā)展的重點,在未來十年,全省工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整仍無法回避這個矛盾。2.3水管理未完善“九五”期間,計劃用水定額管理在城鎮(zhèn)工業(yè)企業(yè)用水管理中得到了較好的普及,但由于管理手段相對落后和資金投入不足等原因,工業(yè)用水計量、監(jiān)測、統(tǒng)計和審計等工作狀況無法適應(yīng)企業(yè)節(jié)水管理的要求。分布于鄉(xiāng)村的規(guī)模以下企業(yè)大多不交納水資源費,其用水管理尚未納入計劃用水管理的范圍,缺乏必要的法規(guī)和制度規(guī)范其無序的用水行為。盡管在2001年針對全省規(guī)模以下工業(yè)企業(yè)進行了用水情況全面普查,但由于多數(shù)企業(yè)沒有計量設(shè)施,也無完善的用水統(tǒng)計資料,致使調(diào)查結(jié)果存在一定的誤差。由于全省規(guī)模以下工業(yè)用水管理的基礎(chǔ)性工作相當薄弱,加大了工業(yè)節(jié)水工作的難度。2.4現(xiàn)行水水用水價格有一定的調(diào)山西省近年來對城鎮(zhèn)用水水價進行過多次調(diào)整,各地自來水價格都有所提高,但目前形成的價格還不能充分調(diào)動起企業(yè)節(jié)水的積極性,現(xiàn)行自來水工業(yè)用水價格仍有一定的上調(diào)空間;而以自備井為水源取水的企業(yè)和分布于農(nóng)村的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)只交納水資源費或不交納任何費用,水資源費也一直在0.12元/?m3左右的低標準上,企業(yè)缺乏節(jié)水意識和節(jié)水動力。2.5工藝落后、效率低下山西省規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)中有一部分是建廠30年以上的老企業(yè)。由于對老企業(yè)的技術(shù)改造投入不足,有些企業(yè)至今還保留著20世紀六七十年代的老工藝、老設(shè)備,工藝落后的局面沒有徹底解決。這些落后工藝設(shè)備用水量很大,影響整體工業(yè)節(jié)水工作的成效。而規(guī)模以下工業(yè)企業(yè)大多使用著比上述企業(yè)更為簡陋和落后的工藝設(shè)備,跑冒滴漏嚴重,用水效率低下。多數(shù)企業(yè)沒有把供水管網(wǎng)等設(shè)施視為生產(chǎn)運行設(shè)備,長期忽視對管網(wǎng)的檢修維護,造成了管網(wǎng)的老化,甚至破損,因供水設(shè)施老化造成用水浪費的現(xiàn)象在企業(yè)中普遍存在。3工業(yè)節(jié)水目標與節(jié)水潛力的分析3.1節(jié)水目標3.1.1規(guī)劃目標的科學制定工業(yè)節(jié)水規(guī)劃目標,應(yīng)在分析全省工業(yè)歷年及現(xiàn)狀用水節(jié)水的基礎(chǔ)上,綜合考慮工業(yè)行業(yè)發(fā)展水平,以國內(nèi)外先進節(jié)水水平為目標,以科學可行的節(jié)水措施為支撐,充分保證規(guī)劃目標的科學性、針對性和先進性。3.1.20年平均流動量節(jié)水型企業(yè)達標率:2010年大于60%;2020年大于65%;2030年大于70%;全省各水平年電力工業(yè)、一般工業(yè)及農(nóng)村工業(yè)節(jié)水指標詳見表1。3.2當?shù)氐慕?jīng)濟條件工業(yè)節(jié)水潛力的大小,涉及不同地區(qū)或城鎮(zhèn)諸多的自然、社會、經(jīng)濟、技術(shù)等因素,如當?shù)氐臍夂?、工業(yè)結(jié)構(gòu)、工業(yè)設(shè)備條件、資金投入、經(jīng)濟效益、水價及管理水平等等。分析節(jié)水潛力,應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)的實際情況,確定科學合理的工業(yè)節(jié)水指標,在此基礎(chǔ)上與現(xiàn)狀用水指標進行比較分析,得出一個地區(qū)或一個城市各工業(yè)部門的節(jié)水潛力。