1.3　工业水资源消耗情况

工业用水约占总耗水量的1/4，几乎没有一个工业领域不用大量的水（见表1.1）。尽管一些工业用水可取自于河水与井水，但是工业用的这些水都是公共水资源，都已被处理成达到饮用水水质标准。这意味着根据水的特定用途，其微生物水平要更高，矿物质和有机物含量要降低，水要进一步净化（见表1.2、表1.3）。虽然在过去的15年中，世界上一些地区的水耗实际上是下降的（见表1.4），但是供水和排水的成本同一时期是上升的。根据英国的资料，在过去15年，供水和污水处理的平均成本增加了3倍以上，即从1984～1985年的1.48（$2.12）增长到1999～2000年的4.90（$7.94）。在世界上更为干旱的地区，该数据更高：在1980～1995年间，水成本在加利福尼亚增加了10倍。水资源成本中的一些费用是用于终端用户需要的相应水质，没有增加淡水需求和排放废物。现有市政水回用的经济性完全取决于市政水水质和用户需要水质之间的一致性。

表1.1　不同工业领域的水需求

表1.2　一般工业水质标准

表1.3　特定应用的一般水质要求

表1.4　欧洲国家水耗　　单位：亿立方米

整个工业已经树立了上述的重点概念。工业过程中已经方便地将紧迫性分析用于强化传热效率。水夹点方法学是基于水质和水量，即仅基于质量而不是热量的简化效益分析，是简单水审计的延伸。另一方面，水紧迫性分析工具尚未达到高级水平，可以结合水净化的单个处理过程，而这些水处理过程的性能是难以可靠预测的。

实际上用水量很大程度取决于公司的策略或各个工厂的管理，尤其是内部管理。这里所说的内部管理是有关工厂内单个装置的运行方式，即限定淡水需求量。从水需求量管理、再用、循环回用的实际例子（表1.5）可以看出，要达到成本收益，取决于水管理现状问题的复杂程度。

表1.5　英国水管理问题的实例

表1.2和表1.3表明，工业要求的水质因用途不同而大不相同。有些水质指标如SDI在一些用途中是一项极其重要的指标，而在另一些用途中则没有意义。一般地，在任何一个工业部门，对水的纯度要求并不高。例如，在表1.1中的数据可以看出，电力工业中冷却水用量是锅炉给水要求的“高纯度”水量的20倍。这种情况约占需求量的90%。这种“高纯度水”生产时采用吸附/膜分离组合工艺。另一方面，对于单程的冷却用水并不需要满足化学、生物的技术指标，而仅需要低于某一温度。

对于一些工业过程，排水水质与供水水质并无多大差别。例如，冷却塔蒸发冷却过程产生的浓水不含化学药剂，即使有也很少，这些化学药剂是根据水中溶质的质量流量加入的。然而，对于大多数工业部门，排放水中含有由于工业活动所产生的大量污染物。正如前面所指出的那样，排放水的水质瞬时变化很大，在许多情况下要将这些水处理成可靠水质，其处理费用很高，妨碍了水回收和再用，这就要更多地建立水处理过程，使各个过程中的水力学性能与污染物变化符合无障碍技术。另一方面，能提供高度选择性手段处理水的膜过程，是改变供水水质、提供可靠的高品质水的强有力的方法。

随着我国经济的高速发展，水资源的匮乏日趋严重。其中工业用水量随工业生产规模的扩大而快速增加。同时工业废水的排放量增加，我国水污染问题日趋尖锐。