仁商周刊丨工业助绿：用水新思路新手段为工业减碳插上翅膀

作为国家碳排放的大户，工业企业正在积极探索节能减碳的做法。去年发布的《“十四五”工业绿色发展规划》提出，到2025年，国内的工业产业结构、生产方式绿色低碳转型要取得显著成效，绿色低碳技术装备广泛应用。这其中包括降低生产过程中对能源的消耗，减少污染物排放强度等。

对于工业企业而言，水在节能减排的过程中有着不可言喻的重要性。据统计，我国工业用水量约占用水总量的17%。[1] 水被广泛用于工业生产中的各类工艺和工辅环节，其输送、使用和处理消耗大量能源，因此降低整体水系统的能耗可带来切实的节能效果。与此同时，以钢铁、火力发电、石油炼制、选煤等行业为代表的高耗水企业中，也有不少是高污染高排放大户。在工业污水处理阶段，如何更高效地收集、处理、推动工业污水资源化利用，对于减排、节能和节水都有重大意义。

据《迈向低能耗、循环化、资源化的新一代工业水管理》白皮书显示，在水资源稀缺与政策约束的双重压力下，工业企业对环保的重视程度逐日增高、减少废水排放与中水回用的意愿也愈加强烈。目前，随着工业企业和设备厂商的不断研发创新，市场正在见到越来越多新的手段支持工业企业更好地利用水资源，为工业企业绿色低碳转型提供了新思路。

转型思路一：中水循环利用

“循环利用、变废为宝”是新一代工业用水的核心。2021年底，由六部门印发的《工业废水循环利用实施方案》中提出到2025年力争规模以上工业用水重复利用率达到94%左右的目标。[2]工业废水中复杂的成分，如有机物、氮、磷和重金属（如汞、 铬、铜、砷）等，一方面是难处理的污染物，但同时也是具有高附加值的资源。通过特定的处理技术对这些资源进行有效提取和回收，不仅可以降低废水中特定污染物的浓度，减轻后续深度处理的负担，还可以通过资源化回收，再利用于自身的工业制程或其他工业行业，为工业企业创造额外的利润。这样的污水处理在过程中常常包含高浓度的腐蚀性离子，对设备耐高温、耐高压和防腐蚀的性能提出了非常严格的要求。

位于中国沿海的江苏南通经济技术开发区集中了造纸、纺织印染等高耗水工业企业，是中国工业废水回用的示范工程项目之一。在其二期的中水回用项目中，通过创新地采用超滤、一级五段连续反渗透浓缩系统、电渗析和盐水浓缩等先进工艺所组成的综合解决方案，每天可处理3.5万吨废水。南通经济开发区的工业废水零排项目采用了由全球水泵及水技术解决方案的领导者丹麦格兰富公司定制的解决方案，包括多级反渗透装置提供全不锈钢材质的CL和双相钢材质的BM增压泵，高效地满足了系统的运行需求。该零排放系统充分发挥各段先进工艺的优势，通过设备的高度集成和协同，成功地将运行费用控制在其他同类零排放运行费用的三分之二，实际运行成本低于4元/吨，在实现工业废水可持续发展的同时，提供了节能降耗的新思路。[3]

转型思路二：设备节能升级

工业用水中的能耗也有进一步降低的空间。格兰富提出，水泵作为工业的关键组件，在实际应用中，采购成本约占其全生命周期成本的5%，维护成本占据10-15%，而水泵在运营中的能耗成本占据了85%左右。因此降低水泵的能耗可以大大降低工业废水处理环节的整体碳排放。[4]

以水泥行业为例，作为中国重要基础行业，水泥业也是名副其实的“排碳大户”。2020年中国水泥行业排放二氧化碳约12.3亿吨，约占全国碳排放总量14%。[5] 2021年，河南省领先的水泥厂同力水泥有限公司决定替换其厂内发电设备所使用的老旧循环泵，通过格兰富专业团队对现场系统的检测，改用节能高效的格兰富中开双吸泵。据格兰富估算，升级后，水泥厂每年至少能节省电费支出约8万元人民币，节能率超35%。[6]

转型思路三：数字监控智慧管理

人工智能、物联网、大数据分析等数字化技术的涌现正在赋予工业水管理新的生命。通常来说，工业工厂或园区内的智慧化管理系统主要分为实时监测和数据分析两种功能。通过传感器等监测设备将实时的水质、水压、流量等数据进行收集，并与系统中所储存的已有数据（包含历来的水质数据、地理信息、工厂布局等）相结合，可以帮助企业和污水厂的运营方更好地追溯污染源、维持污水厂稳定运行、预测潜在的污染或设备损耗风险、并对突发情况做出应急的准备。

除了系统化的智慧管理平台，工业企业生产过程中一些高能耗设备也在向数字化转型。例如，水泵承担着提升、循环、输送等多种功能，是工业污水厂的关键能耗设备。通过数据收集和集成，工业用户可以实现对这些高能耗资产的主动维护。例如，通过压力控制对水泵系统进行自动化地调节，提高效率，防止因为设施老化和损坏降低总体能效。而未来，随着先进的软件系统与硬件设备的结合不断地升级和优化，数字化的工业水管理将为污水厂运营效率的提升带来质的飞跃。

目前，业内多家企业也正在发力开发数字监测平台。格兰富就于去年进博会期间发布了格兰富御水智™智能监测平台，致力于有效提高工业、商业楼宇和市政水务整体系统的智慧化和节能水平。通过将水泵设备整个生命周期纳入管理，这个平台结合振动数据分析、AI智能算法与故障知识库，能够实现水泵的日常状态监测、预测性维护以及效率、能耗监测与优化。

示范项目和新技术为工业可持续转型铺平道路

格兰富中国区总裁马克漫（John Markmann）表示，“格兰富作为深耕中国市场多年的水泵行业领军企业，多年前就开始通过节能技术创新和产品研发迭代，为工业领域智慧节能持续赋能，为风力、光伏等可再生能源及传统的水处理、钢铁、石化、固废处理等行业提升能源利用率、降低能耗、加速数字化转型。令人惊叹的是，行业领军企业的各类优秀绿色低碳示范项目已经取得了令人瞩目的成果，这些示范项目及其应用新技术正在为中国未来的工业绿色低碳转型，尤其是工业水管理系统，铺平道路。”

水之于工业就犹如血液之于身体。健康的水系统会为工业发展注入强劲活力。工业用水的绿色转型离不开工业企业上下通路的共同协作。自去年提出以来，格兰富一直在大力推广#为水而战#的理念，与客户、员工、合作伙伴、政府、公众等各类主体一道合作，共同行动推动工业行业上下游的变革，创造更加可持续的未来。

[1] 2020年度《中国水资源公报》发布_部门政务_中国政府网 (www.gov.cn)， http://www.gov.cn/xinwen/2021-07/13/content_5624515.htm

[2] 六部门发布《工业废水循环利用实施方案》 力争2025年规模以上工业用水重复利用率达94%左右，https://news.cnstock.com/news,bwkx-202112-4805326.htm

[3] 数据来自格兰富案例故事：南通经济开发区工业废水零排项目：https://mp.weixin.qq.com/s/yk9Df1KjzO6jOFcdN6Cjig

[4] 数据来自格兰富内部测算。

[5] 数据来自二十一世纪经济报道：建材建工行业成立“碳达峰碳中和”创新联合体 双碳目标倒逼水泥行业转型升级 (baidu.com)

[6] 数据来自格兰富2021案例故事：“灰色制造”的绿色蜕变：排碳大户浇筑节能新标杆