劉心峰

遼陽(yáng)同生紙業(yè)有限公司取用地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)

劉心峰

（遼寧省水利廳，沈陽(yáng)110003）

遼陽(yáng)同生紙業(yè)有限公司是香港同生置業(yè)有限公司在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上對(duì)設(shè)備進(jìn)行改良升級(jí)，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和管理理念及一流的生產(chǎn)設(shè)備提高灰板紙產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性及穩(wěn)定性，使產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到世界先進(jìn)水平。文章結(jié)合遼陽(yáng)同生紙業(yè)有限公司實(shí)際案例，就造紙項(xiàng)目水資源論證中取用地下水水質(zhì)方面進(jìn)行了分析，旨在為工程建設(shè)提供可靠的論證數(shù)據(jù)依據(jù)和為類似工程建設(shè)提供參考和借鑒作用。

水資源；地下水；建設(shè)項(xiàng)目；水質(zhì)評(píng)價(jià)

1 工程概況

遼陽(yáng)同生紙業(yè)有限公司是香港同生置業(yè)有限公司于2008年收購(gòu)國(guó)有大型企業(yè)遼陽(yáng)銀河工業(yè)紙板有限責(zé)任公司，并于2009年6月注冊(cè)成立的。在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上遼陽(yáng)同生紙業(yè)有限公司對(duì)設(shè)備進(jìn)行改良升級(jí)，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和管理理念及一流的生產(chǎn)設(shè)備提高灰板紙產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性及穩(wěn)定性，使我們產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到世界先進(jìn)水平。該生產(chǎn)線的主要設(shè)備全部由世界頂級(jí)的造紙機(jī)械專業(yè)及配套專業(yè)公司提供。其中造紙機(jī)是從奧地利福伊特公司引進(jìn)的三長(zhǎng)網(wǎng)紙板機(jī)，從奧地利安的離子及美國(guó)克拉夫特公司引進(jìn)的廢紙?zhí)幚硐到y(tǒng)和白水處理系統(tǒng)，從德國(guó)吾爾夫公司引進(jìn)的在線復(fù)合系統(tǒng)，從意大利歐吾公司引進(jìn)的切紙機(jī)。該生產(chǎn)線還裝備了世界先進(jìn)的ABB公司和德國(guó)西門子公司變頻傳動(dòng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化裝備和現(xiàn)代化控制手段的結(jié)合［1］。

2 氣象情況

工程項(xiàng)目所在區(qū)域地處遼東半島北部腹地，屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，全年氣候溫和、濕潤(rùn)，四季冷暖干濕分明?？偟臍夂蛱攸c(diǎn)是：雨熱同步，干冷同期，溫度適宜，光照充足。洪澇、干旱、風(fēng)砂、冰雹、霜凍等災(zāi)害，常有不同程度發(fā)生。氣候一般規(guī)律是：春季，少雨多風(fēng)，日照時(shí)間較長(zhǎng)，回暖快，蒸發(fā)量大，氣候干燥，常有旱象；夏季，以偏南風(fēng)為主，海洋溫暖濕潤(rùn)空氣北移，高溫多雨，氣候濕潤(rùn)，易發(fā)生洪澇；秋季，南北風(fēng)交替，降水適中，氣候較涼爽；冬季，以偏北風(fēng)為主，西伯利亞寒潮頻繁侵抗，受高壓控制，降雪少，寒冷干燥。

3 取用水選擇

遼陽(yáng)同生紙業(yè)有限公司造紙建設(shè)項(xiàng)目取水地點(diǎn)為遼陽(yáng)市白塔區(qū)建設(shè)路21號(hào)。項(xiàng)目取水規(guī)模中等，影響范圍較小，地下水作為取水水源，全線設(shè)計(jì)用水量約1 738 m3／d，擬在廠區(qū)周圍建自備井作為生產(chǎn)及礦山使用水源。

4 地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)

本次水資源論證，在遼陽(yáng)同盛紙業(yè)有限公司2號(hào)井采集1組水樣，委托給具有國(guó)家計(jì)量認(rèn)證合格單位資質(zhì)的國(guó)土資源部沈陽(yáng)礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心（資質(zhì)證書編號(hào)為（2006）量認(rèn)（國(guó)）字（F0426））進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)，水質(zhì)檢測(cè)報(bào)告見附件。

