鋼鐵工業(yè)節(jié)水 任重而道遠
我國水資源短缺日益嚴重，已成為制約今后國民經濟和社會發(fā)展的瓶頸因素之一，是實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和循環(huán)經濟亟待解決的一個難題。鋼鐵工業(yè)作為高耗水行業(yè)，必須承擔起促進全社會資源永續(xù)利用和環(huán)境持續(xù)改善的重要責任。堅持節(jié)約發(fā)展、清潔發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展的理念，將節(jié)能減排作為發(fā)展的硬約束，納入鋼鐵企業(yè)總體發(fā)展戰(zhàn)略，始終堅持走低投入、低消耗、低排放和高效率的發(fā)展道路，積極推進循環(huán)經濟和清潔生產。如何最大限度地合理使用有限的水資源，是鋼鐵企業(yè)節(jié)能降耗工作的重要組成部分，也是企業(yè)降低成本、提高產品市場競爭力的重要途徑。
鋼鐵工業(yè)必須由“大量生產、大量消費、大量廢棄”的傳統(tǒng)發(fā)展模式，向“資源一產品一廢棄物一再生資源”的反饋式循環(huán)模式轉軌。國家已對鋼鐵等高耗水行業(yè)實行強制性用水定額管理，并出臺發(fā)展政策，今后推行強制性節(jié)水技術應用也將成為必然趨勢。
鋼鐵生產流程的各個工序幾乎都離不開水，燒結、焦化、煉鐵、煉鋼、軋鋼各工序都需要大量消耗水，都有廢水排放，特點是：廢水量大、水質差異大、污染物種類多。
燒結廢水中污染物成分簡單，主要是懸浮物，經處理后可以循環(huán)使用或外排。主要用水特點是串級使用率較高，可以提高循環(huán)用水率；有益礦物含量高，回收利用價值較高；外排廢水的水量與水質的隨機性大；廢水pH值較高，屬結垢性廢水。
焦化廢水主要是裝入焦爐的煉焦煤中水和化產、濕法熄焦過程中使用水和蒸汽所形成的廢水；其特點是水質成分復雜、污染物濃度高、毒性大、水量和水質波動大。
煉鐵廢水主要是高爐煤氣洗滌水、沖渣廢水、鑄鐵機廢水等；廢水特點是生產工藝過程用水，含有多種有害物質，必須經過很好處理才能循環(huán)使用。
煉鋼廢水根據生產工藝不同，廢水來源也不同，主要分轉爐煉鋼廢水、電爐煉鋼廢水、連鑄廢水，其成分和性質隨冶煉周期的變化而變化。
軋鋼廢水分為熱軋廢水和冷軋廢水。熱軋廢水主要特點是用水量大，含有大量的氧化鐵皮和油，經沉淀、冷卻處理后可循環(huán)使用。冷軋廢水主要包括含酸污水、含堿污水、含油污水等。含酸污水中有各種酸類及相應的鐵鹽和重金屬離子等。含堿污水除含有堿性物質外，還含有懸浮物、油類等。含油污水中含有各種油類、乳化液、懸浮物和氧化鐵皮等。廢水的主要特點是種類多、成分復雜、廢水量變化大、含油及乳化液廢水需要單獨處理。
據統(tǒng)計，我國冶金工業(yè)水重復利用率平均不到70%，而發(fā)達國家高達90%。與國外先進企業(yè)相比，目前我國鋼鐵企業(yè)噸鋼耗新水還有一定差距，節(jié)水潛力很大。另一方面，國內各鋼鐵企業(yè)之間的差距依然較大，技術限制和管理落后等諸多原因造成浪費水的現(xiàn)象相當嚴重。因此，鋼鐵企業(yè)應該全流程統(tǒng)籌部署節(jié)水工作，從各工序著手，盡可能采用先進技術、工藝和先進設備及新材料，挖掘潛能，減少用水量，提高水的重復利用率。
當前，鋼鐵工業(yè)采取的節(jié)水技術措施可歸納為以下4個方面：即與主體技術改造配合，盡可能采用不用水或少用水的工藝及大型設備，做到源頭用水減量化；采用安全可靠、先進高效的水處理技術和工藝，提高水的循環(huán)利用率，進一步降低噸鋼耗新水量；采用先進工藝對循環(huán)水系統(tǒng)的排污水及其他排水進行有效處理，使工業(yè)廢水資源化，實現(xiàn)工業(yè)廢水“零排放”；做好污水處理和分級別回用，最大限度利用水資源。
