北京市工業(yè)用水定額的制定與管理

北京市工業(yè)用水定額的制定與管理

1北京市水資源概況中國(guó)北方主要城市的水資源問題非常嚴(yán)重。北京市多年平均水資源總量為42.3×108m3,其中地表水23×108m3,地下水19.3×108m3。人均水資源量?jī)H300m3。進(jìn)入20世紀(jì)末期,由于氣候變化和人類活動(dòng)等方面的原因,不僅天然降水量減少,而且在相同降水條件下的產(chǎn)水量也有顯著下降,因此北京市的來水量劇烈減少,而用水需求卻不斷增長(zhǎng),因此水資源的緊缺越來越成為北京市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要制約因素。根據(jù)水資源公報(bào)結(jié)果,1994~2000年北京市的平均來水量為30.21×108m3,平均利用量為40.89×108m3(見表1),水資源開發(fā)利用率達(dá)到了驚人的135%,與公認(rèn)的40%的水資源合理的開發(fā)利用率相差3.4倍。因此為了維持北京市水資源生產(chǎn)與消耗的平衡,只能過度地開采地下水和使用外來水源,導(dǎo)致地下水位下降,生態(tài)環(huán)境惡化,有河皆干的局面成為北京市水資源安全的重要問題。2通過計(jì)劃管理的方式實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)水資源提出了愈來愈多的要求。工業(yè)用水對(duì)于北京市水資源的供需平衡起到至關(guān)重要的作用。從1980年到2000年北京市的工業(yè)產(chǎn)值和工業(yè)增加值分別增加了11.7倍和7.6倍(見圖1),而北京的工業(yè)用水總量從20世紀(jì)80年代開始就一直穩(wěn)定在10~11×108m3,占北京市每年總用水量的25%以上(表1)。在過去的20年中,中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,工業(yè)用水總體增長(zhǎng)迅速,但是北京、天津等北方水資源短缺地區(qū),工業(yè)用水幾乎沒有增長(zhǎng)1,其原因是工業(yè)用水的管理起到了決定性的作用。工業(yè)用水的管理方法,目前主要采用的仍然是計(jì)劃指標(biāo)的管理模式。在用水的計(jì)劃管理模式下,單位工業(yè)用水的產(chǎn)值率和重復(fù)利用率都大為提高。所以,在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi),計(jì)劃管理仍將是用水管理的一種方式發(fā)揮重要作用。然而,這里的矛盾表現(xiàn)在企業(yè)規(guī)模、產(chǎn)品類型、工藝過程等千差萬別的情況下,要保證計(jì)劃指標(biāo)的公平合理和用水定額的簡(jiǎn)便可行是十分困難的事情。近幾年來,在北京等城市,已經(jīng)逐步開始了由過去的用水指標(biāo)考核向用水指標(biāo)和用水定額雙考核方向的轉(zhuǎn)變。實(shí)現(xiàn)用水定額管理,本質(zhì)上就是要對(duì)工業(yè)用水有效需求進(jìn)行科學(xué)管理。目前,國(guó)內(nèi)對(duì)用水定額理論的探討還不十分活躍,對(duì)有關(guān)用水定額的定義等基本概念也還存在不同解釋。在此前提下,如何制定一個(gè)科學(xué)合理的用水定額,以及如何對(duì)工業(yè)用水定額進(jìn)行合理應(yīng)用,是一個(gè)具有重要現(xiàn)實(shí)意義的研究課題。3工業(yè)水定額管理研究為了對(duì)工業(yè)用水進(jìn)行科學(xué)、有效的管理,有必要對(duì)定額管理在概念上、方法上和應(yīng)用上幾個(gè)方面進(jìn)行研究。3.1工業(yè)用水定額與水資源量的關(guān)系分析目前對(duì)于工業(yè)用水定額的認(rèn)識(shí)還沒有統(tǒng)一。