谈钢铁产业中水资源的保护

谈钢铁产业中水资源的保护谈钢铁产业中水资源的保护（摘编）编者按：“一滴水，一颗心”，这句经典的广告语在节水的征程中永远都不会过时。因为，唯有把水当作是生命的结晶，用心来珍惜和保护它，才有可能缓解水资源紧缺带来的巨大压力。而日益发展壮大中的钢铁产业，每时每刻都离不开水。那么，在做好产业发展的同时，如何利用和处理好工业废水，最大限度的减少工业用水量，让水的价值得以充分发挥出来呢，就成了人们密切关注的话题之一。正文：一、钢铁行业的环保状况钢铁制造流程的环境友好综合技术是指考虑资源、能源的高效利用，流程的合理匹配、高效和连续紧凑运行，将节能技术和环境控制技术等综合优化集成在钢铁制造流程中的系统技术。钢铁制造流程的环境友好综合技术是以源头控制为主，把源头控制、过程控制、污染物无害化和资源化处理有效结合的重要技术。在我国，其表现出来的基本状况如下：1、20世纪90年代以来，钢铁生产流程结构调整和工艺优化产生的节能效果约占40.7%，说明优化钢铁生产流程取得了较好的节能和相应的环境优化效果2、除节能带来的环境优化效果外，钢铁生产气、水、固废的无害化、资源化处理管理理念建立，技术开发都取得了显著的成绩，污染物的单位排放量不断降低。3、一些规模小、技术落后的设备仍在运行，影响到行业整体能耗降低与环境负荷减小。4、一次和二次能源在钢厂的总体利用率较低，造成能源浪费,环境负荷大。5、钢铁企业与社会、环境友好的意识应进一步加强。二、钢铁行业中水资源保护的现状中国是水资源短缺的国家，人均占有量仅为世界人均水平的四分之一。钢铁行业的用水量在工业各行业中排名第三，水资源的短缺将严重制约中国钢铁行业的发展，因此必须重视和加强钢铁行业的废水处理与回用，提高工业用水重复利用率，减少吨钢新水用量。中国钢铁行业水处理技术整体水平与国外相比，差距是存在的，包括治理技术、范围、环保意识与管理水平。就钢铁企业的废水回用技术而言，已基本掌握了串级用水、循环用水、一水多用、分级使用等废水重复利用技术与工艺，这是提高工业用水循环利用率的重要途径和主要措施。对料场废水、烧结废水、高炉冲渣水、高炉煤气洗涤水、转炉除尘废水、连铸机冷却水等，也基本掌握了处理、回用的工艺技术，用于处理轧钢乳状油废水的破乳技术、超滤与反渗透等膜技术，已形成完整的有效技术。但总体水平与国外还存在一定差距，如膜处理的监控仪表与膜材料；水质稳定技术与药剂，药剂的品种、品质及生产工艺技术；焦化废水的特种高效微生物处理技术；中国钢铁行业废水排放标准的指标值；吨钢新水耗量等。这些与国外相比均有一定差距或较大差距，此外矿山废水利用技术还有待进一步开发。三、水资源保护的关键技术1、循环供水技术按分厂或车间建立净环和浊环供水系统。在供水过程中，补给水主要用于蒸发、飞溅等损失的补充之用，提高浓缩倍数，进行严格的排污检测。按照生产系统水质要求，采用针对性强、高效的水处理药品（防垢剂、防腐剂、杀菌、灭藻剂等）。对供水用水排水进行系统管理。2、串接用水技术钢铁企业用水可分为间接冷却水、直接冷却水、除尘洗涤水、冲洗水及洒水。按水质要求的不同，一水多用，串接使用。3、尾矿水与废水资源化技术矿山废水排放量大，年排量约6亿吨。最大的是选矿厂排水，由浮选排出的约占1/3。对这些尾矿水的治理首先应考虑水资源化，通常采用尾矿库（坝）实施废水储存、沉淀、净化与水循环回用。但由于原矿石成分差异，因此，各家选矿厂所使用浮选药剂配比与组合各异。