CN114912230B - 节水清洁生产技术的持续执行路径设计方法、装置及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及节水清洁生产技术的持续执行路径设计方法、装置及工艺，该设计方法将节水技术方案的年效益，初期改造成本和项目改造执行周期纳入集成评估和筛选，根据企业实际生产需求的成本投入与项目改造执行周期确定最佳节水路径;本发明设计合理、结构紧凑且使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及节水清洁生产技术的持续执行路径设计方法、装置及工艺。本发明属于节水清洁生产技术领域。
背景技术
水资源严重短缺是我国基本水情，是经济社会发展的重要瓶颈制约。
清洁生产通过源头预防、过程控制和末端治理的全过程控制理念与实践，实现“节能、节水、减污、降碳、降耗、增效”，是持续推进节能降耗、减污降碳的重要途径和行之有效的重要措施。在工业企业达到节水目标的过程中，有众多的节水技术方案可供选择。另外，工业企业通过清洁生产审核过程可发现并提出若干节水减污的备选方案，经过对备选方案的技术经济及环境可行性分析，选定可供实施的节水清洁生产技术方案。然而，在节水清洁生产技术落实过程，会面临诸多现实的问题，如资金投入、节水目标、项目执行周期等，而这些问题之间可能有相互的冲突，进而会影响企业清洁生产持续改进的整体效果。因此，需要考虑提出并设计节水清洁生产技术方案的持续执行路径方案、装置及工艺，其目的是在计划执行时间内或以给定成本下找到执行节水清洁生产技术方案的合理路径。
对确定的技术方案执行路径的安排，需要设计一个明确的安排计划，并充分考虑项目执行时间、项目资金投入、项目节水收益三者之间的关联关系，并实施一个合理的节水***。目前该领域的相关研究仍是空缺的，因此提出一种节水清洁生产技术的持续执行路径设计方法来填补这一空缺。。
发明内容
本发明所要解决的技术问题总的来说是提供一种节水清洁生产技术的持续执行路径设计方法、装置及工艺。本发明的目的在于将清洁生产持续改进的思想运用到企业节水技术方案执行路径设计中，寻求设计和提供一种能从***的全过程角度合理解决企业节水技术方案执行路径设计问题，研究在有限的资金投入和执行时间的情况下，如何对节水清洁生产技术方案的执行路径进行排序，通过优化设计和计算，最终确定一种节水清洁生产技术的持续执行路径设计、装置及工艺。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：(本发明各个技术方案可以组合或单独使用)
一种节水清洁生产技术的持续执行路径设计方法，该设计方法将节水技术方案的年效益，初期改造成本和项目改造执行周期纳入集成评估和筛选，根据企业实际生产需求的成本投入与项目改造执行周期确定最佳节水路径；执行以下步骤；
步骤一、确定节水***范围，首先，统计企业内生产与生活的所有用水***，并根据***功能分割成不同的用水单元，确定各单元需要采用的节水技术方案；然后，根据节水技术方案，确定所需获取的数据，所需获取的数据包括，节水技术方案i的改造执行周期Ti、初期改造成本Ii、年节水量VWi、水价WC、产品年回收量VPi、产品回收价格PC、项目年用电量EIi、电价EC、化学品年消耗量CIi及化学品价格CC；
步骤二、根据获得数据，依次计算每个节水技术方案的所需参数，所需参数包括年均收入P(B)、年均成本P(C)、年效益S及节水技术方案经济指标E；其中，年均收入P(B)通过产品节水量VWi、水价WC、产品回收量VPi及产品回收价格PC，计算；
计算公式为P(B)＝VWi×WC+VPi×PC (1)；
年均成本P(C)通过年用电量EIi、电价EC、化学品消耗量CIi及化学品价格CCi计算；计算公式为P(C)＝EIi×EC+CIi×CCi (2)；
节水技术方案的年效益S通过年均收入P(B)和年均成本P(C)计算；计算公式为S＝P(B)-P(C) (3)；
节水技术方案经济指标E通过项目的年效益Si、改造执行周期Ti和初期改造成本Ii计算得到,计算公式为E＝Ii×Ti/Si (4)；
根据经济指标E的计算大小将节水技术划分为极高，高，中，低，极低五级，每一级获得不同的分值，其中极高2分，高4分，中6分，低8分，极低10分；
步骤三，对节水技术方案进行技术绩效，首先，技术绩效参数包括非常规水源替代率、用水综合漏损率、水重复利用率、单位产品用水量及排放达标率，对技术绩效参数进行打分评估；然后，根据评估得分将节水技术的技术绩效划分为极高，高，中，低，极低五级，每一级获得不同的分值，其中极高10分，高8分，中6分，低4分，极低2分；