4.1 地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)容

本次水資源質(zhì)量評(píng)價(jià)采用中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB／T14848—93），評(píng)價(jià)參數(shù)主要有嗅和味、溶解性總固體、總硬度、溶解性總固體、硫酸鹽、氯化物、鐵、錳、銅、鋅、鉛、鎘、高錳酸鹽指數(shù)、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮、砷、硒、汞等。

4.2 地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)方法

本次水資源質(zhì)量評(píng)價(jià)采用3種方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，分別為地下水質(zhì)量單項(xiàng)組分評(píng)價(jià)、地下水質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)和工業(yè)用水水質(zhì)評(píng)價(jià)［2］。

4.3 地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)分析

4.3.1 地下水質(zhì)量單項(xiàng)組分評(píng)價(jià)地下水質(zhì)量單項(xiàng)組分評(píng)價(jià)即采用單指標(biāo)評(píng)價(jià)法（最差的項(xiàng)目賦全權(quán)）確定地下水水質(zhì)類別。各指標(biāo)評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)如表1。

表1 水質(zhì)評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)表

從以上評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)表中可以看出該井水質(zhì)除硝酸鹽氮超地下水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)為Ⅴ類外，其它均屬于或優(yōu)于Ⅱ類水。由于此處水源不用于生活飲用，所以滿足該建設(shè)項(xiàng)目用水要求［3］。

4.3.2 地下水質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)

地下水質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)采用加附注的評(píng)分法。

綜合評(píng)價(jià)分值F計(jì)算公式：

式中：Fi為單項(xiàng)組分評(píng)價(jià)分值；為各單項(xiàng)組分評(píng)分值Fi的平均值；Fmax為單項(xiàng)組分評(píng)價(jià)分值Fi中的最大值；n為項(xiàng)數(shù)。

地下水質(zhì)量級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間表見表2。

根據(jù)F值，按表2規(guī)定劃分地下水質(zhì)量級(jí)別。

表2 地下水質(zhì)量級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間表

計(jì)算結(jié)果如下：

通過以上分析計(jì)算，該處水質(zhì)屬于較差級(jí)，這主要是由于硝酸鹽氮超標(biāo)造成的。

4.3.3 工業(yè)用水水質(zhì)評(píng)價(jià)

不同的工業(yè)生產(chǎn)對(duì)水質(zhì)的要求各不相同，工業(yè)水質(zhì)評(píng)價(jià)應(yīng)在了解工業(yè)用途對(duì)水質(zhì)要求的基礎(chǔ)上，確定分析內(nèi)容，對(duì)水質(zhì)做出正確的評(píng)價(jià)。本次工業(yè)水質(zhì)評(píng)價(jià)主要是生產(chǎn)循環(huán)系統(tǒng)補(bǔ)充水評(píng)價(jià)，因此采用一般工業(yè)用水水質(zhì)對(duì)其水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。在工業(yè)用水中，鍋爐用水構(gòu)成供水的基礎(chǔ)組成部分。因此，一般對(duì)工業(yè)用水進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)時(shí)，首先對(duì)鍋爐用水進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)。而鍋爐中的水始終處于高溫高壓的條件下，成垢作用、起泡作用和腐蝕作用等不良的化學(xué)作用，將嚴(yán)重影響鍋爐的正常使用［4］。可見，對(duì)鍋爐用水進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)這3種作用影響程度作出評(píng)價(jià)是十分必要的。

成垢作用。鍋垢厚不僅影響傳熱、浪費(fèi)燃料，而且易使金屬爐壁過熱爐化，引起鍋爐爆炸。鍋垢的計(jì)算公式如下：

式中：H0為鍋垢總濃度，mg／L；S為懸浮物濃度，mg／L；C為膠體物濃度（SiO2＋Fe2O3＋Al2O3），mg／L；rFe2＋、rAl3＋、rMg2＋、rCa2＋為離子濃度，meq／L。

