鋼鐵企業(yè)節(jié)水技術(shù)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(xiàn)發(fā)展與環(huán)境的融合，國家經(jīng)貿(mào)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(chǎn)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(shù)和措施已在鋼鐵工業(yè)發(fā)揮巨大的作用。但應(yīng)該清楚，取得如此成效是基于初期的落后的用水設(shè)施。目前，企業(yè)原有落后用水設(shè)施改造基本達到完善，加之節(jié)水工作是一項環(huán)保內(nèi)容，投資大、運行費用高，不會對企業(yè)帶來經(jīng)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(shù)及其應(yīng)用是不現(xiàn)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(chǎn)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(shù)經(jīng)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(shù)經(jīng)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(shù)及其應(yīng)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(shù)
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(shù)的最大高爐為４０００ｍ３。
全干法除塵技術(shù)在７５０。３以下高爐應(yīng)用較廣、技術(shù)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(yīng)大力推廣。
。玻D(zhuǎn)爐干法除塵技術(shù)
干法除塵系統(tǒng)國外應(yīng)用已達４０多套。如果一半的企業(yè)應(yīng)用轉(zhuǎn)爐干法除塵技術(shù)，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(shù)
。矗上ń辜夹g(shù)
５．連鑄連軋工藝
二、設(shè)備冷卻循環(huán)水系統(tǒng)——空冷器的應(yīng)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(shù)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(shù)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(shù)、補充高質(zhì)量新水或者循環(huán)水水質(zhì)為軟化水，其補水量也不低于２％的極限值？梢，循環(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(guān)鍵技術(shù)，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(shè)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(shù)在高爐設(shè)備、轉(zhuǎn)爐設(shè)備等應(yīng)用較廣、技術(shù)成熟，在連鑄結(jié)晶器、加熱爐等設(shè)備冷卻中應(yīng)進一步推廣應(yīng)用。
三、膜處理技術(shù)取代離子交換技術(shù)
軟化水、脫鹽水制備采用離子交換技術(shù)，將消耗大量的鹽、酸、堿，同時排出大量的高含鹽生產(chǎn)廢水，給廢水回用處理帶來難度，減少了回用水量，相應(yīng)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(shù)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(fù)利用率低。
軟化水、脫鹽水的制備采用膜處理技術(shù)，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(shù)取代離子交換技術(shù)制備軟化水、脫鹽水是發(fā)展趨勢。目前，該技術(shù)在電廠等各行業(yè)應(yīng)用較廣，在鋼鐵行業(yè)已逐步開始應(yīng)用。
四、廠區(qū)給排水管網(wǎng)分質(zhì)敷設(shè)
企業(yè)擴建、改造或新建廠區(qū)的生產(chǎn)給排水管網(wǎng)分質(zhì)設(shè)置是水資源達到合理利用的前提條件。
生產(chǎn)排水管網(wǎng)應(yīng)分為一般廢水排水管網(wǎng)和濃鹽水排水管網(wǎng)。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(chǎn)生的濃鹽水以及廢水處理站深度處理產(chǎn)生濃鹽水等進行收集，以便經(jīng)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(zhì)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(chǎn)給水管網(wǎng)：除按常規(guī)設(shè)有工業(yè)新水供水管網(wǎng)、軟化水和脫鹽水供水管網(wǎng)外，還應(yīng)設(shè)中水回用供水水管網(wǎng)、濃鹽水回用供水管網(wǎng)。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(wǎng)收集并進行簡易處理后的回用水，回用濃鹽水供水管網(wǎng)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(zhì)供水，以滿足各用戶對水質(zhì)的不同要求，減少不必要的水質(zhì)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(xiàn)零排放的必要條件。
由于直流冷卻系統(tǒng)逐漸減少，生產(chǎn)排水大部分為循環(huán)水的排污水及車間生產(chǎn)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(zhì)恢復(fù)到工業(yè)新水水質(zhì)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(xiàn)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(shè)綜合鋼鐵企業(yè)，降低水耗
建設(shè)綜合鋼鐵企業(yè)是企業(yè)降低水耗、實現(xiàn)零排放的前提條件。
綜合鋼鐵企業(yè)一般包括原料場、燒結(jié)、焦化、煉鐵、煉鋼、軋鋼等車間，各車間用水水質(zhì)、水溫以及排水水質(zhì)、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(zhì)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(jīng)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(chǔ)。
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(nèi)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(jīng)濟實體組成部分，只有加大投人，加強節(jié)水技術(shù)實施、合理開發(fā)水資源、減少排水、實現(xiàn)“零”排放才是可持續(xù)發(fā)展的出路。
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