步骤四、对节水技术方案进行管理绩效，首先，管理绩效参数包括产业政策符合状况，工艺文件内容完整度，涉及法规、技术规范及标准合理程度，新技术管理制度完善程度，员工接纳程度，对管理绩效进行打分评估；然后，根据评估得分，将节水技术的管理绩效划分为极高，高，中，低，极低五级，每一级获得不同的分值，其中极高10分，高8分，中6分，低4分，极低2分；
步骤五、对步骤二至步骤四，利用层次分析法对专家的打分结果按层次进行准则层、方案层的各级指标的权重计算；
步骤六、将步骤五的准则层、方案层的各级指标的权重进行加成，得到节水技术方案综合指数R，并对综合指数R进行排序，得到节水清洁生产技术的持续执行路径
本发明填补了现有技术的空白，为企业节水技术方案的实施路径提供了优质的解决方案，其路径设计合理，参数计算科学准确。可以结合实际情况处理多种不同节水技术方案的组合，综合改造成本、周期与收益，广泛用于对现有企业节水技术方案进行持续执行路径设计。本发明设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。
附图说明
图1为本发明实施例的基于层次分析法对某石化分公司节水技术方案绩效评估指标体系。
图2为本发明在某石化分公司节水技术方案的改造成本与改造执行周期散点图。
图3为本发明在某石化分公司节水技术方案的执行路径设计结果图。
图4是本发明的节水水蒸气回收使用结构示意图。
图5是本发明的风力驱动结构示意图。
图6是本发明的水蒸气节水回收装置内部部分结构示意图。
图7是本发明的回收水节水处理装置结构示意图。
图8是本发明的回收水节水处理装置详细结构示意图。
图9是本发明的清理组件结构示意图。
图10是本发明的清理驱动结构示意图。
其中：1、水蒸气节水回收装置；2、回收水节水处理装置；3、风力驱动装置；4、蒸汽回收通道；5、自动清洁组件；6、二级水池；7、固定伞形罩体；8、旋转挡盘；9、风力扇轮轴；10、风轮轴承座；11、风力挤压翅片；12、翅片下倒角；13、侧引导管；14、水分回收环槽；15、尾气支撑管；16、柔性吸收柱体；17、回收水道；18、流量计；19、外套管；20、尾气加长管道；21、固定内螺旋片；22、旋转外螺旋片；23、从动齿轮空心轴；24、驱动齿轮；25、水道出水管；26、间隙性蓄水池；27、第一下水管；28、铰接下挡板；29、下挡板工艺顶头；30、固定过滤支撑架；31、摆动限位块；32、摆动式过滤筒；33、摆动进出斜向口；34、摆动滤筒磁铁块；35、滤筒工艺架；36、铰接顶板；37、滤筒尾部导向筒；38、滤筒中间套；39、清理杆；40、清理后连接座；41、复位弹簧；42、前挡塞；43、前清理毛刷；44、存杂管道；45、固定磁力座；46、清理支架；47、摆动套体；48、摆动马达；49、纵向移动杆；50、前抱合罩；51、工艺下开口；52、后连接座。
具体实施方式
实施例1，如图1-10，本实施例的节水清洁生产技术的持续执行路径设计方法，将节水技术方案的年效益，初期改造成本和项目改造执行周期纳入集成评估和筛选，根据企业实际生产需求的成本投入与项目改造执行周期确定最佳节水路径。
步骤一、确定节水***范围，首先，统计企业内生产与生活的所有用水***，并根据***功能分割成不同的用水单元，确定各单元需要采用的节水技术方案；
节水技术对象单元包括管网、工艺用水、循环水、蒸汽凝结水、生活用水、污水回用及尾气水蒸气回收。
然后，根据节水技术方案，确定所需获取的数据，所需获取的数据包括，节水技术方案i的改造执行周期Ti、初期改造成本Ii、年节水量VWi、水价WC、产品年回收量VPi、产品回收价格PC、项目年用电量EIi、电价EC、化学品年消耗量CIi及化学品价格CC；
步骤二、根据获得数据，依次计算每个节水技术方案的所需参数，所需参数包括年均收入P(B)、年均成本P(C)、年效益S及节水技术方案经济指标E；其中，年均收入P(B)通过产品节水量VWi、水价WC、产品回收量VPi及产品回收价格PC，计算；
计算公式为P(B)＝VWi×WC+VPi×PC (1)；
年均成本P(C)通过年用电量EIi、电价EC、化学品消耗量CIi及化学品价格CCi计算；计算公式为P(C)＝EIi×EC+CIi×CCi (2)；
节水技术方案的年效益S通过年均收入P(B)和年均成本P(C)计算；计算公式为S＝P(B)-P(C) (3)；
节水技术方案经济指标E通过项目的年效益Si、改造执行周期Ti和初期改造成本Ii计算得到,计算公式为E＝Ii×Ti/Si (4)；
