劉心峰

遼陽同生紙業(yè)有限公司取用地下水水質(zhì)評價

劉心峰

（遼寧省水利廳，沈陽110003）

遼陽同生紙業(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)上對設(shè)備進行改良升級，引進國外先進的生產(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)量達到世界先進水平。文章結(jié)合遼陽同生紙業(yè)有限公司實際案例，就造紙項目水資源論證中取用地下水水質(zhì)方面進行了分析，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)項目；水質(zhì)評價

1 工程概況

遼陽同生紙業(yè)有限公司是香港同生置業(yè)有限公司于2008年收購國有大型企業(yè)遼陽銀河工業(yè)紙板有限責任公司，并于2009年6月注冊成立的。在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上遼陽同生紙業(yè)有限公司對設(shè)備進行改良升級，引進國外先進的生產(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)量達到世界先進水平。該生產(chǎn)線的主要設(shè)備全部由世界頂級的造紙機械專業(yè)及配套專業(yè)公司提供。其中造紙機是從奧地利福伊特公司引進的三長網(wǎng)紙板機，從奧地利安的離子及美國克拉夫特公司引進的廢紙?zhí)幚硐到y(tǒng)和白水處理系統(tǒng)，從德國吾爾夫公司引進的在線復合系統(tǒng)，從意大利歐吾公司引進的切紙機。該生產(chǎn)線還裝備了世界先進的ABB公司和德國西門子公司變頻傳動和計算機控制系統(tǒng)，實現(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氣候區(qū)，全年氣候溫和、濕潤，四季冷暖干濕分明?？偟臍夂蛱攸c是：雨熱同步，干冷同期，溫度適宜，光照充足。洪澇、干旱、風砂、冰雹、霜凍等災害，常有不同程度發(fā)生。氣候一般規(guī)律是：春季，少雨多風，日照時間較長，回暖快，蒸發(fā)量大，氣候干燥，常有旱象；夏季，以偏南風為主，海洋溫暖濕潤空氣北移，高溫多雨，氣候濕潤，易發(fā)生洪澇；秋季，南北風交替，降水適中，氣候較涼爽；冬季，以偏北風為主，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

遼陽同生紙業(yè)有限公司造紙建設(shè)項目取水地點為遼陽市白塔區(qū)建設(shè)路21號。項目取水規(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)評價

本次水資源論證，在遼陽同盛紙業(yè)有限公司2號井采集1組水樣，委托給具有國家計量認證合格單位資質(zhì)的國土資源部沈陽礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心（資質(zhì)證書編號為（2006）量認（國）字（F0426））進行水質(zhì)檢測，水質(zhì)檢測報告見附件。

4.1 地下水水質(zhì)評價標準和內(nèi)容

本次水資源質(zhì)量評價采用中華人民共和國國家標準《地下水質(zhì)量標準》（GB／T14848—93），評價參數(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)評價方法

本次水資源質(zhì)量評價采用3種方法進行評價，分別為地下水質(zhì)量單項組分評價、地下水質(zhì)量綜合評價和工業(yè)用水水質(zhì)評價［2］。

4.3 地下水水質(zhì)評價分析

4.3.1 地下水質(zhì)量單項組分評價地下水質(zhì)量單項組分評價即采用單指標評價法（最差的項目賦全權(quán)）確定地下水水質(zhì)類別。各指標評價統(tǒng)計如表1。

表1 水質(zhì)評價統(tǒng)計表

從以上評價統(tǒng)計表中可以看出該井水質(zhì)除硝酸鹽氮超地下水Ⅲ類標準為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)項目用水要求［3］。

4.3.2 地下水質(zhì)量綜合評價

地下水質(zhì)量綜合評價采用加附注的評分法。

綜合評價分值F計算公式：

式中：Fi為單項組分評價分值；為各單項組分評分值Fi的平均值；Fmax為單項組分評價分值Fi中的最大值；n為項數(shù)。

地下水質(zhì)量級別標準區(qū)間表見表2。

根據(jù)F值，按表2規(guī)定劃分地下水質(zhì)量級別。

表2 地下水質(zhì)量級別標準區(qū)間表

計算結(jié)果如下：

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

4.3.3 工業(yè)用水水質(zhì)評價

不同的工業(yè)生產(chǎn)對水質(zhì)的要求各不相同，工業(yè)水質(zhì)評價應在了解工業(yè)用途對水質(zhì)要求的基礎(chǔ)上，確定分析內(nèi)容，對水質(zhì)做出正確的評價。本次工業(yè)水質(zhì)評價主要是生產(chǎn)循環(huán)系統(tǒng)補充水評價，因此采用一般工業(yè)用水水質(zhì)對其水質(zhì)進行評價。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，一般對工業(yè)用水進行水質(zhì)評價時，首先對鍋爐用水進行水質(zhì)評價。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作用，將嚴重影響鍋爐的正常使用［4］?？梢姡瑢﹀仩t用水進行評價，對這3種作用影響程度作出評價是十分必要的。

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

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)計算得：H0＝68.9，該地下水屬于鍋垢很少的水。

在對水的成垢作用進行評價時，還應采用硬垢系數(shù)對硬垢進行評價。硬垢的計算公式如下：

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。

其他符號意義同上，如括號內(nèi)為負值，可略去不計。經(jīng)計算得：Hn＝18.0，Kn＝0.26，因此，該地下水屬于中硬垢水。

起泡作用：主要指水沸騰時產(chǎn)生大量氣泡的作用。起泡作用可以用起泡系數(shù)F來評價，起泡系數(shù)按鉀、鈉的含量計算，公式如下：

經(jīng)計算得：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爐壁受到損壞的作用。腐蝕作用對鍋爐的危害極大，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進行定量評價，計算公式如下：

經(jīng)計算得：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)評價指標見表3。

表3 鍋爐用水水質(zhì)評價指標表

4.3.4 評價結(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標準規(guī)定，該地下水對鋼結(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價，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造成的；在工業(yè)用水評價中，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)的供應水源。

［1］李智峰.遼陽同生紙業(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)學院學報，2008（03）：57-59.

［3］中華人民共和國國家標準.GB／T7119-2006節(jié)水型企業(yè)評價導則［S］.北京：中國標準出版社，2006.

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

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

［6］李兵，馮謙誠，劉向華，李紅亮.造紙項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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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。