提高資源意識加大工作力度全面推進節(jié)水型鋼鐵企業(yè)建設

提高資源意識 加大工作力度 全面推進節(jié)水型鋼鐵企業(yè)建設歐陽毅 魯齊堯 羅薇 丁永芬（貴州省六盤水市水城鋼鐵集體有限責任公司環(huán)境保護處）摘 要 我國水資源短缺，鋼鐵企業(yè)又是用水大戶，鋼鐵工業(yè)在節(jié)水，污水處理中還存在不少問題，針對存在的問題，提出了相應的解決措施。建議鋼鐵工業(yè)在用水方面，必須堅持節(jié)流為先、治污為本的原則，依靠科技進步，加強科學管理，積極推進節(jié)能節(jié)水型企業(yè)建設。一、 概述 “水是人類生存的生命線，是經(jīng)濟發(fā)展和社會進步的生命線，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，構建和諧社會的重要物質基礎。”我國是水資源短缺的國家，人均水資源量為1760m3,接近國際上認為水資源低于人均1700m3為嚴重缺水國家，是世界上最缺水的13個國家之一。 我國工業(yè)用水量占全國總取水量的20.8%，其中鋼鐵工業(yè)是耗水大戶之一，僅次于火力發(fā)電，紡織印染，造紙。據(jù)統(tǒng)計，2004年我國噸鋼鐵取水量平均為12.8m3，全行業(yè)取水量估計在34 m3左右，與2000年鋼鐵行業(yè)節(jié)水工作基準相比，全行業(yè)鋼產(chǎn)量增長一陪多，但行業(yè)總取水量的增長量在13%。這說明鋼鐵行業(yè)節(jié)水工作所取得的巨大成績。但是，我國鋼鐵企業(yè)之間節(jié)水指標的差距甚大，落后指標要比先進指標高出10.8倍?？傮w來講，我國鋼鐵工業(yè)節(jié)水潛力還是很大的。2004年萊鋼噸鋼耗新水降到3.5 m3，2005年寶鋼和濟鋼噸鋼耗新水指標分別達到3.84 m3和3.66 m3，這已是國際先進水平。二、 鋼鐵企業(yè)目前用水狀況 我國鋼鐵企業(yè)絕大多數(shù)都是老企業(yè)，最早供水系統(tǒng)均設計為直流系統(tǒng)和串接系統(tǒng)。近幾年來，為了保護環(huán)境的要求或節(jié)約用水以及用戶改變了工藝等，用水量減少，使一些供水系統(tǒng)能力富余太多，出現(xiàn)“大馬拉小馬”的情況，造成能耗高。 各主體廠礦的循環(huán)用水粗放，污水處理系統(tǒng)設備簡陋，如水鋼工業(yè)用水，具體如下：2.1焦化廢水處理系統(tǒng)焦化廢水中含有大量焦油(有機物)，目前，水鋼的除油工藝采用氣浮法來分離油、水，出水中含油量可小于20mg/l,但處理水中仍含有一定的浮化油，處理不徹底，外排水量大。2.2動力內部循環(huán)水系統(tǒng)目前水鋼動力鼓風冷卻水系統(tǒng)是2004年與3#高爐配套新建而成，其工藝上形成密閉循環(huán)，達到零排放目標。但動力鍋爐沖灰廢水經(jīng)沖渣池沉淀后，進行抓泥外運，清水由于堿性過高（PH=10-12），不能循環(huán)回收（腐蝕設備），只能直接外排。2.3高爐冷卻水回水系統(tǒng)水鋼高爐供水系統(tǒng)是由在3000 m3、5000 m3水池上安裝管道噴頭自然冷卻和在2001年增設的一座噴霧玻璃鋼冷卻塔等組成，供水系統(tǒng)自投運以來，一直沒有設置水處理設施，冷卻效果不明顯（原設計溫度10左右，現(xiàn)實際冷卻溫度為1-3），每天要靠補充大量的新水來降低水溫，造成水資源的極大浪費和生產(chǎn)成本的提高。2.4燒結廠廢水處理系統(tǒng) 燒結廠廢水處理工藝極為簡單，僅有少部分的實現(xiàn)串級利用，而沖地廢水全部不作任何處理就外排。2.5煉鋼凈環(huán)、濁環(huán)循環(huán)系統(tǒng) 煉鋼廠凈環(huán)水主要是各設備的冷卻用水，在冷卻過程中，循環(huán)水中將會滲入潤滑油，在水中形成浮化油，不易處理；濁環(huán)水用于轉爐煙氣除塵，排出廢水中懸浮物含量在4000-5000mg/l范圍內，所以該處理系統(tǒng)主要以去除懸浮物至符合循環(huán)使用要求為目的。外排水含有油。2.6軋鋼生產(chǎn)水循環(huán)系統(tǒng) 軋鋼生產(chǎn)水主要用作軋機冷卻水，排出的廢水溫度較高且水質含有機械潤滑油，在廢水內形成乳化油。