根据经济指标E的计算大小将节水技术划分为极高，高，中，低，极低五级，每一级获得不同的分值，其中极高2分，高4分，中6分，低8分，极低10分；
步骤三，对节水技术方案进行技术绩效，首先，技术绩效参数包括非常规水源替代率、用水综合漏损率、水重复利用率、单位产品用水量及排放达标率，对技术绩效参数进行打分评估；然后，根据评估得分将节水技术的技术绩效划分为极高，高，中，低，极低五级，每一级获得不同的分值，其中极高10分，高8分，中6分，低4分，极低2分；
步骤四、对节水技术方案进行管理绩效，首先，管理绩效参数包括产业政策符合状况，工艺文件内容完整度，涉及法规、技术规范及标准合理程度，新技术管理制度完善程度，员工接纳程度，对管理绩效进行打分评估；然后，根据评估得分，将节水技术的管理绩效划分为极高，高，中，低，极低五级，每一级获得不同的分值，其中极高10分，高8分，中6分，低4分，极低2分；
步骤五、对步骤二至步骤四，利用层次分析法对专家的打分结果按层次进行准则层、方案层的各级指标的权重计算；
步骤六、将步骤五的准则层、方案层的各级指标的权重进行加成，得到节水技术方案综合指数R，并对综合指数R进行排序，得到节水清洁生产技术的持续执行路径。
节水技术方案所需的改造成本和改造时间越短，带来的年效益越大，技术绩效和管理绩效越大，R的值越大，在持续执行路径中的越靠前。
实施例2，本实施例的节水清洁生产技术的持续执行路径设计***，使用一种节水清洁生产技术的持续执行路径设计方法，首先，统计备选的节水技术方案；然后，获取相关节水技术方案的相关参数，将参数带入对应公式中进行计算。将计算得到的综合指数进行排序，得到节水清洁生产技术的持续执行路径。
下面通过具体实施例并结合附图进一步说明本发明的技术方案。
应用实施例1：
选取某石化分公司进行节水技术方案的执行路径设计。
步骤一，确定节水***范围，获取评估范围数据。
本实施例的某石化分公司根据“装置中水回用、清污分流”的原则，在设计上对该装置的生产、生活废水进行了总体平衡利用。
本实施例涉及的***边界包括企业的管网、工艺、循环水、蒸汽凝结水、生活用水、污水回用、炭黑水以及其他节水项目。
(1)根据工艺与信息搜集，确定了十六个节水技术方案，分别是：1.完善水汽计量监测***方案；2.水***集成技术的应用(炼油厂及有机合成厂)方案；3.水力冲灰变干式冲灰方案；4.机泵冷却直排水回收方案；5.换热设备冷却直排水回收方案；6.乏汽回收利用改造方案；7.聚乙烯厂凉水塔节水改造方案；8.有机合成厂循环水旁滤改造方案；9.丙烯腈厂循环水排污回收利用方案；10.炼油厂循环水***改造方案；11.动力二厂凝结水回用方案方案；12.炼油厂凝结水回用方案；13.生活用水管网改造方案；14.西区污水深度处理方案；15.东区污水深度处理方案；16.合成氨和合成气炭黑水处理方案。
(2)在范围确认后，获取评估范围相关数据。所述数据包括节水技术方案i的改造执行周期Ti，初期改造成本Ii，年节水量VWi，水价WC，产品年回收量VPi，产品回收价格PC，项目年用电量EIi，电价EC，化学品年消耗量CIi，化学品价格CCi。
且水价3元每吨，电价1.5元每度，蒸汽价格130元每吨，凝结水价格40元每吨。
| 序号 | 名称 | 改造成本(万元) | 执行周期(月) | 年效益(万元) |
| 1 | 完善水汽计量监测*** | 200 | 2 | 172.8 |
| 2 | 水***集成技术的应用 | 300 | 6 | 256.95 |
| 3 | 水力冲灰变干式冲灰 | 3998.22 | 4 | 68.92 |
| 4 | 机泵冷却直排水回收 | 822.5 | 1 | 1036.19 |
| 5 | 换热设备冷却直排水回收 | 1736 | 1 | 1415.92 |
| 6 | 乏汽回收利用改造 | 312.94 | 3 | 1109.12 |
| 7 | 聚乙烯厂凉水塔节水改造 | 390 | 6 | 52.6 |
| 8 | 有机合成厂循环水旁滤改造 | 350 | 6 | 95.9 |
| 9 | 丙烯腈厂循环水排污回收利用 | 600 | 10 | 178.7 |
| 10 | 炼油厂循环水***改造 | 575 | 12 | 81.02 |
| 11 | 动力二厂凝结水回用方案 | 2300 | 6 | 2036.7 |
| 12 | 炼油厂凝结水回用方案 | 1100 | 6 | 1318.16 |