3.2.1用水、水質(zhì)、水量電力、冶金、煤炭、化工和機械行業(yè),是山西省工業(yè)經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè),其行業(yè)取水量占到全省規(guī)模以上工業(yè)取水量的90.9%左右。挖掘工業(yè)節(jié)水潛力應(yīng)重點分析這五個行業(yè)和國內(nèi)外先進水平的差距。a.電力工業(yè):冷卻用水是火電行業(yè)的主要用水項目,火電生產(chǎn)采用不同的冷卻方式取水量差異很大,貫流冷卻系統(tǒng)、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)和空氣冷卻系統(tǒng)等三種不同冷卻方式的取水量之比為65∶2.3∶1,全省目前的電力系統(tǒng)大多為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。從單位產(chǎn)品取水量分析,全省火電企業(yè)水的復(fù)用率和單位產(chǎn)品取水量都處于全國先進水平。大同二電廠6套機組中有2套為空氣冷卻機組,1995年該廠用水達到了全國最先進的水平,單位產(chǎn)品取水量在全國最低。未來電力行業(yè)新增大型機組要求全部采用空氣冷卻技術(shù),并針對現(xiàn)有循環(huán)系統(tǒng)的機組進一步實行工藝改造,可以較大幅度降低火電行業(yè)的單位產(chǎn)品取水量。b.鋼鐵工業(yè):鋼鐵工業(yè)是山西省傳統(tǒng)支柱行業(yè),為全省經(jīng)濟發(fā)展做出了重大貢獻。鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)用水環(huán)節(jié)主要是工藝冷卻水。目前,我國節(jié)水最好的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)是上海寶鋼公司,重復(fù)利用率96%~97%,噸鋼取水量7~8m3,達到了國際先進水平。目前,全國綜合水平重復(fù)利用率為80%,噸鋼取水量40m3以上。全省鋼鐵行業(yè)中,雖然太原鋼鐵公司是節(jié)水先進企業(yè),用水重復(fù)利用率約90%,但由于工藝設(shè)備比較落后,萬元產(chǎn)值取水量高出上海寶鋼2.5倍。全省鋼鐵企業(yè)整體用水水平偏低,節(jié)水潛力較大。c.化學工業(yè):山西省的化學工業(yè)以傳統(tǒng)的化肥和基本化工原料生產(chǎn)為主。由于行業(yè)內(nèi)節(jié)水工作起步較早,全省化工企業(yè)萬元產(chǎn)值取水量低于全國平均值,冷卻水循環(huán)利用率較高,但化工行業(yè)工藝技術(shù)裝備水平和國內(nèi)先進水平相比仍有較大的差距,其潛力主要在工藝裝備水平的提升上。同時,化工行業(yè)在污水處理綜合利用方面也有較大潛力。d.煤炭工業(yè):煤炭行業(yè)生產(chǎn)用水,主要集中于采煤降塵、綜采機組冷卻、地面場地灑水、洗煤用水和礦區(qū)輔助生產(chǎn)用水等方面,大多可使用劣質(zhì)水。目前煤炭生產(chǎn)用水還大量使用新鮮地下水資源,而采煤過程排出的礦井水大量直接排放,造成嚴重的水資源浪費。e.機械工業(yè):全國機械工業(yè)用水現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果反映出不同機械類別的取水量差異較大,其中:汽車、包裝機械、電工電器、儀表、工程機械等生產(chǎn)單位的萬元產(chǎn)值取水量較低,通用機械、民用機械取水量較高。機械行業(yè)用水主要在表面處理、清洗、能源供應(yīng)和冷卻等方面。山西省現(xiàn)狀機械工業(yè)萬元產(chǎn)值取水量低于全國平均水平,主要原因是機械行業(yè)用水集中于規(guī)模較大的企業(yè),用水效率較高,但和國內(nèi)先進水平及發(fā)達國家相比,機械行業(yè)技術(shù)水平仍有很大差距。反映在用水上,節(jié)水潛力約在30%以上。機械行業(yè)生產(chǎn)工藝改造的節(jié)水潛力不大,主要潛力在提高廢水綜合利用率,減少無計劃用水和跑、冒、滴、漏等方面。3.2.2不同行業(yè)年節(jié)水潛力分析通過采用現(xiàn)狀年與各水平年節(jié)水指標的對比、分析,本文提出2010年、2020年及2030年全省及電力工業(yè)、一般工業(yè)與農(nóng)村工業(yè)節(jié)水潛力。