經(jīng)計(jì)算得：H0＝68.9，該地下水屬于鍋垢很少的水。

在對(duì)水的成垢作用進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，還應(yīng)采用硬垢系數(shù)對(duì)硬垢進(jìn)行評(píng)價(jià)。硬垢的計(jì)算公式如下：

式中：Kn為硬垢系數(shù)；Hn為硬垢總濃度，mg／L；SiO2為二氧化硅濃度，mg／L；rCl-、rSO24-、rNa＋、rK＋為離子濃度，meq／L。

其他符號(hào)意義同上，如括號(hào)內(nèi)為負(fù)值，可略去不計(jì)。經(jīng)計(jì)算得：Hn＝18.0，Kn＝0.26，因此，該地下水屬于中硬垢水。

起泡作用：主要指水沸騰時(shí)產(chǎn)生大量氣泡的作用。起泡作用可以用起泡系數(shù)F來(lái)評(píng)價(jià)，起泡系數(shù)按鉀、鈉的含量計(jì)算，公式如下：

經(jīng)計(jì)算得：F＝68.7，該地下水屬于半起泡的水。

腐蝕作用：是指由于水中氫置換鐵使?fàn)t壁受到損壞的作用。腐蝕作用對(duì)鍋爐的危害極大，不僅減少鍋爐的使用壽命，而且可能引發(fā)爆炸事故［5］。水的腐蝕可以按腐蝕系數(shù)Kk進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，計(jì)算公式如下：

經(jīng)計(jì)算得：Kk＝-2.5，Kk＋0.0503Ca2＋＝-2.0＋3.5＝1.0＞0，因此，該水質(zhì)屬于半腐蝕性的水。

鍋爐用不水質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)見表3。

表3 鍋爐用水水質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)表

4.3.4 評(píng)價(jià)結(jié)果

水中鍋垢總濃度H0＝68.9，屬于鍋垢很少的水；硬垢總濃度Hn＝18.0，硬垢系數(shù)Kn＝0.26，為具有中等沉積物的水。水的起泡系數(shù)F＝68.7，屬于半起泡的水。腐蝕系數(shù)Kk＝-2.5，但 Kk＋0.0503Ca2＋＝1.0＞0，屬于半腐蝕性的水。此外，本地地下水CL-和SO42-含量分別為21.8mg／L和94.1mg／L。根據(jù)GB50021—2001標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，該地下水對(duì)鋼結(jié)構(gòu)及管道具有弱腐蝕性（CL-和SO42-含量小于500mg／L為弱腐蝕）。

5 結(jié) 論

通過以上綜合分析評(píng)價(jià)，本地下水水質(zhì)綜合質(zhì)量較差，主要是由于硝酸鹽氮超標(biāo)造成的；在工業(yè)用水評(píng)價(jià)中，該地下水屬于鍋垢少的水，具有中等沉淀物、半起泡、半腐蝕性的水。另外，該地下水對(duì)鋼結(jié)構(gòu)和鋼管道具有弱腐蝕作用。因此，該地下水可作為紙業(yè)廠生產(chǎn)的供應(yīng)水源。

［1］李智峰.遼陽(yáng)同生紙業(yè)有限公司取用水合理性分析［J］.黑龍江水利科技，2015（02）：208-209.

［2］范利平，周訓(xùn)華.東莞玖龍紙業(yè)有限公司取用水合理性分析［J］.廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2008（03）：57-59.

［3］中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).GB／T7119-2006節(jié)水型企業(yè)評(píng)價(jià)導(dǎo)則［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

［4］水利部水資源司.建設(shè)項(xiàng)目水資源論證培訓(xùn)教材［M］.北京：水利水電出版社，2003，17-26.

［5］關(guān)穎.我國(guó)造紙工業(yè)用水現(xiàn)狀及造紙產(chǎn)品取水定額指標(biāo)［J］.中國(guó)造紙，2004（11）：70.

［6］李兵，馮謙誠(chéng)，劉向華，李紅亮.造紙項(xiàng)目水資源論證取用水合理性分析［J］.南水北調(diào)與水利科技，2009（05）：111-113.

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1007-7596（2015）07-0114-03

2015-06-28

劉心峰（1977-），男，遼寧丹東人，助理工程師，從事水資源，水土保持，供水，水利工程施工、管理等工作。