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摘要 ：随着经济的发展，我国工业企业发展迅速，对 水资源的消耗量日益增加，这无疑是增加了企业的生产成 本，不利于企业的持续稳定发展。本文就某氧化铝厂为例， 对氧化铝生产过程中的水资源耗用情况进行了简要分析， 并提出了相关降低水耗的优化措施。
关键词 ：氧化铝生产,水耗,措施
步入新时代，各行各业迎来了发展机遇，也带来了诸 多挑战，尤其是工业企业，面临着转型升级的困境。氧化 铝在生产过程中会消耗大量水资源， 这不符合国家绿色发 展理念。因此相关企业必须积极优化措施，降低氧化铝生 产水耗，从而不断降低企业成本，促进企业实现绿色、可 持续生产。
1 氧化铝生产过程中降低水耗的重要性
随着我国经济的快速发展和工业化的进程，氧化铝作 为重要的基础原材料之一，其市场需求不断增加。但在氧 化铝生产过程中，大量的水资源被消耗，据统计，在氧化 铝生产过程中，水的消耗量约占总能耗的 1/3.且随着氧 化铝产量的增加，水耗也在不断上升。这不仅给环境带来 巨大的压力，同时还增加了生产成本。因此，积极采取措 施降低氧化铝生产过程中的水耗具有重要的现实意义和 战略价值。
第一，降低氧化铝生产过程中的水耗有利于保护环 境。氧化铝生产过程中，矿石的粉碎、混合、溶出、沉降 等环节都需要大量的水。这些水在经过处理后，虽然有 一部分可以回收利用，但仍有一部分排放到环境中，对 周边水体造成污染。随着我国对环境保护的重视程度越 来越高，降低氧化铝生产过程中的水耗，减少对环境的 污染，已成为当下亟待解决的问题。第二，降低氧化铝生 产过程中的水耗有助于提高氧化铝企业的经济效益。氧 化铝生产过程中，水费通常占到总成本的一部分，通过 降低生产中的水耗，企业可以减少水费支出，不断提高 产品的竞争力。另外，降低水耗还有助于提高企业的生 产效率，从而进一步提高企业的经济效益。第三，降低氧 化铝生产过程中的水耗有利于实现可持续发展，推动企 业朝着绿色、节能方向发展。在我国经济进入新常态的 背景下，各行各业都在寻求可持续发展的新模式。降低 氧化铝生产过程中的水耗，既符合绿色发展的理念，也有助于推动我国氧化铝产业的转型升级。降低氧化铝生 产过程中的水耗具有重要意义，既有利于我国经济发展， 还可促进环境保护的开展，因此必须采用先进的技术和 管理办法，有效降低氧化铝生产过程中的水耗，实现绿 色发展， 为我国经济的可持续发展做出贡献。
2 氧化铝生产过程中水消耗分布
2.1 循环水冷却塔水分蒸发
循环水是氧化铝生产过程中的重要组成部分之一， 主要用于拜耳法区域、热电区域以及串联发区域，通过 循环水冷却塔发挥作用，常见的有闭式循环水冷却塔， 但在高温作用下，冷却塔中的水分也会被大量蒸发，经 计算，本文所研究氧化铝厂的循环水塔蒸发量约为 ： Q1=16700m3/d。
2.2 焙烧烟囱排水蒸气损失
以氧化铝商品产量数据为支撑，可发现焙烧炉每小时 下料量约为 488t，其中，AH 附水约 4.0%，焙烧炉损失水 =AH 附水 +AH 转AO 结晶水，根据质量守恒，可得氧化 铝厂的焙烧炉烟囱排水蒸气损失 ：Q2=4300m3/d。
2.3 烧结大窑蒸发水分
烧结大窑蒸发水分 = 窑下聊量 × 含水率。当前大窑 合格料浆日均含水率约为 41.66%，熟料产量约为 2738t。 通过数据计算和分析，可得氧化铝厂的烧结大窑蒸发水 分 ：Q3=4772m3/d(0.7 和 1.14 为生料、熟料产能折 比系 数)。