目前，黑色金属所使用的一些浮选药剂为黄药、12碳胺、氧化石蜡皂、塔尔油等。这些药剂通常因具有较重毒性而影响废水回用与外排，应采用净化工艺和技术措施，加以处理。通常投加净化剂，如石灰、活性炭、漂白粉、聚铝、聚铁等高分子絮凝剂、混凝反应与监控配套技术措施。4、城市污水处理后回用于钢铁工业的技术将城市污水回用于钢铁企业，一是回用到水质要求不高的工序中，如冲渣水、除尘洗涤水等；二是回用到循环水、系统补充水等要求比较严格的生产工序中。对于前者，中国已经有了成熟的技术，一些污水回用工程在钢铁企业已经启动。对于后者，由于城市污水二级处理和简易深度处理无法去除氯离子、氨氮、色度、硫酸盐、硬度、碱度以及细菌等，这些都会影响回用水的处理及回用效果。因此必须针对钢铁企业工序水质要求，进行污水深度处理回用技术的研究，重点解决城市污水二级处理出水中含有各种结垢性盐类，如碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、硅酸镁等，腐蚀性有机物、无机物和悬浮物，泡沫性物质、氨氮、生物污泥与碳、磷等生物繁殖类物质，以及影响健康的病毒菌类与细菌等。四、水资源保护的未来发展趋势1、钢铁工业用水最少量化与“零排放”技术用水最少量化包含两种含义，即包括钢铁生产工艺通过改革、革新，使之少用水和少产生废物、废水，达到节约资源与能源，属于首端预防范畴；包括生产过程采取一定措施后使废水最大限度减少，属于末端控制范畴。就后者而言，由于环境保护的内涵不断扩展，治理技术水平的不断提高，从而对地面水、地下水、天然水体、江河湖海等水环境保护要求和控制外排的标准日趋严格。因此，总的发展趋势要不断改革钢铁生产工艺，流程向连续、紧凑的方向发展，单级用水向多级用水发展，低质用水向高质用水发展，以实现最大限度的减少用水，减少外排废水量，即向用水最少量化发展。用水最少量化主要内容包括用水的减量化和用水循环回用两个部分，用水减量化内涵是工艺改革，技术革新；循环回用是指用过的水在生产中进行闭路和开路循环回用。事实上在生产过程中，尚有相当部分的水排入环境中（如蒸发、原材料挟带、跑冒滴漏等），故用水最少量化还应包括这些技术改革与加工产品、副产品等再资源化问题，这些都是用水最少量化的研究内容。但用水最少量化毕竟是大于零的量，不能因此降低末端控制的作用，“零排放”要在充分发挥末端治理与综合治理技术的基础上，两者结合才能实现。2、冶金废水微波与超声波处理技术利用微波与超声波降解水中化学污染物，尤其是难降解的有机污染物，是近几年发展起来的一项新型处理技术。就液体而言，微波仅对其中的极性分子起作用，微波电磁场能使极性分子高速旋转碰撞而产生热效应，降低反应活化能和化学键强度；在微波场中，剧烈的极性分子震荡，能使化学键断裂，故可用于污染物的降解。超声波由一系列疏密相间的纵波构成，并通过液化介质向四周传播，当声能足够高时，在疏松的半周期内，形成空化核，空化核的寿命极短，它在爆炸的瞬间可以产生局部高温环境，并产生具有强烈冲击力的微射波，这种现象称为超声空化。这些条件足以使得有机物在空化气泡内发生化学键断裂、水相燃烧、高温分解、或自由基反应。近年来的研究也表明，包括卤代脂肪烃、单环和多环芳香烃及酚类物质等都能被超声波降解。3、钢铁工业废水纳米处理技术纳米材料具有常规微细粉末材料所不具备的许多特殊效应，如表面效应、体积效应、量子尺寸效