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提高资源意识 加大工作力度 全面推进节水型钢铁企业建设
欧阳毅 鲁齐尧 罗薇 丁永芬
（贵州省六盘水市水城钢铁集体有限责任公司环境保护处）
摘 要 我国水资源短缺，钢铁企业又是用水大户，钢铁工业在节水，污水处理中还存在不少问题，针对存在的问题，提出了相应的解决措施。建议钢铁工业在用水方面，必须坚持节流为先、治污为本的原则，依靠科技进步，加强科学管理，积极推进节能节水型企业建设。
一、 概述
“水是人类生存的生命线，是经济发展和社会进步的生命线，是实现可持续发展，构建和谐社会的重要物质基础。”我国是水资源短缺的国家，人均水资源量为1760m3,接近国际上认为水资源低于人均1700m3为严重缺水国家，是世界上最缺水的13个国家之一。
我国工业用水量占全国总取水量的20.8%，其中钢铁工业是耗水大户之一，仅次于火力发电，纺织印染，造纸。据统计，2004年我国吨钢铁取水量平均为12.8m3，全行业取水量估计在34 m3左右，与2000年钢铁行业节水工作基准相比，全行业钢产量增长一陪多，但行业总取水量的增长量在13%。这说明钢铁行业节水工作所取得的巨大成绩。但是，我国钢铁企业之间节水指标的差距甚大，落后指标要比先进指标高出10.8倍。总体来讲，我国钢铁工业节水潜力还是很大的。2004年莱钢吨钢耗新水降到3.5 m3，2005年宝钢和济钢吨钢耗新水指标分别达到3.84 m3和3.66 m3，这已是国际先进水平。
二、 钢铁企业目前用水状况
我国钢铁企业绝大多数都是老企业，最早供水系统均设计为直流系统和串接系统。近几年来，为了保护环境的要求或节约用水以及用户改变了工艺等，用水量减少，使一些供水系统能力富余太多，出现“大马拉小马”的情况，造成能耗高。 各主体厂矿的循环用水粗放，污水处理系统设备简陋，如水钢工业用水，具体如下：
2.1焦化废水处理系统
焦化废水中含有大量焦油(有机物)，目前，水钢的除油工艺采用气浮法来分离油、水，出水中含油量可小于20mg/l,但处理水中仍含有一定的浮化油，处理不彻底，外排水量大。
2.2动力内部循环水系统
目前水钢动力鼓风冷却水系统是2004年与3#高炉配套新建而成，其工艺上形成密闭循环，达到零排放目标。但动力锅炉冲灰废水经冲渣池沉淀后，进行抓泥外运，清水由于碱性过高（PH=10-12），不能循环回收（腐蚀设备），只能直接外排。
2.3高炉冷却水回水系统
水钢高炉供水系统是由在3000 m3、5000 m3水池上安装管道喷头自然冷却和在2001年增设的一座喷雾玻璃钢冷却塔等组成，供水系统自投运以来，一直没有设置水处理设施，冷却效果不明显（原设计温度10℃左右，现实际冷却温度为1-3℃），每天要靠补充大量的新水来降低水温，造成水资源的极大浪费和生产成本的提高。
2.4烧结厂废水处理系统
烧结厂废水处理工艺极为简单，仅有少部分的实现串级利用，而冲地废水全部不作任何处理就外排。
2.5炼钢净环、浊环循环系统
炼钢厂净环水主要是各设备的冷却用水，在冷却过程中，循环水中将会渗入润滑油，在水中形成浮化油，不易处理；浊环水用于转炉烟气除尘，排出废水中悬浮物含量在4000-5000mg/l范围内，所以该处理系统主要以去除悬浮物至符合循环使用要求为目的。外排水含有油。
2.6轧钢生产水循环系统
轧钢生产水主要用作轧机冷却水，排出的废水温度较高且水质含有机械润滑油，在废水内形成乳化油。
