一盒牛奶背后的节水密码
□本报记者 田慧莹 通讯员 樊霞霞 许思宇
走进蒙牛高新乳业(和林格尔)有限公司(以下简称蒙牛高新工厂),高大的储罐一字排开,管线上的阀门和传感器密布其间。透过玻璃走廊向下望去,灌装线上机械臂正精准作业,包装好的牛奶顺着传送带快速传输。
这座位于内蒙古自治区呼和浩特市和林格尔县的工厂,承担着高质量原奶加工任务,年产值超过12亿元,累计产值已突破46亿元。原料奶源在这里完成灭菌、灌装,最终发往全国各地。
在呼和浩特市水务局指导下,蒙牛高新工厂近年来走出一条不寻常的路——从每一滴牛奶的生产中“挤”出节水空间。以技术革新疏通水循环脉络,以分级分质盘活再生水源,以数字管控织密节水网络,一套可复制推广的工业节水体系在这里落地生根。
从7.43吨到2.5吨,全链条的“加减法”
牛奶加工离不开“热”。原奶要在数秒内被加热至137摄氏度以上灭菌,随后迅速冷却至常温。泵体在高温下持续运转,离不开冷却水不间断护航。
过去的做法直接而粗放:软化水注入设备带走热量,然后便排入地沟。“2022年,仅预处理工段,单位成品乳冷却水耗量就达到3.55立方米,大量高品质软化水尚未发挥价值便被废弃。”蒙牛乳业设备能源处工程师兰和平对此记忆犹新。
既然一台设备排出的冷却水水质尚好,为什么不能供给下一台设备继续使用?循着这个思路,技术团队拆解了18组月度用水台账,两大耗水堵点逐渐清晰,一场管线重构由此展开。
整套改造推倒了单机独立供水的旧格局,搭建起“多级供水、废水梯次回用”的新网络:杀菌工序M5泵排出的冷却水,转给水质要求稍低的真空泵;M10泵的冷却废水,输送给M2泵;巴氏杀菌段的排水,则用于冷却其他机组。
原有各机组的独立供水阀门被一一关停。三个月试运行,这条重新布局的管线累计节约软化水1.66万立方米,单台设备每小时最高节水0.64立方米。
水循环的优化并未止步于管线。车间里,三条CIP清洗线同样迎来了变革——过去无论罐大罐小、奶液黏稠与否、管线长与短,一律大水冲洗固定时长;如今PLC智能系统根据储罐容积和奶液粘度、管线长短,自动匹配2~6分钟的差异化冲洗周期。清洗末端的洁净回收水单独归集,作为下一轮设备预冲洗水源。
牛奶中本身含有大量水分,原奶RO膜分离设备在浓缩奶液的同时,还会分离出含有微量乳糖的“脱气低温水”,水质足够洁净,只是不宜长期存放。
技术团队将目光投向凉水塔——经过滤、紫外线灭菌等处理后,这些脱气低温水被送往冷却塔补水,仅此一项,年节水12万立方米。
水处理车间同样在迭代。加装硬度、电导在线探头后,软化再生告别了固定周期的粗放模式,反洗废水全部回收,再生盐耗显著下降。
就连蒸汽也被纳入精打细算的盘子。杀菌和CIP工序产生的水蒸气,经板式换热器回收热量后兵分三路:一路温暖注塑车间,一路驱散空压机房的寒意,一路流入员工洗浴的热水系统。
“换热后的冷凝水洁净度依然达标,回流补充采暖系统,同步减少了新鲜软化水的取用,一年下来节约蒸汽成本44.3万元。”兰和平算了一笔账。
从冷却废水到清洗尾水,从蒸汽凝液到膜分离产水,一条“一级净水生产、二级废水冷却、三级废水保洁”的梯次利用链条在厂区渐次成形,水资源综合回收率达79%。
七年节水探索,用水成效实现跨越式提升:2019年企业完成该工厂收购之初,每吨成品乳取水量达7.43立方米;到2026年,这一数字已稳定降至2.5立方米,远低于行业4立方米的取水限额。
分质开源,厂域联动构建“外循环格局”
如果说厂区内部的梯次利用是一张精密的“内循环网”,那么把目光投向厂区之外,另一张更大的“外循环网”正在铺开。
在污水处理站,处理池层层递进。污水走完粗格栅、厌氧、耗氧、二沉等完整流程后,每天转化为上万吨达标中水。
这些中水按水质分成三级各尽其用——冷却废水用于车间地面清扫和设备外部冲洗;含盐量适中的RO膜浓水通过专用管网,浇灌厂区的草木与道路;生化达标的中水则供给卫生间和草坪灌溉。富余部分以每立方米1.9元的价格供给周边电厂。
“一年外销50万立方米,带来近百万元收入,同时也减少了地表水的取用。”兰和平介绍。
雨水同样被高效资源化利用。5000立方米的收集池配合废弃储罐改造的蓄水池,经沙滤处理后专供绿化。年均18万立方米的雨水收集量,不计入取水指标,在夏季用水高峰期有效分担了供水压力。
至于软化再生产生的高盐废水,则委托第三方进行深度处置,确保不直排。
谈及远期计划,兰和平透露,工厂还将接入市政再生水管线,将富余合格再生水输送至城市用于冲厕和农林灌溉。一条区域循环用水链条已然清晰。
数字管控,给管线装上“眼睛”
走进智慧能源中控室,大屏幕上百余个用水点位实时跳动着流量、硬度、压力数据。每一根用水管道的“脉搏”,都在这里清晰可见。
“过去靠人工巡检,跑冒滴漏往往隐而不现;现在每段管线、每台泵阀都安装了流量变送器,水质水量数据实时传输,用水一旦出现异常波动,系统便会自动拉响预警。”兰和平边操控系统边介绍。
软化再生、冷却循环、CIP清洗——对于三大耗水单元,工厂建立独立的数据台账。系统内置月度节水效益核算模块,运用排列图拆解各工段的节水贡献。
每日复盘、月度考核,设备岗位绩效的25%直接与节水成效挂钩——数字化管控不仅让水管有了“眼睛”,也让每一位员工心里有了一本“节水账”。
一支跨部门改善小组同步运转,“排查—分析—改造—验证”五步流程成为标准化的节水动作。OPL单点课程轮训覆盖全体操作工,节水意识在一线悄然扎根。
“整套节水改造形成标准化模板,配套数据报表、培训记录、效益测算等附件,纳入蒙牛集团创新大赛通用框架,可以向全国生产基地复制推广。”兰和平对此信心十足。
值得一提的是,蒙牛的水足迹核算已覆盖牧草种植、奶牛养殖、原奶运输、生产加工到成品销售的全链条。有机特仑苏产品完成了全生命周期水足迹评估认证。
从清洗尾水到蒸汽凝液,从厂区梯次利用到区域循环联动——蒙牛集团以滴水穿石之功,建立起一条覆盖生产、生活、跨产业的水循环脉络,一头连着乳业提质增效的产业未来,一头牵着黄河流域生态保护和高质量发展的时代责任。
对于黄河流域众多食品制造企业而言,这套从每一滴牛奶里“挤”出来的系统化节水经验,为高耗水工业绿色转型打开了更大的想象空间。
来源:中国水利报 2026年8月11日
作者:田慧莹 樊霞霞 许思宇
责任编辑:宋雨恒