| 13 | 加强生活用水管理 | 100 | 12 | 77.4 |
| 14 | 西区污水深度处理 | 10000 | 24 | 1728 |
| 15 | 东区污水深度处理 | 6000 | 24 | 633.6 |
| 16 | 合成氨和合成气炭黑水处理 | 2016 | 10 | 277.2 |
步骤二、将获得的数据带入计算。
(1)计算项目年效益S。
Si＝P(Bi)-P(Ci)
P(Bi)＝VWi×WC+VPi+PC
P(Ci)＝EIi×EC+CIi×CC
分别计算各个节水技术方案的年总效益。
(2)计算综合指数R。
Ri＝Ii×Ti/Si
分别计算各个节水技术方案的综合指数R，并排序。
步骤三、根据各节水技术方案的综合指数，在节水年总效益与成本投入分别作为横纵坐标的坐标轴，按从高到低的顺序排列构建节水技术方案复合曲线。
图1中，绿色区域的1、2、4、5、11、12为短期内花费较少可执行的节水技术方案，蓝色区域的3、6、7、8、9、10、13、16为成本较高或执行时间较长的节水技术方案，红色区的14、15是成本高且执行时间长的方案，该图无法表现节水技术方案年效益对路径选择的影响。通过计算综合指数R，我们构建执行路径设计结果图，路径图使用累计年效益作为横坐标，以累计改造成本为纵坐标，从左到右表示了企业节水技术方案的执行顺序。图中红色线段为节水方案15的年效益，蓝色线段为节水方案15的改造成本。企业决策者可以优先执行节水方案4，其年效益为1036.19万元，改造成本640万元。然后执行节水方案6，年效益1109.12万元，改造成本312.94万元。此时总支出改造成本960万元，获得年效益2141.986万元。在资金有限的情况下，管理者可以参考路线图，有限考虑在改造成本在可投入资金的限制下排名最高的节水技术方案以下的方案进行执行。结果符合预期，经验证方案可行。
如图1所示，本实施例的节水清洁生产的设计装置，用于尾气水蒸气回收；前提是，尾气中的水蒸气含量大于尾气排放位置空气中水蒸气含量；该装置包括水蒸气节水回收装置1及蒸汽回收通道4；
水蒸气节水回收装置1设置在企业尾气管道排放处，用于对企业排放尾气中的水蒸气吸收；
水蒸气节水回收装置1包括设置在尾气管道排放处的固定伞形罩体7；在固定伞形罩体7内顶壁上沿侧母线设置有侧支撑腿，在侧支撑腿下端部设置有水分回收环槽14；在尾气管道出口处设置有尾气加长管道20；
蒸汽回收通道4包括与水分回收环槽14连通的回收水道17，以将回收水蒸气回收；在回收水道17上设置有流量计18，用于水流量计量；
在尾气加长管道20上方设置有位于固定伞形罩体7下方的尾气支撑管15；尾气支撑管15具有中空管道及设置在中空管道下部的伞形冷凝罩，以使得尾气加长管道20上出口排出的尾气中水蒸气冷凝到伞形冷凝罩内侧壁上；在伞形冷凝罩内侧壁上设置有侧引导管13的上端，在侧引导管13下部连接水分回收环槽14，以引导附着在伞形冷凝罩内侧壁上的冷凝水滴沿着侧引导管13的内部和/或外部流到水分回收环槽14。
在固定伞形罩体7上设置有光伏板；
在固定伞形罩体7上设置有风力驱动装置3，
风力驱动装置3包括在固定伞形罩体7上旋转的由风力推动扇叶旋转的风力扇轮轴9，在风力扇轮轴9上设置有位于扇叶下方且位于固定伞形罩体7上方的旋转挡盘8；
在风力扇轮轴9上设置有位于固定伞形罩体7下方的风轮轴承座10，在风力扇轮轴9下部设置有风力挤压翅片11，在风力挤压翅片11底部设置有翅片下倒角12；
在中空管道内侧壁上部设置有柔性吸收柱体16，风力挤压翅片11用于与柔性吸收柱体16挤压接触；
在尾气加长管道20内侧壁上设置有固定内螺旋片21；
在伞形冷凝罩下部设置有环形槽，在侧引导管13侧壁上设置有与环形槽连通的通孔；
在尾气加长管道20外侧套有外套管19；
在尾气加长管道20中设置有与固定内螺旋片21适配的旋转外螺旋片22，在固定内螺旋片21上端设置有从动齿轮空心轴23，从动齿轮空心轴23上端设置有旋转盘，旋转盘通过支撑架与尾气支撑管15外端连接；在从动齿轮空心轴23外侧设置有与从动齿轮空心轴23啮合且由电机驱动的驱动齿轮24；
蒸汽回收通道4具有送入回收水的水道出水管25。
本实施例的节水清洁生产的设计装置，作为企业回收废水的预处理装置的节水处理装置2及蒸汽回收通道4；蒸汽回收通道4包括用于回水输送的水道出水管25及用于承接水道出水管25输出回收水的间隙性蓄水池26，间隙性蓄水池26具有间歇性自动打开的第一下水管27；
节水处理装置2包括设置在第一下水管27出口下方的固定过滤支撑架30，在固定过滤支撑架30上铰接有摆动式过滤筒32的中部；在摆动式过滤筒32开口下摆动工位设置有二级水池6；