按照現(xiàn)有的用水定額制定方法,就會(huì)發(fā)現(xiàn)定額的管理問題多,變化快,使用不方便2。有的認(rèn)為用水與企業(yè)的規(guī)模有關(guān),有的認(rèn)為與企業(yè)的開工率、管理水平和生產(chǎn)季節(jié)有關(guān)。但是這里有一個(gè)模糊的問題是把產(chǎn)品的用水定額和企業(yè)的用水指標(biāo)混為一談。我們認(rèn)為用水定額的定義就是指在一定生產(chǎn)規(guī)模和技術(shù)水平(工藝過程)下生產(chǎn)單位產(chǎn)品所需要取用的新水量。工業(yè)用水定額都與那些因素有關(guān)系呢?通過分析我們認(rèn)為產(chǎn)品用水定額的影響因素有兩個(gè),第一是與產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝有關(guān)的一些因素。這是用水定額的一個(gè)主要影響因素。對(duì)于同一種工業(yè)產(chǎn)品,只要產(chǎn)品所使用的原料不同、采取的工藝過程不同,其用水定額是大不一樣的。例如紙制品的生產(chǎn),同樣生產(chǎn)的紙版,如果以草漿和廢紙為原料,其用水定額就有所不同。對(duì)于火力發(fā)電,工藝過程采取的是開式循環(huán)、閉市循環(huán)或半閉式循環(huán),其用水定額都各有不同。因?yàn)橐陨线@些原料或工藝過程的不同決定了產(chǎn)品的工藝模式的不同,其用水定額發(fā)生變化是理所應(yīng)當(dāng)?shù)?。第二個(gè)影響因素是由于企業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)模的不同,用水定額也有所不同。例如生產(chǎn)能力為15萬噸和60萬噸的乙烯,其用水定額是不一樣的,但是為了管理上的方便,我們可以設(shè)計(jì)一個(gè)一定規(guī)模上的標(biāo)準(zhǔn)定額,對(duì)于不同的生產(chǎn)規(guī)模則利用指標(biāo)調(diào)整的方式進(jìn)行修正。至于人們習(xí)慣性的認(rèn)為有關(guān)時(shí)間演變、開工率和管理水平等都只是定額管理上要考慮的因素,也就是企業(yè)用水指標(biāo)的影響因素,而不對(duì)定額值的本身有影響。3.2水平衡的計(jì)算方法工業(yè)用水定額的制訂是一個(gè)系統(tǒng)的過程。首先要對(duì)工業(yè)用水按照用途分類,可以分為以下幾類:生產(chǎn)用水、輔助生產(chǎn)用水和附屬生活用水。其中生產(chǎn)用水是用水定額管理的基本環(huán)節(jié)。在制訂一種產(chǎn)品的用水定額時(shí),核心是對(duì)生產(chǎn)用水定額的測(cè)算。產(chǎn)品用水定額的計(jì)算包括兩個(gè)方面,即主定額和輔助定額。通過水平衡測(cè)試,可以獲得一個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)某一種或幾種產(chǎn)品的總用水量和產(chǎn)品產(chǎn)量。如果只有一種產(chǎn)品,則用取水量除以產(chǎn)品產(chǎn)量就可以得到用水定額,而對(duì)于有多種產(chǎn)品和工藝的企業(yè),則必須對(duì)總的取用水量進(jìn)行合理分?jǐn)偂?duì)于有使用外購水或者外購汽的工藝過程,要加上外購水的使用量,而對(duì)于外購汽的計(jì)算,要根據(jù)具體情況,既可以單獨(dú)計(jì)算定額,也可以把外購汽折算到一定的水量,計(jì)算一個(gè)綜合的取水定額。V產(chǎn)品=Q生產(chǎn)/ΝQ生產(chǎn)=Q冷卻+Q?藝+Q鍋爐+Q輔助式中V產(chǎn)品是產(chǎn)品的工業(yè)用水定額,Q生產(chǎn)是包括輔助生產(chǎn)用水在內(nèi)的生產(chǎn)取水量,但是不包括企業(yè)的附屬生活用水取水量,N是產(chǎn)品產(chǎn)量。Q冷卻是冷卻用水取水量,Q工藝是工藝用水取水量,Q鍋爐是鍋爐用水取水量,Q輔助是輔助生產(chǎn)取水量。