2.7石灰石矿冲矿废水
石灰石矿冲矿废水处理采用的是将废水存于池塘，自然沉降悬浮物，然后将上层清液抽取重复使用，用泥浆泵将积于池底的淤泥抽至空地，自然凉干。由于处理工艺不能满足要求，为了保产量，就出现泥浆废水外排于总排，污染了总排回水，给总排回收处理带来极大的难度，降低了污水回收率。
三、 钢铁工业节水，污水处理中存在的主要问题
从以上可看出，钢铁工业节水，污水处理中还存在以下主要问题：
3．1 水价低造成缺乏节水、污水处理动力
丰水地区的钢铁企业水价偏低，甚至低于1 元／m3的水价。这样企业就没有节水的积极性了，节水的投资很难回收。但是从资源管理的角度出发，地方水政部门，要调整水价，起动经济杠杆节水机制。
建立净水、中水、污水回用不同价格的机制，鼓励各工序积极采用中水，污水回用。莱钢已建立相应机制，对节水起到了促进作用。
3．2钢铁企业水处理运行的浓缩倍数偏低 (大多数低于2．0)浓缩倍数是衡量节水的一个重要技术经济指标，浓缩倍数越高，所需补充的水量就越少，外排废水量也会减少，净环水中的药剂流失也会减少，节水效果也越好，已颁布的《中国节水技术大纲》中提出：“ 在敞开式循环冷却系统，推广浓缩倍数大于4．0的水处理运行技术，2006年淘汰浓缩倍数小于3．0的水处理运行技术。”串级补水供应技术是在一定浓缩倍数条件下进行的。这样运行对节水和提高经济效益均有好处。
3．3我国钢铁企业外排水指标过大。
据统计，2003年全国工业外排废水总量占取水量的18．03％，而我国重点钢铁企业外排废水总量占取水量的62 ．61％。其主要原因是，不少钢铁厂对废水没有治理，水的回用率不高。外排量增加，也必然导致取水量的增加。国家改革委员会提出的钢铁产业政策中规定，新建钢铁企业吨钢耗新水要小于6吨。就必须加强污水治理，提高水的重复使用率，减少外排废水量。
四、钢铁企业节水、污水处理的建议
我国是水资源严重不足的国家，钢铁企业地区分布不合理，加剧了水资源的供需矛盾。钢产量分列前四名的河北省、江苏省、山东省和辽宁省，其水资源分别列排全国第26位、第23位、第19位和第22位，产钢大省都是水资源的小省。2005年这四省的粗钢产量占全国48.41%，但是水资源只占全国4.12%。“十一五”综合考虑钢铁行业的节水潜力、节水技术进步和行业节水管理水平的提高等因素，并结合《钢铁产业发展政策》制定的节水目标，“十一五”期间重点大中型企业吨钢取水量将保持逐年下降趋势，预计2010年吨钢取水量将达到8m3以下。按“十一五”钢材需求4.7亿吨和5.3亿吨两个档次估算用水量：2010年如果吨钢耗新水仍保持在2004年11.62m3／吨水平，钢铁行业用水量达到57-65亿吨，较2004年高出73%-96%；
显然，我国水资源难以支撑这一巨大需求。这就要求我们在钢铁工业用水方面，必须坚持节流为先、治污为本的原则，使水资源高效合理利用。
4.1 要贯彻«全国节水规划纲要» 提出的“节约与开源并重，节流优先，治污为本”的用水原则。
我国钢铁工业发展的历程证明：在钢铁工业高速增长的过程中(主要是指钢、铁、钢材产量高速增加) ， 由于不断采用各项节水技术和加强管理，钢铁工业用水量已从高速增长，逐渐转变为用水缓慢增长。随着科技进步不断进展，将会出现钢铁工业用水量负增长的局面。(估计到2010年我国钢铁工业总用水量将从2004年的34亿m3／年降到2 1亿m3／年)。我国2004年产钢2. 72亿t，与2000年相比，钢产量增长112％ (2000年全国产钢1. 28亿t)。但钢铁工业取水量仅增长13％。据有关专家测算，如果我国各级领导重视对水资源的管理、积极推广各项先进的节水理念，先进的节水工艺、技术、装备，使我国用水效率达到工业发达国家水平。我国工业产值即使再增加2-6倍，工业取水总量是可以保持在目前状况。
