鋼鐵企業(yè)節(jié)水技術措施和發(fā)展趨勢
為了緩和我國水資源供需矛盾，提高用水效率，減少工業(yè)廢水對水環(huán)境的污染，實現發(fā)展與環(huán)境的融合，國家經貿委和國家標準化管理委員會發(fā)布了５個高用水行業(yè)的《工業(yè)企業(yè)取水定額國家標準》，對鋼鐵行業(yè)等實行強制性用水定額管理，促使企業(yè)必須采取有效的節(jié)水措施。盡管我國的鋼鐵工業(yè)的產量增長較快，但新水用量一直為負增長，這標志著節(jié)水技術和措施已在鋼鐵工業(yè)發(fā)揮巨大的作用。但應該清楚，取得如此成效是基于初期的落后的用水設施。目前，企業(yè)原有落后用水設施改造基本達到完善，加之節(jié)水工作是一項環(huán)保內容，投資大、運行費用高，不會對企業(yè)帶來經濟效益，要進一步取得明顯節(jié)水效果，靠企業(yè)自發(fā)推進節(jié)水技術及其應用是不現實的。
為此，國家在制定了強制性用水定額管理的同時，制定《鋼鐵產業(yè)發(fā)展政策》，規(guī)定發(fā)展目標：到２０１０年全行業(yè)噸鋼耗新水降到８噸以下；到２０２０年全行業(yè)噸鋼耗新水降到６噸以下。同時對新建鋼鐵工業(yè)裝備水平和技術經濟指標采用準入制。準入條件規(guī)定了鋼鐵聯(lián)合企業(yè)技術經濟指標：噸鋼耗新水長流程低于６噸，短流程低于３噸，水循環(huán)利用率９５％以上。其它鋼鐵企業(yè)指標要達到重點大中型鋼鐵企業(yè)平均水平。
國家已對鋼鐵企業(yè)等高用水行業(yè)實行強制性用水定額管理，并出臺發(fā)展政策，那么推行強制性節(jié)水技術及其應用也將成為必然趨勢。
一、強制性工序節(jié)水
目前較成熟的節(jié)水工序如下：
。保郀t干法除塵技術
已實施項目有：萊鋼２座７５０ｍ３高爐、首鋼１２００ｍ３高爐、柳鋼１２００ｍ３高爐、唐鋼３２００ｍ３高爐、邯鋼３８０ｍ３高爐、凌源３００ｍ３高爐等采用全干法除塵系統(tǒng)；太鋼１２００ｍ３高爐、攀鋼４號１３５０ｍ３高爐、武鋼５號３２００ｍ３高爐、邯鋼１２６０ｍ３高爐和首鋼３號２５００ｍ３高爐等采用干濕混用除塵系統(tǒng)。國外使用干法除塵技術的最大高爐為４０００ｍ３。
全干法除塵技術在７５０ ｍ３以下高爐應用較廣、技術成熟；對大型高爐采用干濕混用除塵系統(tǒng)，雖然投資較大，但節(jié)水、運行安全，從節(jié)水角度應大力推廣。
。玻D爐干法除塵技術
干法除塵系統(tǒng)國外應用已達４０多套。如果一半的企業(yè)應用轉爐干法除塵技術，較濕法除塵系統(tǒng)而言，每年約節(jié)水４４００萬ｍ３。
。常訜釥t汽化冷卻技術
。矗上ń辜夹g
５．連鑄連軋工藝
二、設備冷卻循環(huán)水系統(tǒng)——空冷器的應用
閉路冷卻循環(huán)供水系統(tǒng)取代開路冷卻循環(huán)供水系統(tǒng)的節(jié)水技術將成為發(fā)展趨勢。
閉路冷卻循環(huán)系統(tǒng)補水量為其循環(huán)水量的０．１％—０．５％，而開路冷卻循環(huán)水系統(tǒng)補水量（按一般溫升１０℃、濃縮倍數為３計）為２．６％。開路循環(huán)水系統(tǒng)即使采用更高的濃縮倍數、補充高質量新水或者循環(huán)水水質為軟化水，其補水量也不低于２％的極限值？梢姡h(huán)水系統(tǒng)節(jié)水出路是采用閉路循環(huán)水系統(tǒng)，閉路循環(huán)水系統(tǒng)采用空冷器冷卻降溫是節(jié)水的關鍵技術，尤其是干式空冷器節(jié)水效益明顯。
閉路循環(huán)水系統(tǒng)降溫設備采用板式換熱器，則必需配備冷水循環(huán)水系統(tǒng)，這將失去閉路循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)水的意義？绽淦魅〈迨綋Q熱器的空冷技術在高爐設備、轉爐設備等應用較廣、技術成熟，在連鑄結晶器、加熱爐等設備冷卻中應進一步推廣應用。
三、膜處理技術取代離子交換技術
