本發(fā)明涉及水資源環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種工業(yè)新水的配置方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

鋼鐵工業(yè)在工業(yè)領(lǐng)域里是耗水和排污大戶，其耗水量約占全國(guó)工業(yè)水耗的14％，排放污水量約占工業(yè)總排放的12％?！秶?guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》規(guī)定在“十二五”期間，單位工業(yè)增加值用水量需要降低30％。同時(shí)水利部日前表示，“今后有可能對(duì)重點(diǎn)地區(qū)用水大戶進(jìn)行用水總量控制。用水指標(biāo)使用完畢后，新增水量只能通過水權(quán)流轉(zhuǎn)和使用非傳統(tǒng)水源滿足”。

同時(shí)遼寧省水利廳2011年4月21日舉行新聞發(fā)布會(huì)，宣布《遼寧省禁止提取地下水規(guī)定》自2011年4月1日起施行，全省各地禁止提取地下水，已有的地下水取水工程應(yīng)當(dāng)限期封閉。鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)用水對(duì)地下水的依賴程度較高，提取地下水禁令的實(shí)施對(duì)于生產(chǎn)將產(chǎn)生巨大的影響。因此，為了維持企業(yè)正常的生產(chǎn)活動(dòng)，開展工業(yè)新水組成優(yōu)化研究就顯得尤為重要。

關(guān)于工業(yè)用水資源節(jié)能環(huán)保方面的論文如：1.湯培閩，王學(xué)東.鋼鐵聯(lián)合企業(yè)水串級(jí)使用模式研究[J].礦業(yè)快報(bào)，2006(10)：44-46.文章指出，鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)工藝技術(shù)整體落后，污水治理技術(shù)低，水的利用率低，已造成水資源的嚴(yán)重浪費(fèi)及污染。雖然許多大型鋼鐵企業(yè)中已采取循環(huán)用水措施，即廢水經(jīng)過處理后回用于原生產(chǎn)工序，但其水利用率仍不高。就此問題，提出了鋼鐵聯(lián)合企業(yè)水串級(jí)使用新模式。串級(jí)用水模式是指，上游用水供水工序的排放的廢水(水質(zhì)符合下游生產(chǎn)要求)不經(jīng)處理即可供給下游用水工序的用水模式。在鋼鐵企業(yè)中，各工藝、生產(chǎn)工序的水量水質(zhì)要求差異性大，這種差異性便于實(shí)施串級(jí)用水模式。串級(jí)用水模式緩解了水資源供需矛盾，提高了水資源總可利用量，但是沒有從本質(zhì)上對(duì)工業(yè)新水水源進(jìn)行優(yōu)化。

2.Piet Lens,Look Hulshoff Pol,Peter Wilderer,Takashi Asano.成徐州等譯.工業(yè)水循環(huán)與資源回收[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2007.Lens等人提出污水適當(dāng)處理后回用，即處理程度取決于特定回用用途及相關(guān)的水質(zhì)要求。生態(tài)工業(yè)學(xué)中也提到有關(guān)水等資 源的梯度使用，即高質(zhì)高用、低質(zhì)低用的分級(jí)供水。其共同思想就是：回用水可根據(jù)不同回用目的而實(shí)施多重循環(huán)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，“因戶制水”，降低廢水處理成本。工業(yè)水回用的成本效率取決于一系列工業(yè)相關(guān)因素，如所需水的水量和水質(zhì)、水資源和工業(yè)用戶之間的距離。文章沒有提及在供水水源方面提供優(yōu)化，注重的是中間環(huán)節(jié)的回用。

3.蔡建安,彭永麗,包勝,等?；谒|(zhì)能級(jí)和GIS新算法在冶金廢水資源化的應(yīng)用[C].中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集(2009)。北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2009:563-569.蔡建安等提出了水質(zhì)能級(jí)概念，并在冶金廢水資源化中進(jìn)行試算，分級(jí)供水，以水處理費(fèi)用最小化處理廢水回用，實(shí)現(xiàn)廢水“零”排放。

