[发明专利]一种工业新水的配制方法

说明书

本发明涉及一种工业新水的配制方法，包括如下步骤：1)工业新水由五部分组成，分别为地下水、河水、水库水、深度处理回用水和除盐水；2)建立数学模型；3)对步骤2)中的数学模型进行求解，利用MATLAB科学计算语言软件求解出各水种的混合比例；最终配制出的工业新水水质满足下列指标：温度小于24℃，悬浮物小于16ppm，总溶解固体小于300ppm。本发明通过建立数学模型进行计算机模拟计算，调整工业新水的组成成分及比例，在保证企业用水安全可靠的前提下，增大中水回用，减少地下水资源开采，实现降低用水成本、节约资金、保护生态环境的目的。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种工业新水的配制方法。

背景技术

钢铁行业在工业领域里是耗水和排污大户，其耗水量约占全国工业水耗的14％，排放污水量约占工业总排放量的12％。《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》规定，单位工业增加值用水量需要降低30％。水利部日前表示，“今后有可能对重点地区用水大户进行用水总量控制。用水指标使用完毕后，新增水量只能通过水权流转和使用非传统水源满足”。另外，《辽宁省禁止提取地下水规定》自2011年4月1日起施行；该规定施行后，辽宁省各地禁止提取地下水，已有的地下水取水工程限期封闭。

钢铁企业的生产用水对地下水的依赖程度较高，提取地下水禁令的实施对于生产将产生巨大的影响。因此，为了维持企业正常的生产活动，开展工业新水组成优化研究就显得尤为重要。

目前国内对于混合水源使用的报道较少；“钢铁联合企业水串级使用模式研究”(汤培闽，王学东著；矿业快报，2006(10)：44-46)一文中指出，钢铁企业生产工艺技术整体落后，污水治理技术低，水的利用率低，已造成水资源的严重浪费及污染。虽然许多大型钢铁企业中已采取循环用水措施，即废水经过处理后回用于原生产工序，但其水利用率仍不高。就此问题，提出了钢铁联合企业水串级使用新模式。串级用水模式是指，上游用水供水工序的排放的废水(水质符合下游生产要求)不经处理即可供给下游用水工序的用水模式。在钢铁企业中，各工艺、生产工序的水量水质要求差异性大，这种差异性便于实施串级用水模式。串级用水模式缓解了水资源供需矛盾，提高了水资源总可利用量，但是没有从本质上对工业新水水源进行优化。

“工业水循环与资源回收”(成徐州等译，中国建筑工业出版社，2007)一文中，Lens等人提出污水适当处理后回用，即处理程度取决于特定回用用途及相关的水质要求。生态工业学中也提到有关水等资源的梯度使用，即高质高用、低质低用的分级供水。其共同思想就是：回用水可根据不同回用目的而实施多重循环水质标准，“因户制水”，降低废水处理成本。工业水回用的成本效率取决于一系列工业相关因素，如所需水的水量和水质、水资源和工业用户之间的距离。文章没有提及在供水水源方面提供优化，注重的是中间环节的回用。

“基于水质能级和GIS新算法在冶金废水资源化的应用”(蔡建安、彭永丽、包胜等著；《中国环境科学学会学术年会论文集(2009)》，北京航空航天大学出版社,2009:563-569)一文中，提出了水质能级概念，并在冶金废水资源化中进行试算，分级供水，以水处理费用最小化处理废水回用，实现废水“零”排放。

国内各个钢铁企业的用水情况迥异，宝钢以净化河水为主，唐钢则以城市中水回用为主，首钢以海水淡化为工业用水。而采用多种水源混合使用的供水方式鲜有报道。

发明内容

本发明提供了一种工业新水的配制方法，通过建立数学模型进行计算机模拟计算，调整工业新水的组成成分及比例，在保证企业用水安全可靠的前提下，增大中水回用，减少地下水资源开采，实现降低用水成本、节约资金、保护生态环境的目的。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种工业新水的配制方法，包括如下步骤：

1)工业新水由五部分组成，分别为地下水、河水、水库水、深度处理回用水和除盐水；其中：