鋼鐵行業(yè)既是用水大戶,又是主要的環(huán)境污染源。因此,節(jié)約用水,減少排污,在用水方面實現(xiàn)減量化、再利用、再循環(huán)(3R)的循環(huán)經(jīng)濟運行模式,是我國鋼鐵行業(yè)發(fā)展面臨的越來越緊迫的任務(wù)。
我國鋼鐵行業(yè)用水現(xiàn)狀:
1.用水概況我國鋼鐵行業(yè)“九五”期間及“ 十五”初期用水情況
隨著人們對水資源這一戰(zhàn)略性資源認識的加深,節(jié)水意識進一步提高。 “九五”期間鋼產(chǎn)量增加了,但全行業(yè)噸鋼新水用量和噸鋼用水量均有所下降,水重復(fù)利用率也有所提高。這一變化在“十五”初期更明顯,提高的幅度更大。“九五”期間冶金行業(yè)噸鋼用水年平均遞減率為4.7 %,噸鋼新水年平均遞減率12.24%;“十五”初期,冶金行業(yè)噸鋼用水年平均遞減率為8.8%,噸鋼新水年平均遞減率為22%;而以1996年到2002 年為計算時間段,噸鋼新水年平均遞減率為15.63%。
2.“九五”及“十五”初期鋼鐵行業(yè)節(jié)水取得的主要成績
(1)用水量隨鋼產(chǎn)量增加而增加的趨勢得以控制。“九五”以來,絕大多數(shù)企業(yè)堅持樹立科學(xué)用水的新觀念,注重在科學(xué)用水、合理用水上做文章,依靠技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新,特別是一些鋼鐵企業(yè)用系統(tǒng)工程的方法對全公司進行節(jié)水規(guī)劃,取得較好的節(jié)水效果,使得鋼產(chǎn)量增加,新水耗量 逐年下降。
(2)污水資源化的觀點,越來越被人們所接受。由于水資源的短缺、環(huán)境的污染,使人們認識到污水資源化是一舉兩得的事情。目前已有近十家鋼鐵企業(yè)建成投產(chǎn)了污水處理廠,運行效果良好。如太鋼、漣鋼、邯鋼、鞍鋼、首鋼、大連鋼廠、包鋼等,做到了回收全廠生產(chǎn)污水,減少新水補充量。另有多家企業(yè)擬建或正在建全廠污水處理廠,如萊鋼、 石鋼、本鋼、凌鋼等。
(3)改變現(xiàn)有用水系統(tǒng),加強循環(huán),提高重復(fù)利用率來控制排水及補充新水。
我國鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)用水系統(tǒng),以往多以直流或清濁不分的循環(huán)系統(tǒng)為主,造成用水量大,排水量大。“九五” 以來已逐步將舊有的供水系統(tǒng)加以改造或增建循環(huán)系統(tǒng),新建廠(車間)均配套建設(shè)完善的循環(huán)水系統(tǒng)及設(shè)施,使得企業(yè)用水重復(fù)利用率大大提高。獨立循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)率可達98%以上,2002年,企業(yè)綜合重復(fù)利用率有的已達到97%,如寶鋼。位于長江邊的武鋼,2002年的重復(fù)利用率也已達到90.59%,比1996年的 80.25%提高了10 .34個百分點,從而使排水量和污染物排放量大大減少。
(4)水處理技術(shù)及裝備總體水平有所提高。
“九五”以來,鋼鐵企業(yè)在對工藝及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的同時,對用水系統(tǒng)及循環(huán)水設(shè)施等也加以改擴建。如淘汰小高爐,建大型高爐,相應(yīng)地建設(shè)完整的高爐冷卻水循環(huán)系統(tǒng)(含密閉循環(huán)系統(tǒng))及沖渣閉路循環(huán)系統(tǒng),在技術(shù)、經(jīng)濟條件許可時采用煤氣干法除塵,從而大大節(jié)約了用水,減少了污染。另外,采用新的高效水處理設(shè)備,改善水處理效果,提高了循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)率,節(jié)約了水資源。