4.2 要大力推广已成熟的各项节水和污水处理技术
(1)干法熄焦技术和干法除尘技术 (包括高炉和转炉除尘) 是成熟的节水技术，但现在应用的尚未普级。
我国现有焦炉1900多座，而碳化室高度大于4m的焦炉有300多座，但目前已使用和在建的干熄焦装置也只有40多座，比例太少了。当然，前一阶段因引进投资太大，回收周期长(约8~9年)。现鞍山华泰公司已完成 160t／h处理量的干熄焦技术装备。其技术性能已完全达到国外同类技术水平，但投资只是国外引进的一半。要大力推广运用。
我国现有高炉约900多座．大于300 m3容积的高炉320多座，大于1000 m3容积的高炉108座，而采用干法除尘的高炉却只有50多座，大型高炉只有太钢、攀钢、莱钢少数高炉。干法除尘技术很成熟。也应当全面推广该技术。
(2)工业废水处理技术已日臻完善成熟。形成了物理处理技术，化学处理技术，生物处理技术系列。钢铁企业可以根据各自的用水，取水特点优化组合各类污水处理技术设备。
4.3在钢铁企业循环经济（节水）的运行中，完善管理机制，提高管理措施：
节水工作的核心是要提高用水效率。要充分发挥出经济杠杆的作用，适度提高水价，加强对节水工作的资金投入，充分发挥出节水投资在节流、减污和降低生产成本中的各方面作用。在工作中得到不断改进。制定出本企业的用水制度和发展规划。改变各工序过去“按需供水”的观念。要进行科学论证，把联合企业用水指标分解到各工序，进行系统研究，提出合理用水指标，并在工作中得到不断改进。依靠科技进步，加大对节水工作的技术改造。改造要高起点、高标准、高效益，在优化工艺流程和技术装备结构调整中推进节水工作进展。开展废水资源化工作。建立科学、合理串级使用水工作体系，针对不同废水质量，利用不同处理方法，回用给不同用户，使废水处理量最小化。
4．4建立完善合理的节水工作制度和统计指标体系
钢铁企业应设立专门管理水资源的部门，确立工作目标是节制用水和高效用水，并有具体措施和手段。管理人员首先要掌握本企业用水现状(计量及时、准确、稳定；各工序用水量明了，还存在那些主要问题，本企业节水的关键环节在那儿等)，然后要对本企业进一步节水有思路，有方向、有目标、有措施。企业用水要进行超前管理，用水要预算，而不是用了再算。
钢铁企业要建立本企业的统计指标体系，以促进节水工作的开展。钢铁企业用水分类一般为：冷却用水、工艺过程用水、锅炉用水、生活用水和其它用水等。综合指标应包括：万元产值取水量，吨钢取水量、吨钢总用水量、单位生活用水量，水的重复利用率。水量利用指标应包括：生产总用水量、重复用水量、取水总量，间接冷却用水量及其补水量，直接冷却水用量及补水量，工艺过程用水量及其补水量，锅炉用水量及其补水量、生活用水量、其它用水量。重复利用指标包括：间接冷却水循环率，工艺用水重复利用率，锅炉用水重复利用率，蒸汽冷凝水回用率。排水及其回用指标包括：提水量，废水。
4.5 实现取水多元化
国家鼓励钢铁企业开发利用非常规水资源，如城市污水、雨水收集、海水淡化、海水直接引用等。也应建立相应用水水质和用量的相关指标。