2.4 赤泥带走的水损失
在生产氧化铝的同时，还会产生出大量的赤泥，经计 算，氧化铝厂日产氧化铝约为 7800t， 干赤泥 =7800×1.3. 其中 1.3= 赤泥率 × 矿耗，并结合滤饼含水率 32%，可得 赤泥带走的水损失 ：Q4=4772m3/d。
2.5 其他水损失
主要包括 6 个系列稀释槽闪蒸汽，经计算，每日水损 失累计约为2450t，同时，其余水损失，如绿化灌溉等，每 日水损失约为 1535t，可得其他水损失 ：Q5=3985m3/d。
全厂水损失合计 =Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=31186m3/d， 以氧化铝 7800t/d 为计算标准，可得此氧化铝厂生产过程 中水耗为4.00t.AO。
3 氧化铝生产过程中控制水损失
3.1 生产水改造
对氧化铝厂生产系统水管网进行了系统调查，不难发 现，在氧化铝生产过程中，大型设备和各种泵机的封冷却 用水都是使用新水，在使用后通常直接排放，这无疑增加 了氧化铝厂新水的消耗量，同时也增大了废水的排放量。 这种现象既不符合我国当前节能减排、节约用水的政策导 向，也给企业带来了较高的成本压力。因此必须积极采取 解决这一问题， 主要可从以下几方面进行改进。
首先，需要重视得是冷却水排放问题，尤其是大型机 械设备，工作后需使用大量新水进行冷却，通常情况下这 些冷却水会直接进行排放，但企业可将其进行收集，重新 导入循环水系统进行利用， 从而使原本直接排放的水资源 得到了有效回收，大大降低了新水的消耗。其次，针对稀 释泵、热水泵等泵的密封水，企业可将其改为循环水进行 循环使用，不仅可以减少新水的使用，还减少了废水的排 放，促进了企业朝着绿色、节能方向发展。再次，对于冷 却水要求不高的设备，在使用后，企业也可二次水对其进 行冷却。一方面，可以提高了冷却效果，还节约了大量的 新水 ;另一方面， 企业还需做好氧化铝水管网流量计检查 工作， 安排专人定期检查， 若发现问题， 及时更换或修复， 确保企业可以实时监控水耗。有效地帮助有企业更加准确 地掌握水资源的使用情况， 从而进一步优化用水结构和提 高用水效率。最后，企业应加强员工培训力度，提高员工 节水意识。员工是企业的主体，只有当每个员工都具备节 约用水的意识， 才能真正实现生产过程中的水资源节约。
通过实施改造治理措施，不仅有助于降低氧化铝生产 过程中的水耗，提高企业的经济效益，同时还能够使企业 在我国当前的节能减排政策导向下发展， 有利于企业实现 可持续发展。
3.2 提高工艺回水利用率
在氧化铝生产过程中，新水的主要消耗来源氧化铝 系统和热电供热系统。氧化铝系统得新水消耗量较小， 但 热电供热系统的新水消耗量较大。随着回收工艺的进步， 回水回收量逐渐上升，热电系统对新水的消耗量也随之 减少， 这对于降低整体的新水消耗， 提高水资源利用率具 有重要的意义。氧化铝厂工艺回水理论实际回收量如下 数据。
氧化铝厂一期项目工艺回水理论回水(t/h)，溶出 ×2 ：58.2×2.脱硅 ：15.蒸发×2 ：36.1×2.合计(t/h)：203.6 ; 实际回水，流量200m3/h时工艺回水槽液位能呈平衡状 态，与理论计算流量大致相同。
氧化铝厂二期项目工艺回水理论回水(t/h)，溶出×4：51.83×4. 脱硅 ：15. 蒸发 ×4：27.34×4. 合计(t/h)： 331.68 ;实际回水， 流量260m3/h 时工艺回水槽液位基本 持平， 与理论计算相差较大。