1、采用節(jié)水型的工藝技術與裝備，如干熄焦技術、高爐（轉爐）干法除塵等
干熄焦是在密閉系統(tǒng)內完成熄焦過程，可基本消除酚、HCN、H2S、NH3的排放，減少焦塵排放，與傳統(tǒng)的濕法熄焦相比，每噸焦炭可節(jié)水0.45m3。高爐煤氣全干法除塵技術省卻了濕法除塵的洗滌塔和沉降池等，全干法除塵工藝在除塵過程中不需要使用水洗和冷卻，只是在爐塵輸送過程中加濕時使用極少量的水，節(jié)水效果顯著。
轉爐煤氣干法除塵回收技術可回收轉爐冶煉過程產生的煤氣，并對煙氣進行凈化，將含塵濃度由150～200mg/m3降至10mg/m3，可大幅降低轉爐煉鋼工序能耗，系統(tǒng)阻損小，煤氣發(fā)熱值高。該系統(tǒng)全部采用干法處理，節(jié)約水資源，有利于保護環(huán)境。
2、重點加強焦化廢水處理、軋鋼廢水處理回用技術與膜法水處理技術等
焦化廢水是煤制焦炭、煤氣凈化及焦化產品回收過程中產生的高濃度有機廢水。其組成復雜，含有大量有機污染物，還含有有毒有害物質，污染物色度高，屬較難生化降解的高濃度有機工業(yè)廢水，一直是國內外廢水處理領域的難題。目前，國內外應用最廣泛的當屬生物處理技術，正逐步由過去的活性污泥法向A-A-O-O法，即厭氧-缺氧-好氧-好氧法過渡。
軋鋼過程中產生大量的含油廢水，其中以冷軋乳化液廢水的處理最為困難，較為成熟的處理技術是采用電化學催化氧化（ECO）、膜生物反應器（MBR）、氣能絮凝（GEF）和超濾（UF），尤其是電化學催化氧化法可以提供充足能量打斷持久性有機污染物的化學鍵，使之氧化分解，甚至徹底礦化。
膜法水處理技術是一種強化的自然水凈化過程，經過微濾、超濾、納濾和反滲透等技術可以去除廢水中的雜質。其最大優(yōu)勢在于對雜質的去除率高，處理后的水質不僅以達標排放為目的，且可以實現(xiàn)廢水回用。膜分離技術在循環(huán)水處理中應用也比較廣泛，特別是反滲透技術，可以脫除水中99%的鹽分，經過反滲透處理的水基本不會造成管道和設備的結垢和腐蝕。
3、冷卻過程節(jié)水技術，如高效空冷技術、節(jié)水噴霧型冷卻塔等
閉路冷卻循環(huán)水系統(tǒng)是冷卻過程節(jié)水技術的未來發(fā)展趨勢，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？绽浼夹g在高爐設備、轉爐設備等應用較廣、技術成熟，在連鑄結晶器、加熱爐的設備冷卻中應進一步推廣應用。
4、污水回用技術，如串級供水、企業(yè)外排水綜合處理回用、城市污水再生水處理利用等
串級供水和污水綜合處理回用可使鋼鐵企業(yè)水的重復利用率得到有效提高，如冷卻水可供煤氣洗滌除塵用水，再供沖水渣用水和原料場的灑水等。關鍵環(huán)節(jié)是要進行水的科學合理的串級供應和優(yōu)化污水處理工藝技術設備，使回用的水可以滿足不同用途的各種需求標準。
鋼鐵工業(yè)的節(jié)水工作任重而道遠，鋼鐵企業(yè)應積極貫徹執(zhí)行國家相關產業(yè)環(huán)保政策，結合自身特點，開發(fā)適合鋼鐵工業(yè)的節(jié)能型水處理技術與設備，運用經濟杠桿激發(fā)企業(yè)各部門的節(jié)水積極性，支持發(fā)展和采用各項節(jié)水技術、污水處理技術、成套循環(huán)用水技術，真正做到工業(yè)廢水的“零排放”。
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