在固定过滤支撑架30上设置有摆动限位块31，以限定摆动式过滤筒32的开口上、下摆动工位；
在第一下水管27出口处设置有铰接下挡板28，用于闭合第一下水管27出口，在铰接下挡板28背面设置有下挡板工艺顶头29；在摆动式过滤筒32上设置有配重块；
摆动式过滤筒32开口端具有摆动进出斜向口33，在开口上摆动工位以承接第一下水管27的下落回收水，在开口下摆动工位将摆动式过滤筒32杂物斜向下输出；
在摆动式过滤筒32尾端上部具有滤筒工艺架35，在滤筒工艺架35上设置有铰接顶板36，在开口下摆动工位，铰接顶板36用于上顶下挡板工艺顶头29，使得铰接下挡板28闭合第一下水管27出口；
在摆动式过滤筒32尾端依次连接有滤筒中间套38与滤筒尾部导向筒37。
摆动式过滤筒32配套有自动清洁组件5，自动清洁组件5包括设置在摆动式过滤筒32中的前清理毛刷43，在前清理毛刷43右侧设置有在摆动式过滤筒32中滑动的前挡塞42，在前挡塞42右端设置有清理杆39，在清理杆39右端设置有设置在滤筒尾部导向筒37右端的清理后连接座40，在前挡塞42与滤筒尾部导向筒37之间设置有复位弹簧41；
在摆动进出斜向口33下端具有摆动滤筒磁铁块34；
在开口下摆动工位设置有带有用于与摆动滤筒磁铁块34吸合的固定磁力座45的存杂管道44；存杂管道44外接有杂物池，用于对杂物的集中处理；
当摆动式过滤筒32位于开口下摆动工位时，在自动清洁组件5斜向上设置处，配套有驱动组装。
驱动组件包括清理支架46；在清理支架46上铰接有由摆动马达48驱动的摆动套体47，在摆动套体47中轴线移动有纵向移动杆49，在纵向移动杆49两端分别设置有带有工艺下开口51的前抱合罩50及后连接座52；
滤筒尾部导向筒37上摆从工艺下开口51进入前抱合罩50；前抱合罩50轴线移动前顶清理后连接座40，以克服复位弹簧41前行，前清理毛刷43对摆动式过滤筒32内部清理。
复位弹簧41通过旋转盘与前挡塞42连接。
本实施例的节水清洁生产的节水工艺，当尾气通过尾气管道出口排出后，通过以下步骤对尾气中水分的回收；
S1，首先，尾气通过固定内螺旋片21形成螺旋气流上升，并通到达尾气支撑管15的伞形冷凝罩；然后，部分水蒸气进入中空管道，通过柔性吸收柱体16吸附水蒸气，在风力作用下，风力扇轮轴9驱动风力挤压翅片11与柔性吸收柱体16旋转挤压接触，从而使得吸附的水分下流到伞形冷凝罩上；
S2，伞形冷凝罩凝结水汽通过侧引导管13引导进入水分回收环槽14，并通过回收水道17回收并通过流量计18计量；
当固定内螺旋片21上辅助杂物沉积时，通过驱动齿轮24驱动从动齿轮空心轴23，带动旋转外螺旋片22在固定内螺旋片21上螺旋移动，使得杂物下落。
本实施例的节水清洁生产的节水工艺，该节水工艺包括以下步骤；
SA，首先，回收水通过进入水道出水管25进入间隙性蓄水池26，摆动式过滤筒32在开口上摆动工位；然后，当间隙性蓄水池26中存水达到设定水位后，打开第一下水管27，使得，存水下从摆动进出斜向口33落到摆动进出斜向口33中，并从摆动式过滤筒32上自带的网孔下落到二级水池6中进行过滤，并通过水流的下落冲力，对网孔进行冲洗；
SB，当网孔发生堵塞，使得网孔漏水速度减少，使得摆动式过滤筒32中的存水量大于设定阈值，从而使得摆动式过滤筒32的重心越过固定过滤支撑架30从摆动式过滤筒32尾部移动到开口端，使得摆动式过滤筒32下摆动到开口下摆动工位；
SC，首先，当摆动式过滤筒32摆动到开口下摆动工位，摆动滤筒磁铁块34吸合固定磁力座45；然后，滤筒尾部导向筒37上摆从工艺下开口51进入前抱合罩50；其次，在推杆的驱动下，后连接座52前行克服弹簧力，前抱合罩50轴线移动前顶清理后连接座40，以克服复位弹簧41前行，前清理毛刷43对摆动式过滤筒32内部清理，使得杂物通过存杂管道44排出；清理之后，通过弹簧力复位；
SD，当清理完毕后，摆动马达48摆动套体47摆动，使得前抱合罩50下压清理后连接座40，从而使得摆动滤筒磁铁块34与固定磁力座45分离，摆动式过滤筒32的重心越过固定过滤支撑架30从摆动式过滤筒32开口端移动到尾部，使得摆动式过滤筒32下摆动到开口上摆动工位。