國(guó)內(nèi)各個(gè)鋼鐵企業(yè)的用水情況迥異，寶鋼以凈化河水為主，唐鋼則以城市中水回用為主，首鋼以海水淡化為工業(yè)用水。采用多種水源混合使用的供水方式鮮有報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種工業(yè)新水的配置方法及系統(tǒng)，調(diào)整工業(yè)新水的組成成分為地下水、河水、水庫水和深度處理回用水四種水，通過對(duì)混合水質(zhì)各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)的監(jiān)測(cè)，自動(dòng)調(diào)節(jié)各項(xiàng)用水的流入量，在保證企業(yè)用水安全可靠的前提下，增大中水回用、減少地下水資源開采，實(shí)現(xiàn)降低用水成本，節(jié)約資金，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種工業(yè)新水的配置方法，工業(yè)新水由地下水、河水、水庫水和深度處理回用水四部分組成，根據(jù)混合水質(zhì)各項(xiàng)參數(shù)的測(cè)試指標(biāo)自動(dòng)調(diào)節(jié)四種用水的流入量，在保證工業(yè)新水水質(zhì)滿足生產(chǎn)要求的前提下，增大深度處理回用水的用量、其次是水庫水和河水，使得地下水的使用量實(shí)現(xiàn)最小化，具體包括如下步驟：

1)工業(yè)新水由四部分組成，分別為地下水、河水、水庫水和深度處理回用水，其中地下水水質(zhì)指標(biāo)為溫度：12-14℃、濁度：1.0-1.2NTU、電導(dǎo)率：480-500S/cm，河水水質(zhì)指標(biāo)為溫度：13-15℃、濁度：3.0-3.5NTU、電導(dǎo)率：530-550S/cm，水庫水水質(zhì)指標(biāo)為溫度：19-21℃、濁度：4.5-5.0NTU、電導(dǎo)率：200-230S/cm，深度處理回用水水質(zhì)指標(biāo)為溫度：26-28℃、濁度：2-2.5NTU、電導(dǎo)率：1950-2000S/cm；

2)以上四種水分別由各自的輸送管道輸送至小型混合池，在池內(nèi)水質(zhì)得到充分的混合；

3)在系統(tǒng)中安裝的濁度監(jiān)測(cè)裝置、溫度監(jiān)測(cè)裝置和電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)裝置分別實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的測(cè)定小型混合池內(nèi)混合后的水質(zhì)濁度、溫度和電導(dǎo)率指標(biāo)，同時(shí)將數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)采集分 析及控制裝置；

4)數(shù)據(jù)采集分析及控制裝置依據(jù)分析結(jié)果調(diào)整地下水供水控制裝置、河水供水控制裝置、水庫水供水控制裝置和深度處理回用水供水控制裝置進(jìn)行調(diào)控，控制地下水、河水、水庫水和深度處理回用水在管道內(nèi)的各自流量，且流量的總和保持不變，使得水質(zhì)能夠滿足生產(chǎn)的要求：溫度小于24℃，濁度小于4NTU，電導(dǎo)率小于600S/cm。

一種工業(yè)新水的配置方法采用的工業(yè)新水的配置系統(tǒng)，包括小型混合池、地下水供水控制裝置、河水供水控制裝置、水庫水供水控制裝置、深度處理回用水供水控制裝置、濁度監(jiān)測(cè)裝置、溫度監(jiān)測(cè)裝置、電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)裝置、數(shù)據(jù)采集分析及控制裝置、大型儲(chǔ)水池和輸水管道，所述小型混合池分別連接地下水供水輸水管道、河水供水輸水管道、水庫水供水輸水管道和深度處理回用水供水輸水管道，小型混合池還與大型儲(chǔ)水池連通，在所述地下水供水輸水管道、河水供水輸水管道、水庫水供水輸水管道和深度處理回用水供水輸水管道上分別設(shè)置有地下水供水控制裝置、河水供水控制裝置、水庫水供水控制裝置和深度處理回用水供水控制裝置，所述濁度監(jiān)測(cè)裝置、溫度監(jiān)測(cè)裝置和電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)裝置安裝在小型混合池中，所述數(shù)據(jù)采集分析及控制裝置分別連接地下水供水控制裝置、河水供水控制裝置、水庫水供水控制裝置、深度處理回用水供水控制裝置以及濁度監(jiān)測(cè)裝置、溫度監(jiān)測(cè)裝置和電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)裝置。

與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

一種能夠有效降低企業(yè)使用工業(yè)新水成本的方法，不僅能夠緩解采取地下水資源的緊張局勢(shì)，而且能夠減少取水能耗、降低購水成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種工業(yè)新水的配置系統(tǒng)的原理示意圖；

圖中：1-小型混合池，2-地下水供水控制裝置，3-河水供水控制裝置，4-水庫水供水控制裝置，5-深度處理回用水供水控制裝置，6-濁度監(jiān)測(cè)裝置，7-溫度監(jiān)測(cè)裝置，8-電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)裝置，9-數(shù)據(jù)采集分析及控制裝置，10-大型儲(chǔ)水池，11-輸水管道。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)一步說明：