2.7石灰石礦沖礦廢水 石灰石礦沖礦廢水處理采用的是將廢水存于池塘，自然沉降懸浮物，然后將上層清液抽取重復使用，用泥漿泵將積于池底的淤泥抽至空地，自然涼干。由于處理工藝不能滿足要求，為了保產(chǎn)量，就出現(xiàn)泥漿廢水外排于總排，污染了總排回水，給總排回收處理帶來極大的難度，降低了污水回收率。 三、 鋼鐵工業(yè)節(jié)水，污水處理中存在的主要問題從以上可看出，鋼鐵工業(yè)節(jié)水，污水處理中還存在以下主要問題：31 水價低造成缺乏節(jié)水、污水處理動力豐水地區(qū)的鋼鐵企業(yè)水價偏低，甚至低于1 元m3的水價。這樣企業(yè)就沒有節(jié)水的積極性了，節(jié)水的投資很難回收。但是從資源管理的角度出發(fā)，地方水政部門，要調整水價，起動經(jīng)濟杠桿節(jié)水機制。建立凈水、中水、污水回用不同價格的機制，鼓勵各工序積極采用中水，污水回用。萊鋼已建立相應機制，對節(jié)水起到了促進作用。32鋼鐵企業(yè)水處理運行的濃縮倍數(shù)偏低 (大多數(shù)低于20)濃縮倍數(shù)是衡量節(jié)水的一個重要技術經(jīng)濟指標，濃縮倍數(shù)越高，所需補充的水量就越少，外排廢水量也會減少，凈環(huán)水中的藥劑流失也會減少，節(jié)水效果也越好，已頒布的中國節(jié)水技術大綱中提出：“ 在敞開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)，推廣濃縮倍數(shù)大于40的水處理運行技術，2006年淘汰濃縮倍數(shù)小于30的水處理運行技術?！贝壯a水供應技術是在一定濃縮倍數(shù)條件下進行的。這樣運行對節(jié)水和提高經(jīng)濟效益均有好處。33我國鋼鐵企業(yè)外排水指標過大。據(jù)統(tǒng)計，2003年全國工業(yè)外排廢水總量占取水量的1803，而我國重點鋼鐵企業(yè)外排廢水總量占取水量的62 61。其主要原因是，不少鋼鐵廠對廢水沒有治理，水的回用率不高。外排量增加，也必然導致取水量的增加。國家改革委員會提出的鋼鐵產(chǎn)業(yè)政策中規(guī)定，新建鋼鐵企業(yè)噸鋼耗新水要小于6噸。就必須加強污水治理，提高水的重復使用率，減少外排廢水量。四、鋼鐵企業(yè)節(jié)水、污水處理的建議 我國是水資源嚴重不足的國家，鋼鐵企業(yè)地區(qū)分布不合理，加劇了水資源的供需矛盾。鋼產(chǎn)量分列前四名的河北省、江蘇省、山東省和遼寧省，其水資源分別列排全國第26位、第23位、第19位和第22位，產(chǎn)鋼大省都是水資源的小省。2005年這四省的粗鋼產(chǎn)量占全國48.41%，但是水資源只占全國4.12%?！笆晃濉本C合考慮鋼鐵行業(yè)的節(jié)水潛力、節(jié)水技術進步和行業(yè)節(jié)水管理水平的提高等因素，并結合鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策制定的節(jié)水目標，“十一五”期間重點大中型企業(yè)噸鋼取水量將保持逐年下降趨勢，預計2010年噸鋼取水量將達到8m3以下。按“十一五”鋼材需求4.7億噸和5.3億噸兩個檔次估算用水量：2010年如果噸鋼耗新水仍保持在2004年11.62m3噸水平，鋼鐵行業(yè)用水量達到57-65億噸，較2004年高出73%-96%；顯然，我國水資源難以支撐這一巨大需求。這就要求我們在鋼鐵工業(yè)用水方面，必須堅持節(jié)流為先、治污為本的原則，使水資源高效合理利用。4.1 要貫徹«全國節(jié)水規(guī)劃綱要» 提出的“節(jié)約與開源并重，節(jié)流優(yōu)先，治污為本”的用水原則。我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展的歷程證明：在鋼鐵工業(yè)高速增長的過程中(主要是指鋼、鐵、鋼材產(chǎn)量高速增加) ， 由于不斷采用各項節(jié)水技術和加強管理，鋼鐵工業(yè)用水量已從高速增長，逐漸轉變?yōu)橛盟徛鲩L。隨著科技進步不斷進展，將會出現(xiàn)鋼鐵工業(yè)用水量負增長的局面。(估計到2010年我國鋼鐵工業(yè)總用水量將從2004年的34億m3年降到2 1億m3年)。我國2004年產(chǎn)鋼2. 