通过上述数据可发现，一期工艺回水的回收量与理论 计算数值两者相差不大，也说明这一工艺流程设计较为 合理，能够较好地实现预期效果。但二期的回收量与理论 计算两者间存在较大差异，造成这一结果，主要是由于低 压管网用汽用户较少以及溶出一次水闪蒸槽压力较高所 导致。在此情况下，为了保证溶出一次水闪蒸槽的安全运 行，车间可能会通过将一次水至沉降热水流程进行泄压的 方式来避免压力过高，但溶出回水量就会相应减少，从而 影响了工艺回水的稳定回收。针对这一问题，可从以下几 方面进行优化。
蒸发原液加热改造，当前二期低压蒸汽管网用户端的 用汽量不高，但压力呈上升趋势，必须对其进行泄压，通 常采用浪费工艺回水这一方式。但这一方式存在较大弊 端，为优化这一措施， 可利用4根套管进行低压管网蒸汽。 操作步骤 ：从蒸发四系列西侧的低压管网带压孔接入套 管，并加热内管原液。此方式一方面可通过加热蒸发原液 来提高其温度，促进蒸发，从而提高溶出乏汽的利用率， 另一方面，助于减少工艺回水的压力，改善当前生产状 况。另外，在套管疏水处增加冷凝水水罐及冷凝水泵，以 便其通过临时使用的阀门就近排放到蒸发循环水井内。当 冷凝水合格后，便会回流到工艺回水或好水槽中，从而实 现水的循环利用， 减少了水资源浪费。
在氧化铝生产过程中，会面临着诸多挑战，如泄压问 题、工艺回水的大量消耗等。因此，采取有效的应对措施 十分重要。第一，降低母液温度，从而不断降低蒸发用气 量，提高蒸发器产能，从而实现蒸汽资源的高效利用，进 一步避免了资源浪费。第二，有效地利用蒸汽，减少蒸汽 在热水站浪费现象的出现，不断提高蒸汽的利用率，减少 能源的消耗。第三， 合理利用二次乏汽， 发挥其降压功能， 避免因溶出新蒸汽使冷凝水闪蒸罐因压力升高导致热水 站出现泄压情况。若 4 根套管全部使用，对四套原液全部 进行加热，每小时可以多回 80m3 以上的工艺回水，可减 少每天的新水的消耗量， 约为 1920m3.
3.3 烧结法生料浆水分控制
烧结法的第一道工序——配料，这对熟料的质量起着 决定性的作用。熟料质量害受多方面因素，如生料浆等， 生料浆的指标不仅会影响熟料的质量，对氧化铝的水平衡 也有重要影响。在实际生产过程中， 常使用低水份生料浆， 生料浆对于熟料的制作具有重要影响，因此必须合理控制 生料浆的搭配。首先，做好原料水份控制，用四洗底流做好排盐苛化过滤工作 ;其次，安排专业人员严格按照规定 要求进行生料浆配置工作，并做好赤泥储槽、调配槽的料 浆成分的观察工作、选槽计算以及各组指标的分析工作， 精准计算出生料浆的二次调配量，防止因原料调配影响到 其整体质量 ;最后，做好成份检测工作，化验室应根据实 际情况，迅速完成各项数据的记录工作，并及时反馈给车 间，帮助车间调整各项指标， 促进配比工作的顺利开展。
3.4 改进拜耳法生产工艺
拜耳法是氧化铝生产过程中用水量最大的环节，改进 拜耳法生产工艺是降低水耗的关键。一方面，通过优化拜 耳法的反应条件，如提高反应温度、压力等，提高氧化铝 的产率，从而降低单位产品的水耗 ;另一方面，采用循环 水、废水回收等技术， 减少生产过程中的新鲜水消耗。
3.5 优化过滤洗涤环节
过滤洗涤是氧化铝生产过程中的重要环节，优化过滤 洗涤环节可以有效降低水耗。一方面采用高效的过滤材 料，提高过滤效率，减少洗涤用水 ;另一方面采用逆流洗 涤、喷射洗涤等先进技术， 降低洗涤过程中的用水量。