(1)收集雨水。南方地区年下雨量大，厂区已建立了相关排水系统。但尚未建立储水和回用系统。只需少量投资，就可取得显著节水的效果，雨水不但廉价，而且水质好，应当引起充分的重视
(2)城市中水利用。地处大中城市的钢铁厂应与所在地区的城市污水处理厂建立有机联系。城市污水的处理费用一般是工业污水处理费的一半，其工艺技术也比较简单，为控制水的质量，一般城市中水用量不超过用水总量的一半。城市污水处理一般要采用生物处理技术(富氧氯气法)。建议用变压吸附方法制氧，规模小，成本低、运行灵活。
(3)建立地下水科学合理取用机制  
地下水会随季节变化水位和水质而变化。一般来说夏季水位高，水质好，取水成本低，处理费用也低。所以，应夏季多取水，冬季少取水。   
4.6加大污水处理力度
(1)最大限度地实现水的串级使用，实现污水处理量的最小化。
根据钢铁企业各工序生产对水质的不同要求，实现水的多次串级使用，提高重复利用率。如冷却水可供煤气洗涤除尘用水，再去供冲水渣用水和原料场的洒水等。一般钢铁联合企业，污水处理量应在总用水量的30%-40％。净环水的排污水一般做为浊环水的补充水。
(2)针对污水的不同性质，采取不同的污水处理办法，处理后的水供给不同的用户。不搞全公司的污水集中站，进行集中处理的模式。集中处理污水不但量大，而且处理难度加大，费用高，很难满足各工序生产对水质的不同要求。
(3)建立企业几个污水处理水循环、分级供水，不搞全公司处理的大循环。建立软水密闭循环净水循环系统、生活水循环系统、浊水循环系统、净水循环系统等。这样管理费用低，能实现专水专供；因布局小、管路短也可减少投资。
(4)不追求简单的废水零排放
废水质量不同，产生的量也很大，处理是需要一定费用的。从环保的角度考虑是零排放最好，但实际运行要科学、合理、经济地进行分析。我们所追求的是要水的高效利用，废水处理达标率高，排放水质量达标率高。对于浓缩倍数超过4以上的污水要处理(如给冲水渣等)。
4.7加强对节水的宣传和建立科学的用水管理制度，堵住水的漏洞
供水漏洞分为显性漏洞和隐性漏洞。所谓显性漏洞也称为潜在的浪费或者叫供水管理漏洞，主要表现为：①漏点小，跟自己无直接利益关系，一种习惯性常常为人们忽视的漏点，如一些看似无关紧要的支管漏水，单位（部门）厕所、水箱、澡堂的阀门坏或无人管理，造成长流水。②在安装管道时就已经装了水表，但是由于水质的问题、管理不善、维护不到位，致使决大多数水表只是一种摆设品，没有起到任何作用。对大用户的计量管理很薄弱，还存在着估量分配的形式，这样的分配一是造成“量”的偏差较大，二是浪费的水量没有引起人们的足够的认识。应加强对“跑、冒、滴、漏”的检查和综合治理，应设立纠察部门对厂际间的计量设施进行跟踪管理，定期检查维护，逐步形成横向到边，纵向到底，全方位，多层次的节水管理。
 五、结论
钢铁工业是国民经济的重要基础产业，也是能源、水资源、矿产资源、废钢资源消耗量很大的资源密集型产业，工艺流程的特点，决定了钢铁工业是一个最有条件、最具潜力发展循环经济的产业之一。由于粗放型的经济增长方式并没有根本转变，钢铁工业仍然是依靠资源的高消耗来推动增长，资源消耗高、浪费大、污染重;目前，钢铁行业的能源消费量占全国能源消费总量的10%以上，用水量占全国工业用水量的9%左右，单位产品能耗、水耗指标大大高于国外先进水平。钢铁企业要认真贯彻落实国家“十五”计划关于“坚持资源开发与节约并举，把节约放在首位，提高资源利用率”的方针，以可持续发展为主题，以增强企业竞争力为目标，依靠科技进步，加强科学管理，积极推进节能节水型企业建设。