如有的企業(yè)連鑄、軋鋼濁環(huán)水系統(tǒng)采用化學(xué)除油器代替以往的高梯度磁過濾器和高速過濾器。采用先進的水處理技術(shù),改善循環(huán)水系統(tǒng)的運行條件,達到了節(jié)約水資源的目的。如有的企業(yè)采用高效水質(zhì)穩(wěn)定藥劑和加藥系統(tǒng)自動化,使gesep全球節(jié)能環(huán)保網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)由1.5提高到1.8左右,大大節(jié)約新水用量。
(5)水處理力度加大,達標率有所提高,污染物排放總量有所減少。
政府對環(huán)境保護的要求越來越嚴格,實施了交排污費的管理辦法,并對不達標排放采取罰款政策,使得鋼鐵企業(yè)對自身污水排放加以控制。 “九五”以來取得了較大的進步,力度越來越大,投入也越來越多。由《鋼鐵企業(yè)環(huán)境保護統(tǒng)計》可知,外排廢水處理達標率從1996年的81. 83%上升到2000年的88.9%,噸鋼排水量從1996年的31.68m3下降為2000 年的17.16m3,噸鋼排水量遞減率為45.8%。同時外排廢水中污染物總量下降幅度也較大,從1996年到2000年,酚由647.1噸下降為318.62噸,氰化物(按氰根計)由630.0 2噸下降為279.28噸,石油類由10791.31噸下降為7663.43噸,COD由189562.97噸下降為115147.59噸,懸浮物由1183826. 9噸下降為356730.97噸。
存在的主要問題雖然我國鋼鐵行業(yè)“九五”以來用水水平有了較大的提高,噸鋼新水由1996年的41.7 3m3降低到2002年的15.05m3,但與國際先進用水水平相比還存在較大差距。早在20世紀70年代末、80 年代初,國外噸鋼新水用量就已達到6m3左右。目前我國能達此水平的企業(yè)只有少數(shù)幾家。存在差距的主要原因如下: 1.部分企業(yè)為了減少投資和運行費用,原直流供水系統(tǒng)仍在使用。由于我國鋼鐵企業(yè)中老企業(yè)比例較大,而老企業(yè)直流系統(tǒng)居多,改造任務(wù)重。一批企業(yè),特別是在水資源相對豐富地區(qū)的企業(yè),仍使用原有的簡單處理設(shè)施,使含有污染物的生產(chǎn)廢水經(jīng)過處理與其它廢水匯流后達標排放。這不僅造成水資源的浪費,而且對環(huán)境造成污染。
2.供水水質(zhì)清濁不分,造成補水量大。部分企業(yè)原設(shè)計沒有循環(huán)設(shè)施,近幾年來,水資源緊張,環(huán)保要求嚴,故增建了水循環(huán)設(shè)施。但是將間接冷卻水和直流冷卻水匯入同一處理系統(tǒng)處理,由于間接冷卻水用戶對水質(zhì)要求高,摻混了濁水后,水質(zhì)不能滿足用水要求,故只能使用新水,而濁環(huán)水用戶的用量又小于處理回收水量,只好將多余的水大量 外排,既浪費水資源,又污染環(huán)境。
3.循環(huán)設(shè)施不完善,造成補水量大。有的企業(yè)建有循環(huán)水系統(tǒng)和設(shè)施,但是不完善,有的缺污泥處理系統(tǒng),有的缺冷卻設(shè)施,這樣,污泥直接排放造成污染,同時排走大量的水;或水溫過高,不能滿足生產(chǎn)對水溫的要求而增補新水。
