提高污水綜合利用率，實現(xiàn)污水零排放

韓學華，王 乾，劉海洋，單寶安

（山東壽光巨能特鋼有限公司，山東壽光，262700）

前言

山東壽光巨能特鋼有限公司生產(chǎn)循環(huán)水系統(tǒng)主要以地表水為補充水源，2015年度外排污水27萬m3，環(huán)保排污費用52萬元，節(jié)能環(huán)保任務(wù)艱巨。為此，及時把脈公司用水癥結(jié)，盤活全公司污水資源，降低新水消耗，節(jié)約生產(chǎn)成本及污水外排環(huán)保費用，成為關(guān)系公司長久發(fā)展的重要因素，也是企業(yè)踐行節(jié)能減排的所應承擔的責任，打破固化思維模式，采取技術(shù)改造，拓展污水利用途徑，實現(xiàn)了污水零排放。

1 現(xiàn)狀及存在的問題

成立專門攻關(guān)小組對污水產(chǎn)生量大、利用率低、排污量大的各種因素進行了全面的分析，從污水溝管控差、生產(chǎn)系統(tǒng)排污水利用率低、生產(chǎn)工藝用水水質(zhì)、制約污水處理站運行等方面，圍繞存在的問題，找出了10項影響因素，形成因果分析圖見圖1。

圖1 影響污水綜合利用因素分析

2 問題分析及對策實施

2.1 污水溝管控差問題

2.1.1 公司內(nèi)連通市政排水渠的外排污水口均為開放式無組織排放，大量污水被直接排放，污水資源得不到有效節(jié)流回用，是污水回收利用率、環(huán)保排污費高的直接原因。

解決措施：在廠區(qū)各對外排污口安裝方形閘板閥5個進行污水的有效節(jié)流控制，倒逼污水回流，迫使各處排污水均通過廠區(qū)排水溝回用到創(chuàng)業(yè)路主水溝進入污水泵房與污水處理站。同時逢降雨期間，除廠區(qū)防汛應急排水外，雨水也得到全部的回收利用。2.1.2 環(huán)公司廠區(qū)范圍內(nèi)各處排水溝，總體規(guī)劃時未考慮污水回用，建造時標高不一致，經(jīng)常溢水或阻塞，是影響污水回用的次要原因。

解決措施：根據(jù)各污水溝標高不同，寬窄不一的現(xiàn)象，攻關(guān)小組實地測量水溝標高，并繪制水溝流向圖，把生產(chǎn)路以南污水無法回流至污水泵房的地點及污水溝低洼溢水地點標出。實施過路頂管疏導引流各處污水，加高低洼水溝墻壁提高蓄水量等改造，實現(xiàn)污水溝的全部貫通。

3.2 生產(chǎn)系統(tǒng)排污水利用率低問題

2.2.1 各生產(chǎn)循環(huán)水凈環(huán)水系統(tǒng)、軟環(huán)水系統(tǒng)等水質(zhì)較好優(yōu)質(zhì)的排污水直接排放至污水溝，一方面造成水質(zhì)的二次污染，同時加劇了污水產(chǎn)生量；另一方面加重了污水處理站運行負荷，增加了污水處理成本。

解決措施：及時轉(zhuǎn)變工作思路，利用循環(huán)水系統(tǒng)有壓回水或上塔泵組供水進冷卻塔的高低壓差關(guān)系，實施串級用水改造，將各凈環(huán)水系統(tǒng)、軟環(huán)水系統(tǒng)的排污水直接串級使用到濁環(huán)水系統(tǒng)水池。例如：轉(zhuǎn)爐泵房凈環(huán)水系統(tǒng)、軟環(huán)水系統(tǒng)排污水直接排放至轉(zhuǎn)爐除塵濁環(huán)水及VD濁環(huán)水系統(tǒng)中，實現(xiàn)污水資源直接在本泵房消化使用，達到節(jié)能減排的目的。

2.2.2 反滲透設(shè)備濃鹽水未充分利用，濃鹽水直流入污水溝，造成污水的不斷濃縮惡化。

解決措施：設(shè)計敷設(shè)濃鹽水管道，直接輸送濃鹽水至轉(zhuǎn)爐渣跨、高爐?；?、電爐渣跨、煉鐵鑄鐵機等對用戶直接做為噴渣使用或直接用于廠區(qū)噴灑降塵使用。

2.3 生產(chǎn)工藝用水水質(zhì)問題

2.3.1 燒結(jié)機混料直接補充新水，消耗水量達到40m3/h，新水補充至混料水池后，再次使用蒸汽加熱升溫至60℃以上使用，新水消耗、蒸汽消耗較大。

解決措施：為解決燒結(jié)混料水耗及蒸汽耗能問題，攻關(guān)小組與燒結(jié)工藝工程師多次溝通，確定燒結(jié)混料用水對水質(zhì)要求不高，污水水質(zhì)完全能夠滿足要求。高爐?；褂梦鬯鲈鬁囟冗_到70℃以上，滿足燒結(jié)混料用水需求，攻關(guān)小組制定方案敷設(shè)管道將高爐?；撛蟮母邷匚鬯苯右髦翢Y(jié)混料水池，節(jié)省新水消耗的同時又節(jié)約了蒸汽資源，起到了節(jié)能降耗的顯著效果。

2.3.2 余熱發(fā)電項目循環(huán)水系統(tǒng)為凈環(huán)水設(shè)計，每天新水消耗量約為700 m3左右，系統(tǒng)循環(huán)量大，蒸發(fā)量大，外排污水量大。

