钢铁企业节水节能技术措施以及发展

钢铁企业节水节能技术措施以及发展趋势
为了缓和我国水资源供需矛盾，提高用水效率，减少工业废水对水环境的污染，实现发展与环境的融合，国家经贸委和国家标准化管理委员会发布了５个高用水行业的《工业企业取水定额国家标准》，对钢铁行业等实行强制性用水定额管理，促使企业必须采取有效的节水措施。

尽管我国的钢铁工业的产量增长较快，但新水用量一直为负增长，这标志着节水技术和措施已在钢铁工业发挥巨大的作用。

但应该清楚，取得如此成效是基于初期的落后的用水设施。

目前，企业原有落后用水设施改造基本达到完善，加之节水工作是一项环保内容，投资大、运行费用高，不会对企业带来经济效益，要进一步取得明显节水效果，靠企业自发推进节水技术及其应用是不现实的。

为此，国家在制定了强制性用水定额管理的同时，制定《钢铁产业发展政策》，规定发展目标：到２０１０年全行业吨钢耗新水降到８吨以下；到２０２０年全行业吨钢耗新水降到６吨以下。

同时对新建钢铁工业装备水平和技术经济指标采用准入制。

准入条件规定了钢铁联合企业技术经济指标：吨钢耗新水长流程低于６吨，短流程低于３吨，水循环利用率９５％以上。

其它钢铁企业指标要达到重点大中型钢铁企业平均水平。

国家已对钢铁企业等高用水行业实行强制性用水定额管理，并出台发展政策，那么推行强制性节水技术及其应用也将成为必然趋势。

一、强制性工序节水
目前较成熟的节水工序如下：
１．高炉干法除尘技术
已实施项目有：莱钢２座７５０ｍ３高炉、首钢１２００ｍ３高炉、柳钢１２００ｍ３高炉、唐钢３２００ｍ３高炉、邯钢３８０ｍ３高炉、凌源３００ｍ３高炉等采用全干法除尘系统；太钢１２００ｍ３高炉、攀钢４号１３５０ｍ３高炉、武钢５号３２００ｍ３高炉、邯钢１２６０ｍ３高炉和首钢３号２５００ｍ３高炉等采用干湿混用除尘系统。

国外使用干法除尘技术的最大高炉为４０００ｍ３。

全干法除尘技术在７５０ｍ３以下高炉应用较广、技术成熟；对大型高炉采用干湿混用除尘系统，虽然投资较大，但节水、运行安全，从
节水角度应大力推广。

２．转炉干法除尘技术
干法除尘系统国外应用已达４０多套。

如果一半的企业应用转炉干法除尘技术，较湿法除尘系统而言，每年约节水４４００万ｍ３。

３．加热炉汽化冷却技术
４．干熄焦技术
５．连铸连轧工艺
二、设备冷却循环水系统——空冷器的应用
闭路冷却循环供水系统取代开路冷却循环供水系统的节水技术将成为发展趋势。

闭路冷却循环系统补水量为其循环水量的０．１％—０．５％，而开路冷却循环水系统补水量（按一般温升１０℃、浓缩倍数为３计）为２．６％。

开路循环水系统即使采用更高的浓缩倍数、补充高质量新水或者循环水水质为软化水，其补水量也不低于２％的极限值。

可见，循环水系统节水出路是采用闭路循环水系统，闭路循环水系统采用空冷器冷却降温是节水的关键技术，尤其是干式空冷器节水效益明显。

闭路循环水系统降温设备采用板式换热器，则必需配备冷水循环水系统，这将失去闭路循环水系统节水的意义。

空冷器取代板式换热器的空冷技术在高炉设备、转炉设备等应用较广、技术成熟，在连铸结晶器、加热炉等设备冷却中应进一步推广应用。

三、膜处理技术取代离子交换技术
软化水、脱盐水制备采用离子交换技术，将消耗大量的盐、酸、碱，同时排出大量的高含盐生产废水，给废水回用处理带来难度，减少了回用水量，相应增加排水量。