如圖1所示，本發(fā)明一種工業(yè)新水的配置方法，將原有的地下水作為工業(yè)新水的唯一水源，更改為由地下水、河水、水庫水和深度處理回用水四種水組成，根據(jù)混合水質(zhì)各項(xiàng) 參數(shù)的測(cè)試指標(biāo)自動(dòng)調(diào)節(jié)四種用水的流入量，在保證生產(chǎn)要求的前提下，盡可能多的使用深度處理回用水、其次是水庫水和河水，使得地下水的使用量實(shí)現(xiàn)最小化，這樣不僅能夠保護(hù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展，而且能夠的有效降低水資源的使用成本，產(chǎn)生客觀的經(jīng)濟(jì)效益；具體包括以下幾個(gè)步驟：

1)工業(yè)新水由四部分組成，分別為地下水、河水、水庫水和深度處理回用水，其中地下水水質(zhì)指標(biāo)為溫度：12-14℃、濁度：1.0-1.2NTU、電導(dǎo)率：480-500S/cm，河水水質(zhì)指標(biāo)為溫度：13-15℃、濁度：3.0-3.5NTU、電導(dǎo)率：530-550S/cm，水庫水水質(zhì)指標(biāo)為溫度：19-21℃、濁度：4.5-5.0NTU、電導(dǎo)率：200-230S/cm，深度處理回用水水質(zhì)指標(biāo)為溫度：26-28℃、濁度：2-2.5NTU、電導(dǎo)率：1950-2000S/cm；

2)以上四種水分別由各自的輸送管道11輸送至小型混合池1，在池內(nèi)水質(zhì)得到充分的混合；

3)在系統(tǒng)中安裝的濁度監(jiān)測(cè)裝置6、溫度監(jiān)測(cè)裝置7和電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)裝置8分別實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的測(cè)定小型混合池1內(nèi)混合后的水質(zhì)濁度、溫度和電導(dǎo)率指標(biāo)，同時(shí)將數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)采集分析及控制裝置9；

4)數(shù)據(jù)采集分析及控制裝置9依據(jù)分析結(jié)果調(diào)整地下水供水控制裝置2、河水供水控制裝置3、水庫水供水控制裝置4和深度處理回用水供水控制裝置5進(jìn)行調(diào)控，控制地下水、河水、水庫水和深度處理回用水在管道內(nèi)的各自流量，且流量的總和保持不變，使得水質(zhì)能夠滿足生產(chǎn)的要求：溫度小于24℃，濁度小于4NTU，電導(dǎo)率小于600S/cm。

一種工業(yè)新水的配置方法采用的工業(yè)新水的配置系統(tǒng)，包括小型混合池1、地下水供水控制裝置2、河水供水控制裝置3、水庫水供水控制裝置4、深度處理回用水供水控制裝置5、濁度監(jiān)測(cè)裝置6、溫度監(jiān)測(cè)裝置7、電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)裝置8、數(shù)據(jù)采集分析及控制裝置9、大型儲(chǔ)水池10和輸水管道11，所述小型混合池1分別連接地下水供水輸水管道11、河水供水輸水管道11、水庫水供水輸水管道11和深度處理回用水供水輸水管道11，小型混合池1還與大型儲(chǔ)水池10連通，在所述地下水供水輸水管道11、河水供水輸水管道11、水庫水供水輸水管道11和深度處理回用水供水輸水管道11上分別設(shè)置有地下水供水控制裝置2、河水供水控制裝置3、水庫水供水控制裝置4和深度處理回用水供水控制裝置5，所述濁度監(jiān)測(cè)裝置6、溫度監(jiān)測(cè)裝置7和電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)裝置8安裝在小型混合池1中，所述數(shù)據(jù)采集分析及控制裝置9分別連接地下水供水控制裝置2、河水供水控制裝置3、水庫水供水控制裝置4、深度處理回用水供水控制裝置5以及濁度監(jiān)測(cè)裝置6、溫度監(jiān)測(cè)裝置7和電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)裝置8。

輸水管道11能夠把地下水、河水、水庫水和深度處理回用水四種水源輸送到小型混合池1內(nèi)；

小型混合池1能夠使得輸水管道11輸送來的地下水、河水、水庫水和深度處理回用水在池內(nèi)均勻混合，并且能夠保證混合后的水質(zhì)特性穩(wěn)定；

地下水供水控制裝置2、河水供水控制裝置3、水庫水供水控制裝置4和深度處理回用水供水控制裝置5能夠分別控制地下水、河水、水庫水和深度處理回用水在輸水管道11內(nèi)的流量；

濁度監(jiān)測(cè)裝置6、溫度監(jiān)測(cè)裝置7和電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)裝置8能夠分別實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的測(cè)定小型混合池1內(nèi)混合后的水質(zhì)濁度、溫度和電導(dǎo)率指標(biāo)，同時(shí)將數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)采集分析及控制裝置；