解決措施：結(jié)合鄰近化水站采用鈉離子交換器+反滲透處理工藝，反滲透每天濃鹽水產(chǎn)量約為650 m3。該處理工藝原水經(jīng)過鈉離子交換器處理，鈣、鎂等易結(jié)垢離子基本去除，濃鹽水中只是鈉離子與氯離子等造成了水質(zhì)電導率較高（1900 μS/cm左右）。攻關(guān)小組經(jīng)過充分論證，將化水站反滲透設(shè)備濃鹽水引至鄰近余熱發(fā)電項目循環(huán)水池，只要控制系統(tǒng)不發(fā)生腐蝕即可。通過一年多的運行，循環(huán)水系統(tǒng)運行穩(wěn)定。此項工藝改造，日節(jié)約新水700 m3，同時還充分消化利用了反滲透濃鹽水，減少了污水的產(chǎn)生量，降低污水處理站設(shè)備的運行負荷，一舉多得。

2.4 制約污水處理站運行問題

污水處理站處理規(guī)模為150 m3/h，系統(tǒng)采用凈化沉淀預處理+超濾+反滲透工藝，污水處理核心反滲透設(shè)備設(shè)計進水電導率6000 μS/cm左右且保持穩(wěn)定；實際運行發(fā)現(xiàn)來水指標波動范圍大且水質(zhì)混雜，來水電導率超10000 μS/cm，造成超濾及反滲透膜污堵，對設(shè)備造成致命損傷。針對污水來源復雜、運行費用較高等諸多問題，攻關(guān)小組多措并舉攻克難關(guān)，合理調(diào)配污水處理站進水的穩(wěn)定性；

2.4.1 化水站距離污水處理站不足500 m，鈉離子交換器反洗鹽水直接進污水處理站，因污水處理站無緩沖水池，影響污水處理站運行。

解決措施：對反洗高濃度鹽水在余熱發(fā)電東側(cè)水溝，自制安裝閘板進行控制，倒逼化水站反洗水沿渣跨北路水溝充分混合制氧泵房、轉(zhuǎn)爐泵房、軋鋼二線、三線、生產(chǎn)樓的污水后經(jīng)2500多米的水溝充分稀釋后進入污水處理站。

2.4.2 燒結(jié)脫硫排污水電導率達13000 μS/cm，氯離子含量11000 mg/L,極難處理。

解決措施：在液化氣站北側(cè)將污水向西通道封堵，倒逼污水流向2#高爐水泵房西側(cè)污水池及水溝進入創(chuàng)業(yè)路主水溝，沿途2000多米在污水溝內(nèi)充分混合，保證水質(zhì)恒定，并修改排水溝兩處。（水溝改造流向見圖2）

圖2 水溝改造流向圖

2.4.3 轉(zhuǎn)爐渣跨噴淋后污水石灰含量高、溫度高，而且石灰高溫溶于水，污水處理站前期預處理不能有效去除，造成超濾膜的大面積污堵，嚴重影響超濾膜使用壽命。

解決措施：①將粗顆粒西側(cè)污水溝截留，利用1#高爐水泵房閑置的水池，引流轉(zhuǎn)爐渣跨高溫污水至此進行風機降溫、雜質(zhì)析出，沉淀處理后上清水再流向創(chuàng)業(yè)路主水溝。

②污水處理站新上處理水量為200 m3/h的復合膜過濾器一臺，污水經(jīng)高效澄清池、全自動過濾器加藥預處理后，再進入復合膜過濾器進行細化精處理，出水濁度小于5 NTU，過濾精度5 μm以下，全力保障超濾運行。

2.4.4 煤氣排水器冷凝水苯酚等含量高、強腐蝕性強，對超濾膜、反滲透膜損傷嚴重。

解決措施：針對煤氣排水器強腐蝕性水質(zhì)，利用廢舊材料自行制作儲水水罐15個，放置于排水器旁，使用拖拉機罐車運至電爐渣跨通過高溫紅渣分解消化。

2.5 污水處理站投運后，月均運行費用約計12萬左右，年運行費用144余萬元，運行費用大。

解決措施：根據(jù)公司污水用戶使用水質(zhì)要求，改變污水處理站運行工藝。污水經(jīng)污水處理站預處理高效澄清池+全自動過濾器處理后，出水濁度小于50 NTU，直接供給燒結(jié)脫硫、轉(zhuǎn)爐渣跨、鑄鐵機、粒化渣等使用。遇到全公司檢修污水用戶停產(chǎn)、降雨等情況時，再開啟超濾、反滲透進行污水回用。通過改變運行工藝，污水處理站月均運行費用3.6萬元，年運行費用43萬元，年節(jié)約運行費用超過100萬元。

3 取得效果

經(jīng)過一系列改造方案的實施，全公司刨除生活區(qū)化糞池的環(huán)保排污、汛期廠區(qū)內(nèi)應急排水、大規(guī)模水溝清理期間排污這些不可更改因素，全年實現(xiàn)污水零排放。改造前（2015年）廢水外排環(huán)保費用為52萬元，改造后（2016～2017年），年均外排費用12.79萬元，年均節(jié)約廢水外排環(huán)保費用39.21萬（排污污水費用為1.9元/m3），可節(jié)約新水39.21萬元÷1.9元/m3=20.64萬m3，地表水采購為2.97元/m3，可節(jié)約采購新水費用61.29萬元，年總計節(jié)約費用：排污費39.21萬元+新水采購費61.29萬元+污水處理站節(jié)約運行費用100萬元=200.5萬元。