本发明设计了一种持续执行路径方法，及该路径针对尾气中含大量水蒸气中水分回收及回收水预处理部分的改进提供发明设计。水蒸气节水回收装置1实现了水蒸气的排废，减少环境污染与雾霾，避免对大气环境的改变，回收水节水处理装置2实现了对回收水的预处理，可以优选消除物理状态的沉淀物与漂浮物，相比于传统，其处理方式巧妙，风力驱动装置3利用高空风力大的特点，实现风力驱动，节约能源，蒸汽回收通道4实现回水的引导，自动清洁组件5实现对滤筒的清洁，实现不停产，避免更换，二级水池6与后期水处理连接，固定伞形罩体7起到遮挡，旋转挡盘8，放置旋转连接的轴承处被雨淋，风力扇轮轴9，实现风力驱动，风轮轴承座10实现旋转支撑，风力挤压翅片11实现旋转挤压，翅片下倒角12，导向性好，稳定性好，由于本发明尾气支撑管15利用穹顶效应及烟囱效应，实现水滴在高空降温凝结，并通过侧引导管13引流到水分回收环槽14，柔性吸收柱体16实现二次吸水，避免水汽的外溢，其采用与尾气不发生化学反应的材质，回收水道17，流量计18实现计量核算成本，外套管19起到保护作用，尾气加长管道20，作为现有管道或烟囱的改造，固定内螺旋片21，增加气流路径，降低速度，旋转外螺旋片22可以辅助调整风速及气流流向，但重点是对螺旋片上的杂物进行清理，设计巧妙，其通过弹簧钢丝或其他材质，实现悬挂，中间具有转盘等常规过渡件，从而方便螺旋升降而不受到影响。从动齿轮空心轴23实现气流导通，与驱动齿轮24啮合实现旋转，从而实现螺旋升降，水道出水管25实现开关阀，间隙性蓄水池26与下方的组件匹配，第一下水管27通过铰接下挡板28实现辅助二级闭合，本身通过电磁阀开合，下挡板工艺顶头29实现辅助物理闭合，固定过滤支撑架30为支撑，摆动限位块31实现调整摆动幅度及工位位置，摆动式过滤筒32实现过滤滤网，从而实现物理颗粒及泡沫等去除，摆动进出斜向口33，增加开口面积，摆动滤筒磁铁块34实现自动吸合，滤筒工艺架35通过铰接顶板36实现辅助闭合下出口，滤筒尾部导向筒37，滤筒中间套38实现导向，通过清理杆39轴向移动，清理后连接座40可以螺纹式、电磁式、卡口或直接接触，复位弹簧41实现复位，前挡塞42可以起导向，前清理毛刷43实现清理，存杂管道44连通其他管道，固定磁力座45实现磁力吸合，清理支架46实现支撑，摆动套体47实现摆动支撑，摆动马达48实现摆动驱动，纵向移动杆49可以轴向移动，可以旋转更佳，前抱合罩50，工艺下开口51方便进去，后连接座52实现驱动连接。
本发明充分描述是为了更加清楚的公开，而对于现有技术就不再一一列举。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。
Claims (10)
1.一种节水清洁生产技术的持续执行路径设计方法，其特征在于：该设计方法将节水技术方案的年效益，初期改造成本和项目改造执行周期纳入集成评估和筛选，根据企业实际生产需求的成本投入与项目改造执行周期确定最佳节水路径；执行以下步骤；
步骤一、确定节水***范围，首先，统计企业内生产与生活的所有用水***，并根据***功能分割成不同的用水单元，确定各单元需要采用的节水技术方案；然后，根据节水技术方案，确定所需获取的数据，所需获取的数据包括，节水技术方案i的改造执行周期Ti、初期改造成本Ii、年节水量VWi、水价WC、产品年回收量VPi、产品回收价格PC、项目年用电量EIi、电价EC、化学品年消耗量CIi及化学品价格CC；
步骤二、根据获得数据，依次计算每个节水技术方案的所需参数，所需参数包括年均收入P(B)、年均成本P(C)、年效益S及节水技术方案经济指标E；其中，年均收入P(B)通过产品节水量VWi、水价WC、产品回收量VPi及产品回收价格PC，计算；
计算公式为P(B)＝VWi×WC+VPi×PC (1)；
年均成本P(C)通过年用电量EIi、电价EC、化学品消耗量CIi及化学品价格CCi计算；计算公式为P(C)＝EIi×EC+CIi×CCi (2)；
节水技术方案的年效益S通过年均收入P(B)和年均成本P(C)计算；计算公式为S＝P(B)-P(C) (3)；
节水技术方案经济指标E通过项目的年效益Si、改造执行周期Ti和初期改造成本Ii计算得到,计算公式为E＝Ii×Ti/Si(4)；
根据经济指标E的计算大小将节水技术划分为极高，高，中，低，极低五级，每一级获得不同的分值，其中极高2分，高4分，中6分，低8分，极低10分；
步骤三，对节水技术方案进行技术绩效，首先，技术绩效参数包括非常规水源替代率、用水综合漏损率、水重复利用率、单位产品用水量及排放达标率，对技术绩效参数进行打分评估；然后，根据评估得分将节水技术的技术绩效划分为极高，高，中，低，极低五级，每一级获得不同的分值，其中极高10分，高8分，中6分，低4分，极低2分；