數(shù)據(jù)采集分析及控制裝置9能夠采集濁度監(jiān)測(cè)裝置6、溫度監(jiān)測(cè)裝置7和電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)裝置8提供的數(shù)據(jù)信息，將結(jié)果進(jìn)行分析處理，以此為基礎(chǔ)對(duì)地下水供水控制裝置2、河水供水控制裝置3、水庫水供水控制裝置4和深度處理回用水供水控制裝置5進(jìn)行調(diào)控，調(diào)整地下水、河水、水庫水和深度處理回用水在管道11內(nèi)的各自流量。

所述大型儲(chǔ)水池10儲(chǔ)存小型混合池1流入的混合水，保證足夠的富余用量，作為工業(yè)新水水源提供企業(yè)內(nèi)部的各個(gè)用水單元，保證生產(chǎn)運(yùn)行。

本發(fā)明一種工業(yè)新水的配置系統(tǒng)的工作過程如下：

地下水供水控制裝置2將地下水以一定的流量通過輸水管道11輸送至小型混合池1，河水供水控制裝置3將凈化后的河水以一定的流量通過輸水管道11輸送至小型混合池1，水庫水供水控制裝置4將水庫水以一定的流量通過輸水管道11輸送至小型混合池1，深度處理回用水供水控制裝置5將企業(yè)內(nèi)部深度處理后的廢水以一定的流量通過輸水管道11輸送至小型混合池1，上述四種水源在小型混合池1內(nèi)進(jìn)行均勻混合。濁度監(jiān)測(cè)裝置6將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果傳送至數(shù)據(jù)采集分析及控制裝置9，溫度監(jiān)測(cè)裝置7將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果傳送至數(shù)據(jù)采集分析及控制裝置9，電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)裝置8將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果傳送至數(shù)據(jù)采集分析及控制裝置9，數(shù)據(jù)采集分析及控制裝置9將采集的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析對(duì)比，以此為基礎(chǔ)通過向地下水供水控制裝置2、河水供水控制裝置3、水庫水供水控制裝置4和深度處理回用水供水控制裝置5發(fā)出指令信息從而控制供水流量，使得混合水質(zhì)滿足生產(chǎn)要求，小型混合池1的調(diào)整后的混合水流入大型儲(chǔ)水池10作為工業(yè)新水，保證企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行。

實(shí)施例1：

工業(yè)新水的使用標(biāo)準(zhǔn)主要包括水溫、濁度和電導(dǎo)率三個(gè)方面，其中溫度決定了冷卻效 果，濁度和電導(dǎo)率對(duì)腐蝕和結(jié)垢產(chǎn)生重要影響。水庫水、深度處理回用水、河水、地下水、以及按照一定比例混合后的水質(zhì)如表1所示：

表1

實(shí)施例2：

工業(yè)新水的使用標(biāo)準(zhǔn)主要包括水溫、濁度和電導(dǎo)率三個(gè)方面，其中溫度決定了冷卻效果，濁度和電導(dǎo)率對(duì)腐蝕和結(jié)垢產(chǎn)生重要影響。水庫水、深度處理回用水、河水、地下水、以及按照一定比例混合后的水質(zhì)如表2所示：

表2

實(shí)施例3：

工業(yè)新水的使用標(biāo)準(zhǔn)主要包括水溫、濁度和電導(dǎo)率三個(gè)方面，其中溫度決定了冷卻效果，濁度和電導(dǎo)率對(duì)腐蝕和結(jié)垢產(chǎn)生重要影響。水庫水、深度處理回用水、河水、地下水、以及按照一定比例混合后的水質(zhì)如表3所示：

表3

實(shí)施例4

工業(yè)新水的使用標(biāo)準(zhǔn)主要包括水溫、濁度和電導(dǎo)率三個(gè)方面，其中溫度決定了冷卻效 果，濁度和電導(dǎo)率對(duì)腐蝕和結(jié)垢產(chǎn)生重要影響。水庫水、深度處理回用水、河水、地下水、以及按照一定比例混合后的水質(zhì)如表4所示：

表4

上述實(shí)施例的結(jié)果及對(duì)比情況如表5所示，結(jié)果表明將四種不同水源混合后作為工業(yè)新水使用，通過調(diào)整各類水種的比例可以滿足標(biāo)準(zhǔn)要求(溫度小于24℃，濁度小于4，電導(dǎo)率小于600S/cm)。同時(shí)也可以依據(jù)實(shí)際的需求做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

表5 各實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及對(duì)比