3.2.2.節(jié)水指標的確定a.電力工業(yè):根據(jù)《全國節(jié)水規(guī)劃綱要》及《山西省用水定額》,以百萬千瓦裝機流量作為控制指標,確定各水平年的節(jié)水指標。確定原則:①生產(chǎn)規(guī)模小于30萬kW機組,百萬千瓦裝機流量節(jié)水目標為1.0m3/(s·GW),生產(chǎn)規(guī)模大于30萬kW機組,百萬千瓦裝機流量節(jié)水目標為0.8m3/(s·GW);②對于娘子關(guān)電廠現(xiàn)有直流排放機組,要求2010年前全部改造為空氣冷卻機組。根據(jù)上述節(jié)水指標確定原則,全省電力工業(yè)百萬千瓦裝機流量將由現(xiàn)狀年的1.21m3/(s·GW)降為2010年的0.78m3/(s·GW)、2020年的0.76m3/(s·GW)及2030年的0.76m3/(s·GW)。b.一般工業(yè):①2010年節(jié)水指標的確定。根據(jù)全省工業(yè)用水復(fù)用率歷年變化情況(復(fù)用率緩慢上升),考慮未來年份“節(jié)水難度逐漸增大,節(jié)水潛力將逐漸變小”這一發(fā)展趨勢,參考《全國節(jié)水規(guī)劃綱要》與《中國城市節(jié)水2010年技術(shù)進步發(fā)展規(guī)劃》以及海河流域、黃河流域有關(guān)節(jié)水研究成果,在各市地現(xiàn)狀用水復(fù)用率的基礎(chǔ)上并充分考慮當?shù)毓I(yè)結(jié)構(gòu)、用水節(jié)水水平以及經(jīng)濟發(fā)展狀況,確定出不同水平年較為合理的用水復(fù)用率,最終采用“復(fù)用率提高法”提出不同水平年全省及各市地一般工業(yè)萬元產(chǎn)值取水量。不同水平年用水復(fù)用率的確定遵循以下三個原則:參考國內(nèi)外較為先進的用水指標,通常,一般工業(yè)用水復(fù)用率為65%~85%;充分考慮當?shù)毓I(yè)結(jié)構(gòu)、現(xiàn)有用水節(jié)水工藝和設(shè)備水平以及經(jīng)濟發(fā)展狀況;考慮當?shù)毓I(yè)用水總量中占主導程度的重點用水企業(yè)的用水特點。②2020年、2030年節(jié)水指標的確定。一般工業(yè)在短期內(nèi)通過提高復(fù)用率尚可有效挖掘節(jié)水潛力,但考慮到中、遠期工業(yè)企業(yè)將不斷調(diào)整其產(chǎn)品結(jié)構(gòu),主要依靠改革工藝和設(shè)備提高節(jié)水水平,采用復(fù)用率提高法可能產(chǎn)生較大誤差,故2020年和2030年直接采用萬元產(chǎn)值取水量遞減法確定其節(jié)水水平。根據(jù)歷年萬元產(chǎn)值取水量變化趨勢,并參考省內(nèi)外有關(guān)資料,全省2020年、2030年各水平年間萬元產(chǎn)值取水量遞減率確定為1.0%及0.95%。c.農(nóng)村工業(yè):對于農(nóng)村工業(yè),由于大多生產(chǎn)不穩(wěn)定,取水量變化大,現(xiàn)有節(jié)水措施多數(shù)運轉(zhuǎn)不正常,為此,各水平年均采用萬元產(chǎn)值取水量遞減率法確定其節(jié)水水平。雖然農(nóng)村工業(yè)由于不征收水資源費,職工節(jié)水意識淡薄,大多企業(yè)工藝、設(shè)備落后,現(xiàn)狀用水中依然存在用水不合理和跑、冒、滴、漏等浪費現(xiàn)象,但考慮到農(nóng)村工業(yè)企業(yè)大多只重視經(jīng)濟效益,確保生產(chǎn)必需的用水,而往往忽略了職工必須的工作環(huán)境、衛(wèi)生保健及安全保護等方面用水,因而許多企業(yè)尚處于“饑餓”供水狀態(tài)。故從節(jié)水的角度考慮,采用的萬元產(chǎn)值取水量年均遞減率較小。全省2010年、2020年及2030年各水平年間萬元產(chǎn)值取水量遞減率分別為1.2%、0.90%及0.60%。3.2.2.節(jié)水潛力特征分析不同發(fā)展階段電力工業(yè)、一般工業(yè)與農(nóng)村工業(yè)節(jié)水潛力計算結(jié)果詳見表2。