尤其是北方地区，水的硬度较高、含盐量也高。

比如，北方某４５０万吨综合钢铁企业，按水的总硬度为２５０ｄＨ计，年耗软水约８００万ｍ３，年所需工业食盐４２８０吨。

这个数字还不包括因制备脱盐水而加到水中的酸、碱量。

由于高含盐废水只能回用于有限的用户，多余水不得不外排，降低水的重复利用率低。

软化水、脱盐水的制备采用膜处理技术，正好解决这一问题，只是一次性投资较大。

从长远看，膜处理技术取代离子交换技术制备软化水、脱盐水是发展趋势。

目前，该技术在电厂等各行业应用较广，在钢铁行业已逐步开始应用。

四、厂区给排水管网分质敷设
企业扩建、改造或新建厂区的生产给排水管网分质设置是水资源达到合理利用的前提条件。

生产排水管网应分为一般废水排水管网和浓盐水排水管网。

前者可将企业一般工业废水、车间废水处理站出水等进行收集，送至厂区废水处理站，处理回用；后者将企业除盐水站、软化水站产生的浓盐水以及废水处理站深度处理产生浓盐水等进行收集，以便经废水处理站简易处理后直接用于可接受高含盐水的用户。

采用分质排水，可以减轻厂区废水处理站负荷、减少投资和运行费用；同时，使高含盐水因量少而充分利用，减少废水排放。

生产给水管网：除按常规设有工业新水供水管网、软化水和脱盐水供水管网外，还应设中水回用供水水管网、浓盐水回用供水管网。

中水来自废水处理站处理后的一般回用水，可供浊环水系统用水、膜法深度处理制备软化水、脱盐水等用水；浓盐水来自浓盐水排水管网收集并进行简易处理后的回用水，回用浓盐水供水管网主要供原料场洒水、高炉冲渣、铸铁机、钢渣场等用户。

采用分质供水，以满足各用户对水质的不同要求，减少不必要的水质浪费，降低运行成本。

五、废水回用深度处理
废水回用深度处理是企业实现零排放的必要条件。

由于直流冷却系统逐渐减少，生产排水大部分为循环水的排污水及车间生产废水处理排水，其含盐量重相对较高，简易处理后一般不能直接回用于其原用水羹系统，使其回用使用面窄，不能充分利用，部分水仍要外排。

只有进行深度处理，降低回用水含盐量，使回用水水质恢复到工业新水水质指标，取代工业新水，才能真正达到回用目的；同时由于深度处理使盐分进一步浓缩，浓盐水水量大大减小，使该部分水水量远小于原料场洒水、高炉冲渣、炼钢渣场等可接受含盐量较高的用户用水量，从而使高含盐废水也不外排，企业真正实现废水零排放。

废水回用深度处理已在太钢、邯钢等企业有成功的先例。

六、建设综合钢铁企业，降低水耗
建设综合钢铁企业是企业降低水耗、实现零排放的前提条件。

综合钢铁企业一般包括原料场、烧结、焦化、炼铁、炼钢、轧钢等车间，各车间用水水质、水温以及排水水质、水温等条件差别较大，为串级用水、串级供水、一水多用、废水回用等提供最大可能，使各种水质能充分利用、从而减少废水排放，以达到零排放。

七、开发海水、雨水利用
在淡水资源逐渐减少，严重制约企业和社会经济发展的今天，开发利用海水、雨水是钢铁企业摆脱有限水资源束缚、可持续发展的出路。

目前，莱钢利用雨水地下回灌进行储存，利用较好，解决了淡水资源短缺，是企业进一步发展的良好基础。

为鼓励钢铁企业节约淡水资源，《工业企业取水定额国家标准》规定，海水用量和雨水用量不作为钢铁企业用水定额考核指标。

这为沿海地区及内地山区钢铁企业发展创造有利条件。

钢铁企业是社会经济实体组成部分，只有加大投人，加强节水技术实施、合理开发水资源、减少排水、实现“零”排放才是可持续发展的出路。