步骤四、对节水技术方案进行管理绩效，首先，管理绩效参数包括产业政策符合状况，工艺文件内容完整度，涉及法规、技术规范及标准合理程度，新技术管理制度完善程度，员工接纳程度，对管理绩效进行打分评估；然后，根据评估得分，将节水技术的管理绩效划分为极高，高，中，低，极低五级，每一级获得不同的分值，其中极高10分，高8分，中6分，低4分，极低2分；
步骤五、对步骤二至步骤四，利用层次分析法对专家的打分结果按层次进行准则层、方案层的各级指标的权重计算；
步骤六、将步骤五的准则层、方案层的各级指标的权重进行加成，得到节水技术方案综合指数R，并对综合指数R进行排序，得到节水清洁生产技术的持续执行路径。
2.根据权利要求1所述的节水清洁生产技术的持续执行路径设计方法，其特征在于：节水技术对象单元包括管网、工艺用水、循环水、蒸汽凝结水、生活用水、污水回用及尾气水蒸气回收。
3.一种节水清洁生产的设计装置，其特征在于：用于尾气水蒸气回收；前提是，尾气中的水蒸气含量大于尾气排放位置空气中水蒸气含量；该装置包括水蒸气节水回收装置(1)及蒸汽回收通道(4)；
水蒸气节水回收装置(1)设置在企业尾气管道排放处，用于对企业排放尾气中的水蒸气吸收；
水蒸气节水回收装置(1)包括设置在尾气管道排放处的固定伞形罩体(7)；在固定伞形罩体(7)内顶壁上沿侧母线设置有侧支撑腿，在侧支撑腿下端部设置有水分回收环槽(14)；在尾气管道出口处设置有尾气加长管道(20)；
蒸汽回收通道(4)包括与水分回收环槽(14)连通的回收水道(17)，以将回收水蒸气回收；在回收水道(17)上设置有流量计(18)，用于水流量计量；
在尾气加长管道(20)上方设置有位于固定伞形罩体(7)下方的尾气支撑管(15)；尾气支撑管(15)具有中空管道及设置在中空管道下部的伞形冷凝罩，以使得尾气加长管道(20)上出口排出的尾气中水蒸气冷凝到伞形冷凝罩内侧壁上；在伞形冷凝罩内侧壁上设置有侧引导管(13)的上端，在侧引导管(13)下部连接水分回收环槽(14)，以引导附着在伞形冷凝罩内侧壁上的冷凝水滴沿着侧引导管(13)的内部和/或外部流到水分回收环槽(14)。
4.根据权利要求3所述的节水清洁生产的设计装置，其特征在于：在固定伞形罩体(7)上设置有光伏板；
在固定伞形罩体(7)上设置有风力驱动装置(3)，
风力驱动装置(3)包括在固定伞形罩体(7)上旋转的由风力推动扇叶旋转的风力扇轮轴(9)，在风力扇轮轴(9)上设置有位于扇叶下方且位于固定伞形罩体(7)上方的旋转挡盘(8)；
在风力扇轮轴(9)上设置有位于固定伞形罩体(7)下方的风轮轴承座(10)，在风力扇轮轴(9)下部设置有风力挤压翅片(11)，在风力挤压翅片(11)底部设置有翅片下倒角(12)；
在中空管道内侧壁上部设置有柔性吸收柱体(16)，风力挤压翅片(11)用于与柔性吸收柱体(16)挤压接触；
在尾气加长管道(20)内侧壁上设置有固定内螺旋片(21)；
在伞形冷凝罩下部设置有环形槽，在侧引导管(13)侧壁上设置有与环形槽连通的通孔；
在尾气加长管道(20)外侧套有外套管(19)；
在尾气加长管道(20)中设置有与固定内螺旋片(21)适配的旋转外螺旋片(22)，在固定内螺旋片(21)上端设置有从动齿轮空心轴(23)，从动齿轮空心轴(23)上端设置有旋转盘，旋转盘通过支撑架与尾气支撑管(15)外端连接；在从动齿轮空心轴(23)外侧设置有与从动齿轮空心轴(23)啮合且由电机驱动的驱动齿轮(24)；
蒸汽回收通道(4)具有送入回收水的水道出水管(25)。
5.一种节水清洁生产的设计装置，其特征在于：作为企业回收废水的预处理装置的节水处理装置(2)及蒸汽回收通道(4)；蒸汽回收通道(4)包括用于回水输送的水道出水管(25)及用于承接水道出水管(25)输出回收水的间隙性蓄水池(26)，间隙性蓄水池(26)具有间歇性自动打开的第一下水管(27)；
节水处理装置(2)包括设置在第一下水管(27)出口下方的固定过滤支撑架(30)，在固定过滤支撑架(30)上铰接有摆动式过滤筒(32)的中部；在摆动式过滤筒(32)开口下摆动工位设置有二级水池(6)；
在固定过滤支撑架(30)上设置有摆动限位块(31)，以限定摆动式过滤筒(32)的开口上、下摆动工位；
在第一下水管(27)出口处设置有铰接下挡板(28)，用于闭合第一下水管(27)出口，在铰接下挡板(28)背面设置有下挡板工艺顶头(29)；在摆动式过滤筒(32)上设置有配重块；
摆动式过滤筒(32)开口端具有摆动进出斜向口(33)，在开口上摆动工位以承接第一下水管(27)的下落回收水，在开口下摆动工位将摆动式过滤筒(32)杂物斜向下输出；