輔助定額在用水中也有十分重要的作用。輔助定額主要有兩個(gè),一個(gè)是附屬生活用水定額,另一個(gè)是萬元產(chǎn)值取水量(現(xiàn)在逐漸過度到采用萬元工業(yè)增加值取水量)。在水平衡測(cè)試的同時(shí),也掌握了一些附屬生活用水的水量,這個(gè)水量包括辦公室用水、工廠綠化用水、食堂和集體宿舍用水等。根據(jù)這個(gè)時(shí)間段的生活用水量和實(shí)際的上崗人數(shù),可以求得附屬生活用水的定額。萬元工業(yè)產(chǎn)值取水量就是用企業(yè)當(dāng)年的總產(chǎn)值除以工業(yè)生產(chǎn)和附屬生活用水量之和。對(duì)于有些有外供水的企業(yè),要注意不能計(jì)算在這以上的用水定額的計(jì)算內(nèi)。而對(duì)于有外購水的企業(yè),則必須加以考慮。V生活=Q生活/m式中V生活為某一個(gè)工業(yè)行業(yè)的附屬生活用水的定額,Q生活是生活取水量,m是企業(yè)的職工人數(shù)。W=Q/F式中W是萬元產(chǎn)值取水量,Q是企業(yè)一年總的取水量,F是企業(yè)的年工業(yè)總產(chǎn)值。在通過以上過程獲得一個(gè)產(chǎn)品的用水定額和企業(yè)的附屬用水定額后,就可以把這些定額用于對(duì)用水戶的考核。但是,在實(shí)際的操作過程中,用水定額的制定是一個(gè)反復(fù)重復(fù)和不斷深化的過程,第一次有了一種產(chǎn)品的定額之后應(yīng)用于考核時(shí),要注意到不同的用水戶之間的差異,并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整,最終形成一種產(chǎn)品的較為固定的用水定額。3.3企業(yè)用水指標(biāo)的確定用水指標(biāo)的制定就是以用水定額為基礎(chǔ),考慮企業(yè)的生產(chǎn)中取用水的各個(gè)因素,最終獲得一個(gè)企業(yè)的用水指標(biāo)。實(shí)現(xiàn)用水定額管理的核心,就是要把所制定的用水定額轉(zhuǎn)換成一個(gè)可以操作執(zhí)行的行業(yè)和企業(yè)的用水指標(biāo)。在已經(jīng)制定了產(chǎn)品的用水定額后,根據(jù)用水定額計(jì)算一個(gè)企業(yè)的用水指標(biāo)可以由以下方法獲得。首先根據(jù)以上的定義,對(duì)于企業(yè)生產(chǎn)過程中,如果只生產(chǎn)一種單一工業(yè)產(chǎn)品,其生產(chǎn)用水量為:Q生產(chǎn)=V產(chǎn)品Ν式中V產(chǎn)品是產(chǎn)品用水定額,Q生產(chǎn)是包括輔助生產(chǎn)用水在內(nèi)的生產(chǎn)取水量,但是不包括企業(yè)的附屬生活用水取水量,N是產(chǎn)品產(chǎn)量。從理論上分析,在企業(yè)生產(chǎn)只有一種產(chǎn)品時(shí),用水指標(biāo)計(jì)算如下:Q理論=Q生產(chǎn)+Q生活式中Q理論是理論用水指標(biāo),Q生活是附屬生活用水取水量,生活用水指標(biāo)可以用生產(chǎn)用水指標(biāo)乘以一個(gè)系數(shù)來近似,也可以根據(jù)行業(yè)的特點(diǎn)制定一個(gè)輔助的生活用水定額,因此,Q生活=k生活Q生產(chǎn)式中k生活是附屬生活用水占生產(chǎn)用水的比例系數(shù),由工業(yè)行業(yè)的性質(zhì)、企業(yè)規(guī)模等因素決定。關(guān)于生活用水的計(jì)算,也可以以附屬生活用水定額為基礎(chǔ)求得:Q生活=mV生活式中m是企業(yè)的職工人數(shù);V生活某一個(gè)工業(yè)行業(yè)的附屬生活用水的定額。因此,在企業(yè)只有一種產(chǎn)品時(shí),理論用水指標(biāo)與產(chǎn)品用水定額的理論關(guān)系如下:Q理論=V產(chǎn)品Ν+Q生活在企業(yè)生產(chǎn)多種產(chǎn)品時(shí):Q理論=V產(chǎn)品1Ν1+V產(chǎn)品2Ν2+?