“分質(zhì)供水、串級補(bǔ)水、梯級排水、循環(huán)利用”的水系統(tǒng)創(chuàng)新實(shí)踐應(yīng)用

摘要：本文以建設(shè)節(jié)水型企業(yè)及大力實(shí)施水污染防治為出發(fā)點(diǎn)，介紹了陜鋼集團(tuán)漢中鋼鐵有限責(zé)任公司（以下簡稱漢鋼公司）在用水方面實(shí)施的“分質(zhì)供水、串級補(bǔ)水、梯級排水、循環(huán)利用”的創(chuàng)新實(shí)踐成果，總結(jié)了創(chuàng)新成果的優(yōu)勢所在，回顧了推行過程及應(yīng)用效果，并對創(chuàng)新實(shí)踐成果的應(yīng)用前景給予了充分展望。

關(guān)鍵詞：鋼鐵企業(yè);循環(huán);節(jié)水;零排放

漢鋼公司為陜西省確定的產(chǎn)業(yè)整合、技術(shù)改造、災(zāi)后重建項(xiàng)目。廠區(qū)地處陜西省漢中市勉縣，該地區(qū)靠近定軍山景區(qū)，毗臨漢江，屬環(huán)境敏感地帶，也是南水北調(diào)工程供京、津、唐地區(qū)的重要水源地，因此，在項(xiàng)目建設(shè)時(shí)，公司即確定了“廢水零排放”的目標(biāo)，提出“分質(zhì)供水、串級補(bǔ)水、梯級排水、循環(huán)利用”的創(chuàng)新思路，并在管理實(shí)踐中具體應(yīng)用。

一、實(shí)踐背景

據(jù)監(jiān)測，全國廢污水排放量由2002年的631億噸增加到2018年的接近1100億噸。多數(shù)城市地下水受到一定程度污染，并且有逐年加重的趨勢。日趨嚴(yán)重的水污染不僅降低了水體的使用功能，進(jìn)一步加劇了水資源短缺的矛盾，更重要的是漢鋼公司所處的漢江流域是南水北調(diào)的重要水源地，供給著北京及周邊地區(qū)幾千萬人口的生活生產(chǎn)用水，漢江水一旦被污染，將會對這些地區(qū)的生產(chǎn)生活用水產(chǎn)生重大影響。因此，建設(shè)節(jié)水型企業(yè)及大力實(shí)施水污染防治成為漢鋼公司在用水方面首先需要解決的問題。

二、實(shí)踐簡介

漢鋼公司生產(chǎn)新水來源是購買陜西漢中供水有限責(zé)任公司的漢江河地表水，由漢江第一壩自流至南干渠取水，公司從南干渠取水泵站取水至廠區(qū)中央水處理，經(jīng)處理后使用。

處理后的新水主要供應(yīng)燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋鋼的循環(huán)水系統(tǒng)，采用分質(zhì)供水，梯級排水，系統(tǒng)大循環(huán)工藝，主要是根據(jù)不同用戶供給不同水質(zhì)的水、將高水質(zhì)用戶的排水作為低水質(zhì)用戶的補(bǔ)水并進(jìn)行系統(tǒng)大循環(huán)（將煉鋼余熱鍋爐、軋鋼氣化冷卻、煉鐵軟水循環(huán)系統(tǒng)等的排水排入各分廠凈循環(huán)水系統(tǒng)作為補(bǔ)充水，將各分廠的凈循環(huán)水系統(tǒng)的排水作為各分廠濁循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)充水，各分廠濁循環(huán)水系統(tǒng)的排水排入廢水處理系統(tǒng)，經(jīng)處理后用于雙膜法除鹽水制備系統(tǒng)，將制備的除鹽水用于余熱鍋爐、汽化冷卻、軟水循環(huán)系統(tǒng)等高水質(zhì)用戶的補(bǔ)水，完成一個(gè)大循環(huán)，開始下一個(gè)大循環(huán)），生產(chǎn)新水只作為大循環(huán)的補(bǔ)充水。采用雙膜法除鹽水工藝分離出的濃鹽水用于澆灑道路、綠化、除塵、渣處理等雜用水消耗掉。經(jīng)廢水處理后的回用水也可直接用于對水質(zhì)要求不高的濁循環(huán)水和雜用水。

