冶金我国钢铁工业用水现状及主要问题.doc

冶金：我国钢铁工业用水现状及主要问题水资源是不可替代的自然资源，其“取之不尽，用之不竭”的说法已成为历史。目前，全球约有60%陆地面积水源不足，而水污染也已成为当今世界各国共同关心的重大环境问题之一。在联合国近年发布的世界水资源综合评估报告中提出：水问题将严重制约21世纪的全球经济与社会发展，并可能导致国家间的冲突。 钢铁行业既是用水大户，又是主要的环境污染源。因此，节约用水，减少排污，在用水方面实现减量化、再利用、再循环(3R)的循环经济运行模式，是我国钢铁行业发展面临的越来越紧迫的任务。 我国钢铁行业用水现状1.用水概况我国钢铁行业“九五”期间及“十五”初期用水情况见表。 “九五”期间及“十五”初期钢铁行业用水汇总统计表从表中可知，随着人们对水资源这一战略性资源认识的加深，节水意识进一步提高。“九五”期间钢产量增加了，但全行业吨钢新水用量和吨钢用水量均有所下降，水重复利用率也有所提高。这一变化在“十五”初期更明显，提高的幅度更大。“九五”期间冶金行业吨钢用水年平均递减率为4.7%，吨钢新水年平均递减率12.24%；“十五”初期，冶金行业吨钢用水年平均递减率为8.8%，吨钢新水年平均递减率为22%；而以1996年到2002年为计算时间段，吨钢新水年平均递减率为15.63%。 2.“九五”及“十五”初期钢铁行业节水取得的主要成绩(1)用水量随钢产量增加而增加的趋势得以控制。“九五”以来，绝大多数企业坚持树立科学用水的新观念，注重在科学用水、合理用水上做文章，依靠技术创新、管理创新，特别是一些钢铁企业用系统工程的方法对全公司进行节水规划，取得较好的节水效果，使得钢产量增加，新水耗量逐年下降。 (2)污水资源化的观点，越来越被人们所接受。由于水资源的短缺、环境的污染，使人们认识到污水资源化是一举两得的事情。目前已有近十家钢铁企业建成投产了污水处理厂，运行效果良好。如太钢、涟钢、邯钢、鞍钢、首钢、大连钢厂、包钢等，做到了回收全厂生产污水，减少新水补充量。另有多家企业拟建或正在建全厂污水处理厂，如莱钢、石钢、本钢、凌钢等。 (3)改变现有用水系统，加强循环，提高重复利用率来控制排水及补充新水。 我国钢铁企业生产用水系统，以往多以直流或清浊不分的循环系统为主，造成用水量大，排水量大。“九五”以来已逐步将旧有的供水系统加以改造或增建循环系统，新建厂(车间)均配套建设完善的循环水系统及设施，使得企业用水重复利用率大大提高。独立循环系统的循环率可达98%以上，2002年，企业综合重复利用率有的已达到97%，如宝钢。位于长江边的武钢，2002年的重复利用率也已达到90.59%，比1996年的80.25%提高了10.34个百分点，从而使排水量和污染物排放量大大减少。 (4)水处理技术及装备总体水平有所提高。 “九五”以来，钢铁企业在对工艺及产品结构调整的同时，对用水系统及循环水设施等也加以改扩建。如淘汰小高炉，建大型高炉，相应地建设完整的高炉冷却水循环系统(含密闭循环系统)及冲渣闭路循环系统，在技术、经济条件许可时采用煤气干法除尘，从而大大节约了用水，减少了污染。另外，采用新的高效水处理设备，改善水处理效果，提高了循环系统的循环率，节约了水资源。如有的企业连铸、轧钢浊环水系统采用化学除油器代替以往的高梯度磁过滤器和高速过滤器。采用先进的水处理技术，改善循环水系统的运行条件，达到了节约水资源的目的。如有的企业采用高效水质稳定药剂和加药系统自动化，使循环水系统浓缩倍数由1.5提高到1.8左右，大大节约新水用量。 (5)水处理力度加大，达标率有所提高，污染物排放总量有所减少。 政府对环境保护的要求越来越严格，实施了交排污费的管理办法，并对不达标排放采取罚款政策，使得钢铁企业对自身污水排放加以控制。“九五”以来取得了较大的进步，力度越来越大，投入也越来越多。由钢铁企业环境保护统计可知，外排废水处理达标率从1996年的81.83%上升到2000年的88.9%，吨钢排水量从1996年的31.68m3下降为2000年的17.16m3，吨钢排水量递减率为45.8%。