在摆动式过滤筒(32)尾端上部具有滤筒工艺架(35)，在滤筒工艺架(35)上设置有铰接顶板(36)，在开口下摆动工位，铰接顶板(36)用于上顶下挡板工艺顶头(29)，使得铰接下挡板(28)闭合第一下水管(27)出口；
在摆动式过滤筒(32)尾端依次连接有滤筒中间套(38)与滤筒尾部导向筒(37)。
6.根据权利要求5所述的节水清洁生产的设计装置，其特征在于：摆动式过滤筒(32)配套有自动清洁组件(5)，自动清洁组件(5)包括设置在摆动式过滤筒(32)中的前清理毛刷(43)，在前清理毛刷(43)右侧设置有在摆动式过滤筒(32)中滑动的前挡塞(42)，在前挡塞(42)右端设置有清理杆(39)，在清理杆(39)右端设置有设置在滤筒尾部导向筒(37)右端的清理后连接座(40)，在前挡塞(42)与滤筒尾部导向筒(37)之间设置有复位弹簧(41)；
在摆动进出斜向口(33)下端具有摆动滤筒磁铁块(34)；
在开口下摆动工位设置有带有用于与摆动滤筒磁铁块(34)吸合的固定磁力座(45)的存杂管道(44)；存杂管道(44)外接有杂物池，用于对杂物的集中处理；
当摆动式过滤筒(32)位于开口下摆动工位时，在自动清洁组件(5)斜向上设置处，配套有驱动组装。
7.根据权利要求6所述的节水清洁生产的设计装置，其特征在于：驱动组件包括清理支架(46)；在清理支架(46)上铰接有由摆动马达(48)驱动的摆动套体(47)，在摆动套体(47)中轴线移动有纵向移动杆(49)，在纵向移动杆(49)两端分别设置有带有工艺下开口(51)的前抱合罩(50)及后连接座(52)；
滤筒尾部导向筒(37)上摆从工艺下开口(51)进入前抱合罩(50)；前抱合罩(50)轴线移动前顶清理后连接座(40)，以克服复位弹簧(41)前行，前清理毛刷(43)对摆动式过滤筒(32)内部清理。
8.根据权利要求7所述的节水清洁生产的设计装置，其特征在于：复位弹簧(41)通过旋转盘与前挡塞(42)连接。
9.一种节水清洁生产的节水工艺，其特征在于：借助于权利要求3所述的装置，当尾气通过尾气管道出口排出后，通过以下步骤对尾气中水分的回收；
S1，首先，尾气通过固定内螺旋片(21)形成螺旋气流上升，并通到达尾气支撑管(15)的伞形冷凝罩；然后，部分水蒸气进入中空管道，通过柔性吸收柱体(16)吸附水蒸气，在风力作用下，风力扇轮轴(9)驱动风力挤压翅片(11)与柔性吸收柱体(16)旋转挤压接触，从而使得吸附的水分下流到伞形冷凝罩上；
S2,伞形冷凝罩凝结水汽通过侧引导管(13)引导进入水分回收环槽(14)，并通过回收水道(17)回收并通过流量计(18)计量；
当固定内螺旋片(21)上辅助杂物沉积时，通过驱动齿轮(24)驱动从动齿轮空心轴(23)，带动旋转外螺旋片(22)在固定内螺旋片(21)上螺旋移动，使得杂物下落。
10.一种节水清洁生产的节水工艺，其特征在于：借助于权利要求5所述的装置和/或在权利要求9的工艺之后执行；该节水工艺包括以下步骤；
SA,首先，回收水通过进入水道出水管(25)进入间隙性蓄水池(26)，摆动式过滤筒(32)在开口上摆动工位；然后，当间隙性蓄水池(26)中存水达到设定水位后，打开第一下水管(27)，使得，存水下从摆动进出斜向口(33)落到摆动进出斜向口(33)中，并从摆动式过滤筒(32)上自带的网孔下落到二级水池(6)中进行过滤，并通过水流的下落冲力，对网孔进行冲洗；
SB，当网孔发生堵塞，使得网孔漏水速度减少，使得摆动式过滤筒(32)中的存水量大于设定阈值，从而使得摆动式过滤筒(32)的重心越过固定过滤支撑架(30)从摆动式过滤筒(32)尾部移动到开口端，使得摆动式过滤筒(32)下摆动到开口下摆动工位；
SC，首先，当摆动式过滤筒(32)摆动到开口下摆动工位，摆动滤筒磁铁块(34)吸合固定磁力座(45)；然后，滤筒尾部导向筒(37)上摆从工艺下开口(51)进入前抱合罩(50)；其次，在推杆的驱动下，后连接座(52)前行克服弹簧力，前抱合罩(50)轴线移动前顶清理后连接座(40)，以克服复位弹簧(41)前行，前清理毛刷(43)对摆动式过滤筒(32)内部清理，使得杂物通过存杂管道(44)排出；清理之后，通过弹簧力复位；
SD，当清理完毕后，摆动马达(48)摆动套体(47)摆动，使得前抱合罩(50)下压清理后连接座(40)，从而使得摆动滤筒磁铁块(34)与固定磁力座(45)分离，摆动式过滤筒(32)的重心越过固定过滤支撑架(30)从摆动式过滤筒(32)开口端移动到尾部，使得摆动式过滤筒(32)下摆动到开口上摆动工位。
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