4 生产过程实现水资源循环利用
水资源是氧化铝生产过程中不可或缺的原料，但由于 所需数量较大，给企业生产带来了巨大的压力。为了促进 节能企业的建立，减少企业生产成本，必须实现水资源的 循环利用，从而有效控制氧化铝生产过程的水消耗。主要 包括三方面内容 ：①回收氧化铝赤泥回水， 将其返回工艺 系统进行循环使用 ;②实现废水分次处理， 各级利用 ;③ 循环使用水资源， 做好冷却塔填料更换。
4.1 氧化铝系统
4.1.1 循环水系统
在生产过程中，根据不同车间的用水特点，设计出三 个循环水系统，分别为氢氧化铝焙烧循环水系统、种子分 解系统循环水系统以及工艺集中循环水系统。可将这三个 循环水系统产生的水收集起来， 并将其引入二次利用水系 统并进行二次利用。
4.1.2 赤泥回水回收系统
在氧化铝生产过程中，会产生大量赤泥，它含有大量 的水分。为有效利用赤泥中的水分，能够用了压滤系统进 行液固分离，并将滤液送回生产系统进行回收处理，在经 过处理后将水返回至生产系统，对其进行循环利用。另 外，回水站不仅可以回收滤液，还能对雨水进行回收，进 一步提高了水资源的利用率， 减少了企业的生产成本。
4.1.3 生活污水处理系统
对于生活污水，可利用串联法建立生活污水处理系统。这个系统可实现生活污水与生产循环水的有机联系， 同时循环水池和污水综合池也逐渐形成了一个紧密联系 的整体，它们之间的水流互相流动、互相影响。在综合池 中，经过处理后的废水会溢流进入循环水池，进一步循环 利用。另外，处理后的污泥废水则会进入赤泥回水站，经 过进一步处理后， 达到一定标准的废水会被回收到生产系 统中，而处理后的污泥则会排放到赤泥堆场，作为生产过 程中的副产品进行妥善处理。
4.2 热电厂系统
4.2.1 化学处理水
化学工序废水，主要包括反渗透浓水、酸碱废水以及 汽泵冷却循环水废水。这些废水在经过有效处理后可进行 循环利用。其中，反渗透浓盐水经中和后的酸碱废水可排 入氧化铝系统，进行赤泥洗涤工作，可作为氧化铝系统的 补水，既减少了新水的补充，还降低了生产成本。另外， 还利用浓盐水反渗透系统对化学工序反渗透浓水进行二 次洗涤过滤， 进一步提高了废水利用率。
4.2.2 循环水系统
循环水系统核心内容，合理利用热电循环水，根据实 际情况合理控制热电补水。第一，严禁员工私自补水，需 严格按照相关标准的要求， 同时还需格外注意循环水的浓 缩倍率，通常情况下为 3.5 倍～ 5 倍，确保循环水水质达 标，可正常投入使用。第二， 对于汽机冷却的使用生活水， 需优化水量控制，利用回水工艺，在提高循环水使用量的 同时，降低新水的使用量。第三，减少热电空压机冷却水 系统新水补充， 重复利用除盐水投入冷却设备冷却工作。
4.3 冷却水塔填料更换
设备长时间运营后，冷却塔的循环水系统内部易出现 问题， 如，结垢腐蚀等现象， 这些问题会影响循环水质量， 导致其水质下降，浊度升高，会给实际降温效果带来不良 影响，因此必须做好新水补充工作，不断改善循环水水 质，减少系统出现结垢等问题，确保冷却塔降温效果保持 良好。
5 结语
综上所述，水资源消耗量大的问题一直以来都是工业 企业减少成本的重点，氧化铝厂必须积极采取有效措施， 改善工艺条件，通过先进技术来提高企业竞争力，减少废 水排放，构建循环系统，实现水资源的循环利用，不断降 低企业的生产成本， 推动企业朝着绿色、方向发展。
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