+V產(chǎn)品nΝm+Q生活上述這種關(guān)系是一種理想的對(duì)應(yīng)關(guān)系,當(dāng)企業(yè)有外供水和外購水時(shí),要對(duì)這一部分水量進(jìn)行還原,即扣除或者增加這一部分水量。Q矯正為矯正以后的取水指標(biāo):Q矯正=Q理論+Q外供-Q外購Q矯正是不是最后可以直接使用的用水指標(biāo)呢?顯然也不是。在產(chǎn)品的工業(yè)用水定額確定以后,計(jì)劃用水部門最為關(guān)心的是如何按照用水定額下達(dá)一個(gè)企業(yè)的用水指標(biāo),實(shí)際上,對(duì)于相同的產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè),只要其工藝過程大致相同,應(yīng)該有相同的用水定額,Q矯正也就因此而確定。但是用水指標(biāo)可能會(huì)有這樣那樣的變化和區(qū)別,對(duì)于用水指標(biāo)的影響因素有:(1)季節(jié)波動(dòng)性:定額的計(jì)算是以某一年或者幾年為基準(zhǔn)計(jì)算得到的,所以沒有考慮用水隨時(shí)間的變化規(guī)律。由于某些企業(yè)在一年中的不同季節(jié)取水量和生產(chǎn)產(chǎn)值都有較大的波動(dòng),所以制定一個(gè)考慮月份或者季節(jié)的用水指標(biāo)的計(jì)算方法是有意義的。(2)對(duì)于開工率不足的考慮。當(dāng)取水定額用于中小企業(yè),還要考慮企業(yè)的開工率,生產(chǎn)能力和實(shí)際產(chǎn)量等因素。(3)對(duì)于企業(yè)節(jié)水管理水平的考慮。節(jié)水管理水平的高低,直接反映在水的重復(fù)利用率,減少跑冒滴漏,加強(qiáng)責(zé)任制管理,都對(duì)企業(yè)的實(shí)際用水情況有重要的影響。(4)企業(yè)規(guī)模對(duì)用水指標(biāo)有很大的影響。對(duì)于一定規(guī)?；蜉^大規(guī)模的企業(yè),根據(jù)用水定額、產(chǎn)量可以計(jì)算出用水指標(biāo),而對(duì)于中小企業(yè),即使工藝過程相似、產(chǎn)品相同、用水定額也相同,但是由于規(guī)模效益差,所以用水的總體水平可能上不去,用水指標(biāo)也會(huì)因此受到影響。最后實(shí)際要執(zhí)行的指標(biāo),與矯正后的指標(biāo)仍有不同之處。對(duì)于一種產(chǎn)品而言,其定額是一個(gè)固定值,但一個(gè)企業(yè)的實(shí)際可以采用的用水指標(biāo),應(yīng)該結(jié)合企業(yè)的情況予以制定。Q綜合=k綜合Q矯正式中Q綜合是以產(chǎn)品的用水定額為基礎(chǔ)而得到的一個(gè)企業(yè)的最后的綜合用水指標(biāo),K綜合是綜合考慮企業(yè)的開工率、企業(yè)規(guī)模、企業(yè)管理水平、生產(chǎn)季節(jié)等因素后的一個(gè)綜合系數(shù),實(shí)際上Κ綜合=k(s1,s2,s3,s4)式中S1、S2、S3、S4分別代表以上所提到的對(duì)企業(yè)生產(chǎn)用水有影響的四種因素。這些因素各個(gè)企業(yè)的影響程度不同。S1所代表的開工率主要是為了反映企業(yè)在沒有充分運(yùn)行條件下的取水量對(duì)理論上完全開工、企業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)模充分運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)取水量的一個(gè)影響因素。S2所代表的企業(yè)規(guī)模是為了反映不同設(shè)計(jì)規(guī)模的企業(yè)即使生產(chǎn)同一種產(chǎn)品,使用同一種定額,但是其規(guī)模對(duì)最終的生產(chǎn)取水量除了產(chǎn)量的倍數(shù)關(guān)系外,應(yīng)該還有一個(gè)規(guī)模修正。