同时外排废水中污染物总量下降幅度也较大，从1996年到2000年，酚由647.1吨下降为318.62吨，氰化物(按氰根计)由630.02吨下降为279.28吨，石油类由10791.31吨下降为7663.43吨，COD由189562.97吨下降为115147.59吨，悬浮物由1183826.9吨下降为356730.97吨。 存在的主要问题虽然我国钢铁行业“九五”以来用水水平有了较大的提高，吨钢新水由1996年的41.73m3降低到2002年的15.05m3，但与国际先进用水水平相比还存在较大差距。早在20世纪70年代末、80年代初，国外吨钢新水用量就已达到6m3左右。目前我国能达此水平的企业只有少数几家。存在差距的主要原因如下：1.部分企业为了减少投资和运行费用，原直流供水系统仍在使用。由于我国钢铁企业中老企业比例较大，而老企业直流系统居多，改造任务重。一批企业，特别是在水资源相对丰富地区的企业，仍使用原有的简单处理设施，使含有污染物的生产废水经过处理与其它废水汇流后达标排放。这不仅造成水资源的浪费，而且对环境造成污染。 2.供水水质清浊不分，造成补水量大。部分企业原设计没有循环设施，近几年来，水资源紧张，环保要求严，故增建了水循环设施。但是将间接冷却水和直流冷却水汇入同一处理系统处理，由于间接冷却水用户对水质要求高，掺混了浊水后，水质不能满足用水要求，故只能使用新水，而浊环水用户的用量又小于处理回收水量，只好将多余的水大量外排，既浪费水资源，又污染环境。 3.循环设施不完善，造成补水量大。有的企业建有循环水系统和设施，但是不完善，有的缺污泥处理系统，有的缺冷却设施，这样，污泥直接排放造成污染，同时排走大量的水；或水温过高，不能满足生产对水温的要求而增补新水。 4.循环水系统中没有水质稳定措施，造成补水量大，排水量大。现在许多企业虽有循环系统及设施，但其相应补充水及循环水水质不受控制，又缺乏有效的水质稳定措施，使得循环水使用一段时间后，悬浮物增多，含盐量增多，菌藻繁殖等，造成水质不能满足用户要求，必须增加补水以降低循环水中悬浮物和总含盐量，从而造成补水量大。有的企业有水质稳定措施，如加药设施，但加药系统自动化程度不高，多为人工不定时加药，不能很好地控制循环水水质，也增大了循环水系统的排污量，使循环水系统浓缩倍数低，增加了新水消耗量。 5.生产工艺用水量大。生产工艺用水量大，循环水量就大，从而造成补水量大，这是企业存在的共性问题。如高炉冲渣水，目前多采用水冲渣法，1t渣约需10m3水，若采用转鼓渣法粒化装置的工艺，则1t渣只需1m3水。目前大中型高炉煤气净化绝大多数为“湿法”，这样就需要大量的洗涤水，同时这些水又造成新污染。以一座300m3级高炉为例，煤气洗涤水一般为300m3/h，此水中悬浮物含量超过2000mg/l，而且尚含有酚等其它污染物，因此，直接外排是不允许的，故目前该类洗涤水均以加药处理后循环使用。该处理系统庞大、繁杂，若采用“干法”除尘，则不需要这部分水，从而节约水资源，杜绝了污染。连铸二次冷却方式不同，如采用气水喷雾方式冷却，可比传统的水冷方式节水约40%，从而也节约了处理这部分水的投资、占地。其次，近年来在主体生产工艺技术改造时，生产单位经常由于投资紧张，在循环水设施建设上，能简则简，对水处理的重视程度不够，形成“欠账”过多，这不仅给生产节水带来诸多困难，而且造成严重的环境污染。 6.现有供水系统的不合理，造成能耗高。由于我国钢铁企业的用水系统大多数是从直流系统改造为循环系统、部分循环系统，为节省投资未进行供排水系统整体优化，部分车间改循环，补水量减少，而原供水泵组及供水管网因用水量减少，管网压力升高，而且，管网必须满足最高压力用户的要求，压力一般在0.5Mpa左右，而循环系统补充水需用压力一般只0.3Mpa即可，因而造成能源浪费。另外还有一种情况，就是直流供水系统的管网，为确保不间断用水户而设置的安全供水水塔要求，必须将供水压力控制在水塔进出水的条件下，一般压力必须大于0.3Mpa，而循环系统补充水压力只需0.3Mpa即可，因而，也造成了能源浪费。 7.有些水处理技术还有待开发研究。目前，有些污染物的处理还比较困难，如轧钢系统的含油废水、含油污泥的脱水、酸废液的再生、冷轧系统的含油及废乳化液废水等等的处理流程和设施均有待开发研究。现有轧钢含油废水处理技术，目前