軟化水、脫鹽水制備采用離子交換技術，將消耗大量的鹽、酸、堿，同時排出大量的高含鹽生產廢水，給廢水回用處理帶來難度，減少了回用水量，相應增加排水量。尤其是北方地區(qū)，水的硬度較高、含鹽量也高。比如，北方某４５０萬噸綜合鋼鐵企業(yè)，按水的總硬度為２５０ｄＨ計，年耗軟水約８００萬ｍ３，年所需工業(yè)食鹽４２８０噸。這個數字還不包括因制備脫鹽水而加到水中的酸、堿量。由于高含鹽廢水只能回用于有限的用戶，多余水不得不外排，降低水的重復利用率低。
軟化水、脫鹽水的制備采用膜處理技術，正好解決這一問題，只是一次性投資較大。從長遠看，膜處理技術取代離子交換技術制備軟化水、脫鹽水是發(fā)展趨勢。目前，該技術在電廠等各行業(yè)應用較廣，在鋼鐵行業(yè)已逐步開始應用。
四、廠區(qū)給排水管網分質敷設
企業(yè)擴建、改造或新建廠區(qū)的生產給排水管網分質設置是水資源達到合理利用的前提條件。
生產排水管網應分為一般廢水排水管網和濃鹽水排水管網。前者可將企業(yè)一般工業(yè)廢水、車間廢水處理站出水等進行收集，送至廠區(qū)廢水處理站，處理回用；后者將企業(yè)除鹽水站、軟化水站產生的濃鹽水以及廢水處理站深度處理產生濃鹽水等進行收集，以便經廢水處理站簡易處理后直接用于可接受高含鹽水的用戶。采用分質排水，可以減輕廠區(qū)廢水處理站負荷、減少投資和運行費用；同時，使高含鹽水因量少而充分利用，減少廢水排放。
生產給水管網：除按常規(guī)設有工業(yè)新水供水管網、軟化水和脫鹽水供水管網外，還應設中水回用供水水管網、濃鹽水回用供水管網。中水來自廢水處理站處理后的一般回用水，可供濁環(huán)水系統(tǒng)用水、膜法深度處理制備軟化水、脫鹽水等用水；濃鹽水來自濃鹽水排水管網收集并進行簡易處理后的回用水，回用濃鹽水供水管網主要供原料場灑水、高爐沖渣、鑄鐵機、鋼渣場等用戶。
采用分質供水，以滿足各用戶對水質的不同要求，減少不必要的水質浪費，降低運行成本。
五、廢水回用深度處理
廢水回用深度處理是企業(yè)實現零排放的必要條件。
由于直流冷卻系統(tǒng)逐漸減少，生產排水大部分為循環(huán)水的排污水及車間生產廢水處理排水，其含鹽量重相對較高，簡易處理后一般不能直接回用于其原用水羹系統(tǒng)，使其回用使用面窄，不能充分利用，部分水仍要外排。只有進行深度處理，降低回用水含鹽量，使回用水水質恢復到工業(yè)新水水質指標，取代工業(yè)新水，才能真正達到回用目的；同時由于深度處理使鹽分進一步濃縮，濃鹽水水量大大減小，使該部分水水量遠小于原料場灑水、高爐沖渣、煉鋼渣場等可接受含鹽量較高的用戶用水量，從而使高含鹽廢水也不外排，企業(yè)真正實現廢水零排放。廢水回用深度處理已在太鋼、邯鋼等企業(yè)有成功的先例。
六、建設綜合鋼鐵企業(yè)，降低水耗
建設綜合鋼鐵企業(yè)是企業(yè)降低水耗、實現零排放的前提條件。
綜合鋼鐵企業(yè)一般包括原料場、燒結、焦化、煉鐵、煉鋼、軋鋼等車間，各車間用水水質、水溫以及排水水質、水溫等條件差別較大，為串級用水、串級供水、一水多用、廢水回用等提供最大可能，使各種水質能充分利用、從而減少廢水排放，以達到零排放。
七、開發(fā)海水、雨水利用
在淡水資源逐漸減少，嚴重制約企業(yè)和社會經濟發(fā)展的今天，開發(fā)利用海水、雨水是鋼鐵企業(yè)擺脫有限水資源束縛、可持續(xù)發(fā)展的出路。目前，萊鋼利用雨水地下回灌進行儲存，利用較好，解決了淡水資源短缺，是企業(yè)進一步發(fā)展的良好基礎。
為鼓勵鋼鐵企業(yè)節(jié)約淡水資源，《工業(yè)企業(yè)取水定額國家標準》規(guī)定，海水用量和雨水用量不作為鋼鐵企業(yè)用水定額考核指標。這為沿海地區(qū)及內地山區(qū)鋼鐵企業(yè)發(fā)展創(chuàng)造有利條件。
鋼鐵企業(yè)是社會經濟實體組成部分，只有加大投人，加強節(jié)水技術實施、合理開發(fā)水資源、減少排水、實現“零”排放才是可持續(xù)發(fā)展的出路。
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