稀土企業(yè)電鍍生產(chǎn)線水平衡測(cè)試及節(jié)水分析

陳 暢 翁士創(chuàng) 曾 京 趙小娥 胡彩霞

珠江水文水資源勘測(cè)中心，廣東廣州 510000

中國(guó)是世界上稀土資源儲(chǔ)量最大、礦種最為齊全的國(guó)家，同時(shí)也是稀土生產(chǎn)、出口及消費(fèi)最大的國(guó)家。隨著科學(xué)的進(jìn)步，稀土產(chǎn)品的應(yīng)用得到進(jìn)一步提高，特別是機(jī)器人、新能源汽車、風(fēng)力發(fā)電等領(lǐng)域的高速發(fā)展，對(duì)稀土的需求大幅增加。

長(zhǎng)期以來，對(duì)稀土企業(yè)的關(guān)注主要在于生產(chǎn)過程中廢水及廢氣的達(dá)標(biāo)排放，對(duì)企業(yè)的取排水總量、用水效率卻重視不夠。隨著我國(guó)水資源短缺形勢(shì)日益嚴(yán)峻，用水總量及用水效率控制成為水資源管理的重要手段。通過企業(yè)水平衡測(cè)試，可以摸清企業(yè)的用水現(xiàn)狀，掌握企業(yè)中各單元的用水量，評(píng)價(jià)企業(yè)用水合理化水平，找出節(jié)水潛力，制定用水和節(jié)水規(guī)劃。

1 水平衡測(cè)試概況及成果

1.1 項(xiàng)目概況

文章以福建省某稀土加工企業(yè)的電鍍生產(chǎn)線為例。該生產(chǎn)線于2016年投入運(yùn)營(yíng)，每年處理2500t釹鐵硼磁性材料。生產(chǎn)線采用兩種工藝對(duì)釹鐵硼磁性材料進(jìn)行表面電鍍處理，分別為鍍鎳銅鎳錫工藝和磷化工藝，兩種工藝用水主要包括自來水和純水，其中，自來水主要用于表面處理前的清洗及鍍件的清洗，純水主要用于成品的最終清洗及配藥。企業(yè)生產(chǎn)用水經(jīng)過污水處理站處理后達(dá)標(biāo)排放，部分污水經(jīng)過系統(tǒng)處理后進(jìn)行回用。

1.2 用水工藝流程

稀土加工企業(yè)用自來水主要供給4個(gè)用水單元，分別是生產(chǎn)用水、生活用水、綠化用水和消防用水。其中，生產(chǎn)用水包括表面處理生產(chǎn)線、退鍍退掛線、制水車間和污水處理站。

表面處理生產(chǎn)線包括2種工藝，其中，鍍鎳銅鎳錫工藝線用水工藝為：釹鐵硼磁性元件—浸漬脫脂—水洗—酸洗—水洗—除油—水洗—一次活化—水洗—預(yù)鍍鎳—水洗—鍍銅—水洗—二次活化—水洗—鍍鎳—水洗—鍍錫—水洗。磷化工藝線用水工藝為：釹鐵硼磁性元件—浸漬脫脂—水洗—酸洗—水洗—除油—水洗—二次酸洗—水洗—磷化處理—水漂洗。用水流程見圖1。

圖1 用水流程

1.3 測(cè)試方法及結(jié)果

測(cè)試方法根據(jù)《企業(yè)水平衡測(cè)試通則》（GB/T 12452—2008），并結(jié)合本次水平衡測(cè)試的主要目的進(jìn)行。為不影響企業(yè)的正常運(yùn)行，選用了無需停工破管的外夾式超聲波流量計(jì)，根據(jù)供水流程圖并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)安裝條件復(fù)核，最終確定17個(gè)測(cè)量點(diǎn)，布置在重要的供水節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行一周的不間斷測(cè)量。

根據(jù)測(cè)試結(jié)果，企業(yè)正常運(yùn)行期間總?cè)∷科骄鶠?67.8m3/d，其中新水量未266.5m3/d，回用水量為1.3m3/d。各單元日用水見表1。

表1 稀土加工企業(yè)水平衡測(cè)試匯總（m3/d）

2 用水結(jié)果分析

根據(jù)表1對(duì)企業(yè)各項(xiàng)工業(yè)用水指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果如表2所示。企業(yè)單位產(chǎn)品電鍍面積新水消耗量為0.338m3/m2，滿足福建省用水定額的要求0.4m3/m2，及《清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)電鍍行業(yè)》（HJ/T 314—2006）三級(jí)水平（0.5m3/m2）。達(dá)標(biāo)排放率及水表計(jì)量率均達(dá)到了100%。但企業(yè)循環(huán)水量較小，且回用水量為1.3m3，中水回用率僅為0.4%。從結(jié)果可以看中水回用率遠(yuǎn)沒達(dá)到國(guó)內(nèi)60%的先進(jìn)水平。

表2 稀土加工企業(yè)水平衡測(cè)試技術(shù)指標(biāo)

3 存在問題及節(jié)水潛力

由于企業(yè)污水處理站回用水處理費(fèi)是自來水費(fèi)用的2～3倍，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，企業(yè)只是對(duì)污水進(jìn)行常規(guī)處理達(dá)標(biāo)后排放，不對(duì)污水進(jìn)行回用處理，因此企業(yè)污水處理站產(chǎn)生的回用水較少，同時(shí)企業(yè)表面處理生產(chǎn)線沖洗用水排放量較高，循環(huán)水量較小。除此之外，企業(yè)存在一定的跑冒滴漏現(xiàn)象，表面處理生產(chǎn)線的技術(shù)水平限制也是企業(yè)耗水量較大的原因。

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，建議企業(yè)一要實(shí)施中水回用，提高中水回用率，如根據(jù)廢水種類及水質(zhì)要求采取不同的中水回用方案，提高回用水利用量。二要增加串聯(lián)用水量，根據(jù)不同用水環(huán)節(jié)的水質(zhì)要求，重復(fù)使用后再進(jìn)行排放。三要采用科學(xué)的節(jié)水清潔技術(shù)，表面處理生產(chǎn)線的主要用水為清洗用水，因此采用科學(xué)合理的清潔技術(shù)也提高循環(huán)用水量，減少排放量的節(jié)水措施之一。四要提高員工節(jié)水意識(shí)，減少跑冒滴漏等現(xiàn)象的發(fā)生。

4 結(jié)語

通過對(duì)稀土加工企業(yè)的水平衡測(cè)試，得出企業(yè)單位產(chǎn)品取水量、中水回用率、達(dá)標(biāo)排放率等用水考核指標(biāo)。企業(yè)單位產(chǎn)品耗水量為0.338m3/m2，滿足《福建省用水定額》及《清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)電鍍行業(yè)》（HJ/T 314—2006）的要求，但企業(yè)中水回用量為1.3m3，中水回用率僅為0.4%，遠(yuǎn)沒達(dá)到國(guó)內(nèi)60%的先進(jìn)水平。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，建議企業(yè)通過提高中水回用率、增加串聯(lián)用水量、提高員工節(jié)水意識(shí)、采用科學(xué)的節(jié)水清潔技術(shù)等方式達(dá)到節(jié)約用水的目的。