72億t，與2000年相比，鋼產(chǎn)量增長112 (2000年全國產(chǎn)鋼1. 28億t)。但鋼鐵工業(yè)取水量僅增長13。據(jù)有關專家測算，如果我國各級領導重視對水資源的管理、積極推廣各項先進的節(jié)水理念，先進的節(jié)水工藝、技術、裝備，使我國用水效率達到工業(yè)發(fā)達國家水平。我國工業(yè)產(chǎn)值即使再增加2-6倍，工業(yè)取水總量是可以保持在目前狀況。4.2 要大力推廣已成熟的各項節(jié)水和污水處理技術(1)干法熄焦技術和干法除塵技術 (包括高爐和轉爐除塵) 是成熟的節(jié)水技術，但現(xiàn)在應用的尚未普級。我國現(xiàn)有焦爐1900多座，而碳化室高度大于4m的焦爐有300多座，但目前已使用和在建的干熄焦裝置也只有40多座，比例太少了。當然，前一階段因引進投資太大，回收周期長(約89年)?，F(xiàn)鞍山華泰公司已完成 160th處理量的干熄焦技術裝備。其技術性能已完全達到國外同類技術水平，但投資只是國外引進的一半。要大力推廣運用。我國現(xiàn)有高爐約900多座大于300 m3容積的高爐320多座，大于1000 m3容積的高爐108座，而采用干法除塵的高爐卻只有50多座，大型高爐只有太鋼、攀鋼、萊鋼少數(shù)高爐。干法除塵技術很成熟。也應當全面推廣該技術。 (2)工業(yè)廢水處理技術已日臻完善成熟。形成了物理處理技術，化學處理技術，生物處理技術系列。鋼鐵企業(yè)可以根據(jù)各自的用水，取水特點優(yōu)化組合各類污水處理技術設備。4.3在鋼鐵企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟（節(jié)水）的運行中，完善管理機制，提高管理措施：節(jié)水工作的核心是要提高用水效率。要充分發(fā)揮出經(jīng)濟杠桿的作用，適度提高水價，加強對節(jié)水工作的資金投入，充分發(fā)揮出節(jié)水投資在節(jié)流、減污和降低生產(chǎn)成本中的各方面作用。在工作中得到不斷改進。制定出本企業(yè)的用水制度和發(fā)展規(guī)劃。改變各工序過去“按需供水”的觀念。要進行科學論證，把聯(lián)合企業(yè)用水指標分解到各工序，進行系統(tǒng)研究，提出合理用水指標，并在工作中得到不斷改進。依靠科技進步，加大對節(jié)水工作的技術改造。改造要高起點、高標準、高效益，在優(yōu)化工藝流程和技術裝備結構調整中推進節(jié)水工作進展。開展廢水資源化工作。建立科學、合理串級使用水工作體系，針對不同廢水質量，利用不同處理方法，回用給不同用戶，使廢水處理量最小化。44建立完善合理的節(jié)水工作制度和統(tǒng)計指標體系鋼鐵企業(yè)應設立專門管理水資源的部門，確立工作目標是節(jié)制用水和高效用水，并有具體措施和手段。管理人員首先要掌握本企業(yè)用水現(xiàn)狀(計量及時、準確、穩(wěn)定；各工序用水量明了，還存在那些主要問題，本企業(yè)節(jié)水的關鍵環(huán)節(jié)在那兒等)，然后要對本企業(yè)進一步節(jié)水有思路，有方向、有目標、有措施。企業(yè)用水要進行超前管理，用水要預算，而不是用了再算。鋼鐵企業(yè)要建立本企業(yè)的統(tǒng)計指標體系，以促進節(jié)水工作的開展。鋼鐵企業(yè)用水分類一般為：冷卻用水、工藝過程用水、鍋爐用水、生活用水和其它用水等。綜合指標應包括：萬元產(chǎn)值取水量，噸鋼取水量、噸鋼總用水量、單位生活用水量，水的重復利用率。水量利用指標應包括：生產(chǎn)總用水量、重復用水量、取水總量，間接冷卻用水量及其補水量，直接冷卻水用量及補水量，工藝過程用水量及其補水量，鍋爐用水量及其補水量、生活用水量、其它用水量。重復利用指標包括：間接冷卻水循環(huán)率，工藝用水重復利用率，鍋爐用水重復利用率，蒸汽冷凝水回用率。排水及其回用指標包括：提水量，廢水。4.5 實現(xiàn)取水多元化國家鼓勵鋼鐵企業(yè)開發(fā)利用非常規(guī)水資源，如城市污水、雨水收集、海水淡化、海水直接引用等。也應建立相應用水水質和用量的相關指標。(1)收集雨水。南方地區(qū)年下雨量大，廠區(qū)已建立了相關排水系統(tǒng)。但尚未建立儲水和回用系統(tǒng)。