全省2000~2010年工業(yè)節(jié)水潛力為24852.9萬m3,占現(xiàn)狀年工業(yè)總?cè)∷康?8.4%,2010~2020年及2020~2030年節(jié)水潛力依次為8578.6萬m3及6144.2萬m3,分別占現(xiàn)狀年工業(yè)總?cè)∷康?.4%及4.6%。至2030年,全省工業(yè)累計節(jié)水潛力39575.6萬m3,占工業(yè)總?cè)∷康?9.4%,其中:電力工業(yè)節(jié)水潛力15161.5萬m3,一般工業(yè)節(jié)水潛力17112.9萬m3,農(nóng)村工業(yè)節(jié)水潛力7301.3萬m3?？梢钥闯?節(jié)水潛力主要集中在電力工業(yè)與一般工業(yè)。從行政分區(qū)來看,節(jié)水潛力主要集中在太原市、大同市、陽泉市、朔州市、臨汾市及運城市。2000~2010年這六個市節(jié)水潛力為21591.5萬m3,占全省工業(yè)節(jié)水潛力的86.9%。4安全對策4.1規(guī)范企業(yè)發(fā)展,節(jié)約水資源量a.積極做好節(jié)水宣傳教育工作。充分利用電視、廣播、報刊、互聯(lián)網(wǎng)等多種工具和方式,面向全社會廣泛宣傳節(jié)水的重要意義、節(jié)水的長期性和緊迫性、節(jié)水知識、節(jié)水政策及有關(guān)法規(guī)。b.加快節(jié)水法規(guī)的制定工作。為認真貫徹《水法》,強化全省工業(yè)節(jié)水管理,必須盡快出臺《山西省節(jié)約用水管理辦法》。c.加強水平衡測試工作。水平衡測試工作是評價工業(yè)用水水平、加強工業(yè)用水科學管理和搞好節(jié)水工作的基礎(chǔ)和必要手段。水資源管理部門應(yīng)每隔3~5a在全省范圍內(nèi)對年取水量在百萬立方米以上工業(yè)企業(yè)進行一次水平衡測試工作。d.加強裝表計量。各級水資源管理部門及工業(yè)企業(yè),要制定裝表計劃,落實到用水戶,按期完成裝表任務(wù);新建廠礦企業(yè),要把安裝水表作為竣工驗收條件之一,否則不予列入供水計劃;對仍實行包費制的單位,應(yīng)責令其限期取消,對到期仍未取消的應(yīng)處以重罰,直到取消包費制為止。e.計劃供水的同時要做到節(jié)獎超罰。各市地要根據(jù)當?shù)貙嶋H情況,制定出工礦企業(yè)的用水標準,實行計劃供水,分月、季、年下達用水指標,按期實行用水定額考核,做到節(jié)獎超罰。對于超計劃超定額用水,其超額部分除按累進制加價收費外,還要責令其限期采取節(jié)水措施,減小取水量,否則限制供水量或停供。f.實行科學、合理的用水定額考核制度。應(yīng)在完成用水定額制定工作的基礎(chǔ)上,盡快制定出《推行用水定額考核的實施細則》,建立省、市(地)、縣三級管理網(wǎng),對各用水戶進行考核,通過考核將山西省的用水節(jié)水工作推向一個新的高潮。g.調(diào)整收費標準。為促進節(jié)約用水,應(yīng)根據(jù)不低于節(jié)水成本的原則,適時、適地、適度地調(diào)整用水收費標準,逐步建立激勵節(jié)水的水價體制。h.加大節(jié)水的投資力度。在加大節(jié)水項目投入的同時,還要從水源建設(shè)基金、水資源費、礦山排水費、新水源建設(shè)基金、市政建設(shè)供水費、排水費、環(huán)保部門征收的排污費等項收費中劃撥一部分用于節(jié)水項目的建設(shè)和建立節(jié)水技術(shù)發(fā)展基金。i.管理上實行“三同時”。對于新、擴、改建企業(yè),特別是高耗水工業(yè)項目,要建立并實行“三同時”、“四到位”制度,即建設(shè)項目的主體工程與節(jié)水措施同時設(shè)計、同時施工、同時投入使用;取水用水單位必須做到用水計劃到位、節(jié)水目標到位、節(jié)水措施到位、管水制度到位。j.合理調(diào)整工業(yè)布局和結(jié)構(gòu)。為緩解山西省工業(yè)企業(yè)的水資源供需矛盾,新建工礦企業(yè)在布局選點時,應(yīng)充分考慮到全省水資源分布和開發(fā)利用在地區(qū)間不平衡的特點,揚長避短,近水建廠。在水資源緊缺的工礦區(qū),應(yīng)嚴格控制耗水量大的工業(yè)發(fā)展,新建工業(yè)企業(yè)應(yīng)盡量安排