三、創(chuàng)新實(shí)踐的優(yōu)勢

（一）和一般水處理工藝流程比較

1.??? 目前鋼鐵企業(yè)的現(xiàn)狀是各用水單位建有自己的水處理系統(tǒng)（如：軟水循環(huán)系統(tǒng)、凈循環(huán)水系統(tǒng)、濁循環(huán)水系統(tǒng)等），但普遍采用直補(bǔ)水和直排水方式。一般采用新水濃縮3 倍左右作為排水指標(biāo)直接排放。由于沒有解決水中濃縮的鈣、鎂等結(jié)垢離子及其它腐蝕性離子，不能回用，一般廢水經(jīng)物理方式處理后外排到江河湖泊等水體，實(shí)行廢水達(dá)標(biāo)排放，這種用水工藝雖然滿足生產(chǎn)需求，但用水量較大，成本較高，廢水達(dá)標(biāo)排放，不符合美麗中國，綠色企業(yè)發(fā)展方向，需要進(jìn)一步改造。

2.??? 采取串級補(bǔ)水，梯級排水的用水模式，達(dá)到降低水系統(tǒng)運(yùn)行成本和保護(hù)環(huán)境的目的，符合綠色發(fā)展環(huán)保要求。

（二）技術(shù)路線及主要技術(shù)指標(biāo)

1.??? 鋼鐵企業(yè)梯級補(bǔ)排水、系統(tǒng)大循環(huán)工藝就是采用分質(zhì)補(bǔ)水、將高水質(zhì)用戶的排水作為低水質(zhì)用戶的補(bǔ)水并進(jìn)行系統(tǒng)大循環(huán)，生產(chǎn)新水只作為大循環(huán)的補(bǔ)充水。根據(jù)2019年水利部引發(fā)的《鋼鐵等十八項(xiàng)工業(yè)用水定額的通知》規(guī)定：鋼鐵聯(lián)合企業(yè)噸鋼耗新水量領(lǐng)跑水平為≤2.1立方米（不含焦化、不含冷軋），先進(jìn)水平為≤2.3立方米，通用水平為≤3.6立方米。根據(jù)年產(chǎn)300萬噸規(guī)模的鋼鐵企業(yè)實(shí)踐，噸鋼耗新水量為1.5立方米左右，年可節(jié)水630萬噸新水左右，實(shí)際技術(shù)水平在同行業(yè)到達(dá)領(lǐng)跑水平。通過梯級補(bǔ)排水項(xiàng)目的實(shí)施解決補(bǔ)水、排水、節(jié)水等水系統(tǒng)上的難題。

2.??? 本工藝可以收集雨水經(jīng)廢水工藝處理后加入大循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)廢水零排放和節(jié)約用水的目標(biāo)，再配合干法除塵等節(jié)水工藝，一般可將噸鋼耗新水量控制在2 立方米左右。

（三）技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

1.??? 通過采用雙膜法除鹽水工藝（反滲透），將廢水中的各種離子除去，變成高品質(zhì)的除鹽水，變廢為寶，形成了整個(gè)系統(tǒng)的大循環(huán)。

2.??? 梯級補(bǔ)排水，分質(zhì)供水，做到了物盡其用，避免了水資源浪費(fèi)和降低了運(yùn)行成本。

3.??? 由于該工藝不需要外排水，因此真正做到了廢水零排放，保護(hù)了環(huán)境。樹立了企業(yè)環(huán)保形象。

四、實(shí)踐的推行過程及應(yīng)用

為響應(yīng)建設(shè)美麗中國、魅力勉縣及綠色制造企業(yè)號召，落實(shí)節(jié)水型社會“十三五”規(guī)劃，淘汰傳統(tǒng)的用水節(jié)水手段已刻不容緩，要大力推行新一代的節(jié)水技術(shù)改造和節(jié)水管理機(jī)制，助推漢鋼公司節(jié)水降耗工作邁入新臺階，實(shí)現(xiàn)廢水零排放。