只需少量投資，就可取得顯著節(jié)水的效果，雨水不但廉價，而且水質好，應當引起充分的重視(2)城市中水利用。地處大中城市的鋼鐵廠應與所在地區(qū)的城市污水處理廠建立有機聯(lián)系。城市污水的處理費用一般是工業(yè)污水處理費的一半，其工藝技術也比較簡單，為控制水的質量，一般城市中水用量不超過用水總量的一半。城市污水處理一般要采用生物處理技術(富氧氯氣法)。建議用變壓吸附方法制氧，規(guī)模小，成本低、運行靈活。(3)建立地下水科學合理取用機制   地下水會隨季節(jié)變化水位和水質而變化。一般來說夏季水位高，水質好，取水成本低，處理費用也低。所以，應夏季多取水，冬季少取水。    4.6加大污水處理力度(1)最大限度地實現(xiàn)水的串級使用，實現(xiàn)污水處理量的最小化。根據(jù)鋼鐵企業(yè)各工序生產(chǎn)對水質的不同要求，實現(xiàn)水的多次串級使用，提高重復利用率。如冷卻水可供煤氣洗滌除塵用水，再去供沖水渣用水和原料場的灑水等。一般鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，污水處理量應在總用水量的30%-40。凈環(huán)水的排污水一般做為濁環(huán)水的補充水。(2)針對污水的不同性質，采取不同的污水處理辦法，處理后的水供給不同的用戶。不搞全公司的污水集中站，進行集中處理的模式。集中處理污水不但量大，而且處理難度加大，費用高，很難滿足各工序生產(chǎn)對水質的不同要求。(3)建立企業(yè)幾個污水處理水循環(huán)、分級供水，不搞全公司處理的大循環(huán)。建立軟水密閉循環(huán)凈水循環(huán)系統(tǒng)、生活水循環(huán)系統(tǒng)、濁水循環(huán)系統(tǒng)、凈水循環(huán)系統(tǒng)等。這樣管理費用低，能實現(xiàn)專水專供；因布局小、管路短也可減少投資。(4)不追求簡單的廢水零排放廢水質量不同，產(chǎn)生的量也很大，處理是需要一定費用的。從環(huán)保的角度考慮是零排放最好，但實際運行要科學、合理、經(jīng)濟地進行分析。我們所追求的是要水的高效利用，廢水處理達標率高，排放水質量達標率高。對于濃縮倍數(shù)超過4以上的污水要處理(如給沖水渣等)。4.7加強對節(jié)水的宣傳和建立科學的用水管理制度，堵住水的漏洞供水漏洞分為顯性漏洞和隱性漏洞。所謂顯性漏洞也稱為潛在的浪費或者叫供水管理漏洞，主要表現(xiàn)為：漏點小，跟自己無直接利益關系，一種習慣性常常為人們忽視的漏點，如一些看似無關緊要的支管漏水，單位（部門）廁所、水箱、澡堂的閥門壞或無人管理，造成長流水。在安裝管道時就已經(jīng)裝了水表，但是由于水質的問題、管理不善、維護不到位，致使決大多數(shù)水表只是一種擺設品，沒有起到任何作用。對大用戶的計量管理很薄弱，還存在著估量分配的形式，這樣的分配一是造成“量”的偏差較大，二是浪費的水量沒有引起人們的足夠的認識。應加強對“跑、冒、滴、漏”的檢查和綜合治理，應設立糾察部門對廠際間的計量設施進行跟蹤管理，定期檢查維護，逐步形成橫向到邊，縱向到底，全方位，多層次的節(jié)水管理。 五、結論鋼鐵工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要基礎產(chǎn)業(yè)，也是能源、水資源、礦產(chǎn)資源、廢鋼資源消耗量很大的資源密集型產(chǎn)業(yè)，工藝流程的特點，決定了鋼鐵工業(yè)是一個最有條件、最具潛力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的產(chǎn)業(yè)之一。由于粗放型的經(jīng)濟增長方式并沒有根本轉變，鋼鐵工業(yè)仍然是依靠資源的高消耗來推動增長，資源消耗高、浪費大、污染重;目前，鋼鐵行業(yè)的能源消費量占全國能源消費總量的10%以上，用水量占全國工業(yè)用水量的9%左右，單位產(chǎn)品能耗、水耗指標大大高于國外先進水平。鋼鐵企業(yè)要認真貫徹落實國家“十五”計劃關于“堅持資源開發(fā)與節(jié)約并舉，把節(jié)約放在首位，提高資源利用率”的方針，以可持續(xù)發(fā)展為主題，以增強企業(yè)競爭力為目標，依靠科技進步，加強科學管理，積極推進節(jié)能節(jié)水型企業(yè)建設。