S3代表的企業(yè)管理水平,主要指大致相近的工藝流程條件下不同的管理水平的差異對(duì)工業(yè)用水的影響,例如對(duì)于相同工藝流程的兩個(gè)企業(yè),由于用水管理方法的差異,導(dǎo)致循環(huán)冷卻水的使用量會(huì)有一定的差別。即使由于計(jì)量等方面的原因,工藝過程、鍋爐用水也會(huì)有很大的不同。所以對(duì)于管理水平的影響而論,可以用水的重復(fù)利用率等參數(shù)來修正。S4所代表的季節(jié)用水調(diào)節(jié)系數(shù)是為了考慮生產(chǎn)、生活在不同的生產(chǎn)季節(jié)對(duì)水量需求的周期性波動(dòng)。通過以上把用水定額應(yīng)用于企業(yè)用水指標(biāo)的過程發(fā)現(xiàn),工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品的取水定額是固定的,而用水指標(biāo)是可以根據(jù)一些影響因素發(fā)生變化,是有一定彈性的。4水的使用目的及水管理的必要性由于目前的考核機(jī)制只限于對(duì)主要用水定額的考核,而忽視了輔助定額,導(dǎo)致了一些值得關(guān)注的現(xiàn)象。其一是工業(yè)用水中的附屬生活用水增多,在總用水量中的比重有增加的趨勢(shì)。由于工業(yè)企業(yè)的節(jié)水措施的實(shí)施,工業(yè)用水指標(biāo)有了大幅度的提高,但是有的工業(yè)企業(yè)的附屬生活用水量很大,最多的可達(dá)到用水總量的30%以上。因此,對(duì)于工業(yè)用水的管理不僅要對(duì)主定額進(jìn)行考核,還要對(duì)用水的總量進(jìn)行考核,對(duì)附屬生活用水進(jìn)行關(guān)注,尤其是對(duì)于一些體力強(qiáng)度較大的勞動(dòng)密集性企業(yè)。其二是對(duì)于企業(yè)的排水量及水質(zhì)要有一定的考慮。供水、用水、耗水和排水是整個(gè)用水過程中的不可分割的重要環(huán)節(jié),對(duì)企業(yè)排水情況的監(jiān)測(cè)要進(jìn)一步的改善?，F(xiàn)在的方法是實(shí)現(xiàn)國(guó)家規(guī)定的達(dá)標(biāo)排放,但是實(shí)際上這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)非常低,只有pH值、COD和固體懸浮物三項(xiàng),而且監(jiān)測(cè)不是很嚴(yán)格。排放水的其他指標(biāo)如氣味、顏色等沒有在考核的范圍內(nèi)。此外,同樣的工業(yè)用水,如果排出的水量不同,則需要污水處理的費(fèi)用也不同。由于不同的工藝方式,甚至有可能會(huì)對(duì)廢氣的排放產(chǎn)生直接影響。5個(gè)人主定額和輔助定額通過研究,可以得到以下結(jié)論:(1)北京市的水資源安全問題十分嚴(yán)峻,水資源利用率已經(jīng)達(dá)到135%。工業(yè)用水管理對(duì)近20年來工業(yè)用水量保持穩(wěn)定起到了十分重要的作用。工業(yè)用水管理正在從計(jì)劃管理向用水指標(biāo)和用水定額雙管理過渡。(2)定額的主要?jiǎng)澐帧Ｖ鞫~和輔助定額。主定額指單位產(chǎn)品生產(chǎn)所需要的取用水量,包括生產(chǎn)和輔助生產(chǎn)用水兩個(gè)部分。輔助定額包括附屬生活用水定額和企業(yè)的萬元產(chǎn)值取水量。(3)產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝過程是決定工業(yè)用水定額的主要影響因素。在某一種產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝過程確定的條件下,其單