（一）完善給排水機(jī)制，大力推進(jìn)節(jié)水管理

漢鋼公司領(lǐng)導(dǎo)高度重視節(jié)水工作，在項(xiàng)目立項(xiàng)之初就制定了水系統(tǒng)節(jié)水、節(jié)能、環(huán)保工作，走資源節(jié)約、環(huán)境友好、綠色生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展道路。采用了大量的節(jié)水工藝，如干法除塵工藝，汽化冷卻工藝，循環(huán)水工藝等，建立了中央水處理系統(tǒng)。采用集中供水，用水定額控制，公司各單位用水統(tǒng)一由中央水處理供應(yīng)，各工序單位用水自主管理的運(yùn)行模式。生產(chǎn)生活排水全部回收，處理后全部回用，達(dá)到了廢水零排放。通過水調(diào)度集中管理，水督察監(jiān)督，規(guī)范各單位用水、排水行為，保證了供水系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，杜絕系統(tǒng)突發(fā)失壓事故，大大減少了亂補(bǔ)亂排現(xiàn)象，有效遏制了人為因素導(dǎo)致的水資源浪費(fèi)。

（二）規(guī)范基礎(chǔ)管理，落實(shí)節(jié)水責(zé)任，開展水平衡測試，強(qiáng)化監(jiān)督考核完善節(jié)水管理制度，公司制定了《給排水管理制度》、《水電氣督察制

度》等，專門成立了水電氣督查檢查組，通過對各項(xiàng)管理制度的嚴(yán)格執(zhí)行，不定期對各單位用水、排水情況進(jìn)行檢查、監(jiān)督和考核，通過檢查監(jiān)督進(jìn)一步規(guī)范了了用水、排水行為，杜絕私拉亂接、亂排亂放現(xiàn)象。公司完成了水平衡測試報(bào)告書，詳細(xì)的闡述了企業(yè)節(jié)水理念，通過水平衡測試使得漢鋼公司在給排水和節(jié)約用水方面管理有效可控，在節(jié)水、節(jié)能、環(huán)保、創(chuàng)新方面成績突出，同時(shí)通過鋼鐵體驗(yàn)游活動接受社會監(jiān)督，促進(jìn)企業(yè)在節(jié)水方面不斷進(jìn)步，使得漢鋼公司噸鋼耗新水指標(biāo)達(dá)到了國內(nèi)先進(jìn)水平，廢水處理后回用做到了不排放。

（三）積極開辟非常規(guī)水資源

隨著鋼鐵工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，面對水資源逐漸減少的嚴(yán)峻形勢下，尋找新的水源成為鋼鐵企業(yè)的一項(xiàng)重要工作。近年來隨著城市化進(jìn)程的進(jìn)一步加快，城市污水處理廠的中水成為鋼鐵企業(yè)下一個(gè)重要水源，通過加大投入，全面采用中水替代工業(yè)新水使用，能緩解目前水資源的緊張局面。同時(shí)通過考慮鋼鐵企業(yè)占地面積大的優(yōu)勢，積極回收廠區(qū)雨水，充分利用雨水，進(jìn)一步降低新水取水量，通過不斷尋找非常規(guī)水資源，減少對常規(guī)水資源的依賴，這也是鋼鐵企業(yè)未來節(jié)水工作的方向之一，漢鋼公司充分利用廠區(qū)占地3 平方公里的地域面積，大力回收雨水，降低新水取水量。

（四）加強(qiáng)節(jié)水宣傳，營造建設(shè)節(jié)水型企業(yè)的良好氛圍

公司始終重視節(jié)水宣傳，利用微信公眾號、報(bào)刊、宣傳畫冊等載體進(jìn)行節(jié)水宣傳，主辦“中國水周世界水日”主體宣傳活動，不斷提高干部員工的節(jié)水意識，通過知識競賽答題等活動牢固樹立全員節(jié)水及節(jié)能環(huán)保意識，形成人人參與節(jié)水的良好氛圍。

參考文獻(xiàn)：

[1]?? 張春霞，王海風(fēng)，張壽榮，殷瑞鈺.中國鋼鐵工業(yè)綠色發(fā)展工程科技戰(zhàn)略及對策[J].鋼鐵，2015，50（10）：1-7.

[2]?? 中華人民共和國水利部，《鋼鐵等十八項(xiàng)工業(yè)用水定額的通知》，2019.12.

作者簡介：

王輝（1986年 6月），男，漢族，陜西富平，本科學(xué)歷，工程師，研究方向水處理.