4.循環(huán)水系統(tǒng)中沒有水質(zhì)穩(wěn)定措施,造成補水量大,排水量大?,F(xiàn)在許多企業(yè)雖有循環(huán)系統(tǒng)及設(shè)施,但其相應(yīng)補充水及循環(huán)水水質(zhì)不受控制,又缺乏有效的水質(zhì)穩(wěn)定措施,使得循環(huán)水使用一段時間后,懸浮物增多,含鹽量增多,菌藻繁殖等,造成水質(zhì)不能滿足用戶要求,必須增加補水以降低循環(huán)水中懸浮物和總含鹽量,從而造成補水量大。有的企 業(yè)有水質(zhì)穩(wěn)定措施,如加藥設(shè)施,但加藥系統(tǒng)自動化程度不高,多為人工不定時加藥,不能很好地控制循環(huán)水水質(zhì),也增大了循環(huán)水系統(tǒng)的排污量,使循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)低,增加了新水消耗量。
5.生產(chǎn)工藝用水量大。生產(chǎn)工藝用水量大,循環(huán)水量就大,從而造成補水量大,這是企業(yè)存在的共性問題。如高爐沖渣水,目前多采用水沖渣法,1t渣約需10m3水,若采用轉(zhuǎn)鼓渣法粒化裝置的工藝,則1t渣只需1m3水。目前大中型高爐煤氣凈化絕大多數(shù)為“濕法”,這樣就需要大量的洗滌水,同時這些水又造成新污染。以一座300m3 級高爐為例,煤氣洗滌水一般為300m3/h,此水中懸浮物含量超過2000mg/l,而且尚含有酚等其它污染物,因此,直接外排是不允許的,故目前該類洗滌水均以加藥處理后循環(huán)使用。該處理系統(tǒng)龐大、繁雜,若采用“干法”除 塵,則不需要這部分水,從而節(jié)約水資源,杜絕了污染。連鑄二次冷卻方式不同,如采用氣水噴霧方式冷卻,可比傳統(tǒng)的水冷方式節(jié)水約40%,從而也節(jié)約了處理這部分水的投資、占地。其次,近年來在主體生產(chǎn)工藝技術(shù)改造時,生產(chǎn)單位經(jīng)常由于投資緊張,在循環(huán)水設(shè)施建設(shè)上,能簡則簡,對水處理的重視程度不夠,形成“欠賬”過多,這不僅給生產(chǎn)節(jié)水帶來諸多困難,而且造成嚴重的環(huán)境污染。
6.現(xiàn)有供水系統(tǒng)的不合理,造成能耗高。由于我國鋼鐵企業(yè)的用水系統(tǒng)大多數(shù)是從直流系統(tǒng)改造為循環(huán)系統(tǒng)、部分循環(huán)系統(tǒng),為節(jié)省投資未進行供排水系統(tǒng)整體優(yōu)化,部分車間改循環(huán),補水量減少,而原供水泵組及供水管網(wǎng)因用水量減少,管網(wǎng)壓力升高,而且,管網(wǎng)必須滿足最高壓力用戶的要求,壓力一般在0.5Mpa左右,而循環(huán)系統(tǒng)補充水需用壓力一般只0.3Mpa即可,因而造成能源浪費。另外還有一種情況,就是直流供水系統(tǒng)的管網(wǎng),為確保不間斷用水戶而設(shè)置的安全供水水塔要求,必須將供水壓力控制在水塔進出水的條件下,一般壓力必須大于0.3Mpa,而循環(huán)系統(tǒng)補充水壓力只需0.3Mpa即可,因而,也造成了能源浪費。
7.有些水處理技術(shù)還有待開發(fā)研究。目前,有些污染物的處理還比較困難,如軋鋼系統(tǒng)的含油廢水、含油污泥的脫水、酸廢液的再生、冷軋系統(tǒng)的含油及廢乳化液廢水等等的處理流程和設(shè)施均有待開發(fā)研究?,F(xiàn)有軋鋼含油廢水處理技術(shù),目前其適用規(guī)模和處理效果還不夠理想,因此,限制了這部分水的長期穩(wěn)定循環(huán)利用,從而使該系統(tǒng)的循環(huán)利用 率得不到提高,補水量加大。因此,必須加大這方面處理技術(shù)的研究力度,并尋找不造成二次污染的新的水處理方法。
8.在生產(chǎn)管理中暴露出的問題:①計量儀表設(shè)施不齊備。②豐水地區(qū)的冶金企業(yè)節(jié)水意識較差。③用水管理機制不合理。5沒有健全的節(jié)水管理機構(gòu)。⑤在企業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及技術(shù)改造中對水設(shè)施重視不夠。
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