鋼鐵行業(yè)：同步提升工藝技術管理 實現廢水“零排放”
“為了提高我國鋼鐵工業(yè)節(jié)水與廢水資源化利用水平，貫徹執(zhí)行新的《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標準》，必須同步提升工藝、技術、管理水平，強化節(jié)水和廢水資源化利用，才能達到用水減量化、科學化、提高污水深度處理水平，實現廢水‘零排放’。”本報記者在9月3-5日于重慶召開的由中國金屬學會、中國水利企業(yè)協會脫鹽分會共同主辦，中國金屬學會冶金環(huán)保分會協辦的“2013年全國冶金節(jié)水與廢水利用技術研討會”上了解到。新的《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標準》、鋼鐵企業(yè)污廢水綜合平衡利用技術、焦化廢水處理技術、濃鹽水處理技術等內容受到與會代表的重點關注。
新實施的《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標準》（GB13456-2012）加大了鋼鐵行業(yè)的節(jié)水環(huán)保壓力。新標準與老標準（GB13456-1992）相比主要有以下幾個特點：行業(yè)、系列標準共同實施管理，該標準適用于鋼鐵聯合企業(yè)、燒結（球團）、煉鐵、煉鋼、軋鋼廠水污染物排放管理，鋼鐵聯合企業(yè)焦化的水污染物排放執(zhí)行《煉焦化學工業(yè)污染物排放標準》（GB16171-2012）。新標準規(guī)定了現有企業(yè)排放限值和新建企業(yè)排放限值。實行基準排水量管理，以水污染物基準水量排放濃度作為判定排放是否達標的依據，有力制約稀釋排放行為。大幅收緊主要污染物排放限值，增加總鐵、總銅、總砷等金屬污染物以及總氮、總磷和氟化物等非金屬污染物項目。不僅要提高治污技術，還要降低耗水量；在節(jié)水和廢水回收利用方面，強化工藝、技術、管理的同步提升。新標準的實施對鋼鐵企業(yè)提出更高的用排水管理要求，因此必須將節(jié)水與廢水治理融入到生產的各環(huán)節(jié)，把預防與末端治理進行有效結合，加強源頭控制，確保已建設的節(jié)水及環(huán)保設施正常運行，充分發(fā)揮設施功能或效率。用排水管理措施如下：1）完善計量、監(jiān)測設施及管理流程，有條件時建立信息化網絡系統(tǒng)；系統(tǒng)制定3-5年的環(huán)保規(guī)劃或用排水規(guī)劃，做好企業(yè)用水系統(tǒng)水質、水量平衡。2）實施完整的經濟技術合理的凈、濁循環(huán)，提高凈循環(huán)濃縮倍數。3）按質串級用水，適宜回收綜合廢水。4）減量化、無害化與資源化鋼鐵工業(yè)廢水。
廢水“零排放”是節(jié)水環(huán)保綜合技術措施的最終體現。近年來，我國鋼鐵企業(yè)應用一些節(jié)水減排技術措施在節(jié)水與廢水資源化利用方面已取得較大進展，但還存在不少問題。節(jié)水與廢水資源化利用的系統(tǒng)優(yōu)化管理技術，如水夾點技術極限數據的獲得途徑和準確性是技術應用的制約因素，用水網絡的優(yōu)化和實用性仍受經驗影響；分質供水技術，總體上仍偏于經驗判斷，數字化能力不足。很多鋼鐵企業(yè)對全廠性水質、水量平衡實施了控制管理，但尚未完全取得共識的是從全廠角度出發(fā)，如何確定污廢水處理規(guī)模及集中式抑或分散式建設的優(yōu)劣。焦化廢水和冷軋廢水深度處理回用技術尚需進一步研發(fā)。水處理過程中產生的濃鹽水的減量、消納技術有待進一步開發(fā)。
《煉焦化學工業(yè)污染物排放標準》的實施對焦化廢水處理技術提出了更高的要求。焦化廢水能否實現深度處理成為鋼鐵企業(yè)廢水“零排放”的關鍵。鞍鋼焦化廢水臭氧催化氧化處理技術的運行實踐表明，臭氧利用率大于90%，COD去除率大于50%，色度去除率大于70%。該技術具有催化劑高效、能有效去除水中難降解有機物、不產生二次污染、操作簡單、催化劑壽命長的優(yōu)點。利用微波處理焦化廢水是另一項引起業(yè)界關注的技術。微波是一種高頻率的電磁波，可改變離子遷移和偶極子轉動情況，但不引起分子結構處理改變，是非離子化的輻射能。微波在廢水處理過程中發(fā)揮的作用主要有水溶液微波輻射化學作用、微波對氧化反應的強化作用、微波對混凝反應的強化作用、微波殺菌作用、微波破乳除油作用。目前，微波技術處理焦化廢水已在生產實踐中得到應用。昆鋼采用微波技術對硝化-反硝化工藝出水進行深度處理，將“生物脫氮+微波”工藝應用于焦化廢水處理的工業(yè)生產中，使出水水質達到回用水標準水質要求，實現了鋼鐵聯合企業(yè)焦化廢水的循環(huán)利用；隨后又將“生物脫氮+微波+雙模”廢水處理工藝應用于配套干熄焦的獨立焦化企業(yè)，使工藝出水達到循環(huán)水補充新水水質要求。
隨著深度除鹽處理回用工程的普及，濃鹽水日益增多，如何減量、消納濃鹽水是制約鋼鐵工業(yè)廢水“零排放”的技術關鍵。膜蒸餾技術是近年發(fā)展起來的一種新型膜分離技術。膜蒸餾是膜技術與蒸餾過程相結合的膜分離過程，以疏水微孔膜為介質，在膜兩側蒸汽壓差的作用下，料液中揮發(fā)性組分以蒸氣形式透過膜孔，達到分離目的。與其他常用分離過程相比，它具有分離效率高、操作條件溫和、可利用低品質熱源、對膜與原料液間相互作用及膜的機械性能要求不高等優(yōu)點。目前該技術已被用于鋼鐵行業(yè)反滲透濃鹽水的濃縮處理研究。如果將膜蒸餾工藝與鋼鐵企業(yè)的低溫余熱相結合，對反滲透工藝產生的濃鹽水進行濃縮，再與蒸發(fā)結晶等工藝耦合，可實現濃鹽水的“零排放”。
鋼鐵企業(yè)廢水“零排放”需要先進的廢水回用技術支撐，盡量降低系統(tǒng)運行成本，尋求經濟合理的系統(tǒng)解決方案。鋼鐵企業(yè)廢水“零排放”技術的發(fā)展方向將是：1）以創(chuàng)新的軟硬件技術來保障水系統(tǒng)管理的科學性；2）采用強化原水處理調控水質，建立各工序循環(huán)水系統(tǒng)的節(jié)水減排技術體系，推廣綜合污水末端處理與資源化回用，實現源頭節(jié)水與綜合平衡相結合；3）研發(fā)特種污廢水的處理與資源化利用技術，例如焦化廢水減量強化預處理技術、焦化廢水回用于凈循環(huán)補充水深度處理成套技術、濃鹽水濃縮減量預處理技術、新型耐高鹽膜材料處理工藝及裝備、利用鋼鐵企業(yè)低品質余熱蒸發(fā)減量技術、濃鹽水回用及最終消納目標的選擇；4）創(chuàng)新水系統(tǒng)建設與管理的運營主體模式，降低運行管理成本，實現節(jié)水減排戰(zhàn)略目標。
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