钢铁行业节水工作“十五”回顾及“十一五”展望

水是人类生活和社会生产必需的、不可替代的自然资源；水资源状况直接影响着经济社会发展和人民生活水平的提高，人均用水的有效提高是中国小康目标实现的难点；水资源是影响我国可持续发展的基础性、全局性、战略性问题。

水已成为制约部分钢铁工业生产基地生存和发展的重要因素，也成为钢铁工业可持续发展的重要环境影响评价指标。

一、钢铁行业“十五”期间节水工作成绩显著

水在钢铁生产中的作用主要包括冷却用水、热力和工艺用水、除尘洗涤用水。大力发展和推广工业用水重复利用技术，提高水的重复利用率是钢铁工业节水的首要途径。应大力推动循环用水系统、串联用水系统和回用水系统，网络集成技术的开发与应用，优化企业用水网络系统。

钢铁生产需要大量取自江、河、湖、井的新水资源，经处理、串级使用后，须达标才可排放。国家钢铁产业发展政策中明确钢铁行业节水目标：2005年，吨钢耗新水12吨以下；2010年降到吨钢耗新水8吨以下；2020年降到吨钢耗新水6吨以下，钢铁工业在水资源消耗总量减少的前提下实现总量适度发展。

由于我国水资源分布不均衡，过去各企业对吨钢耗新水指标的关注程度相差较大，2000年以前钢铁企业吨钢耗新水指标企业间有很大差异，特别是丰水地区和老企业，由于水资源的紧缺程度不同、水价差异造成的节水改造及运行经济收益显著不同。经过“十五”期间钢铁行业的共同努力，我国很多钢铁企业的吨钢耗新水指标已经达到世界先进水平，其中宝钢、莱钢、济钢等节水成绩显著。期间更多钢铁企业已从不重视节水和不注意开发非传统水资源，转变为节流优先、治污为本、多渠道开源提高水循环使用率，保证钢铁可持续发展战略。

二、钢铁工业重点节水技术与管理措施

钢铁行业生产全流程几乎都离不开水，从选矿、烧结、焦化、炼铁、炼钢、轧钢各工序都需要消耗大量水资源。因此，必须全流程统筹部署节水工作，这就要求在生产工艺中尽可能地选用先进的技术和装备，节约水资源。

“十五”期间中国钢铁工业协会提出以“三干三利用”为代表的循环经济理念促进钢铁工业可持续发展的观点，其中提高钢铁企业“水循环利用”就是要建立钢铁生产工序内部、工序之间及厂际问多级、串级利用，提高水循环利用率，提高浓缩倍数，实现水资源消耗减量化，减少水循环系统工业废水排放量。具体措施包括：与主体技术改造配合，尽可能采用不用水或少用水的工艺及大型设备，做到源头用水减量化；采用高效、安全可靠的先进水处理技术和工艺，提高水的循环利用率，进一步降低吨钢耗新水量；采用先进工艺对循环水系统的排污水及其它排水进行有效处理，使工业废水资源化，实现工业废水“零”排放。同时，重点做好污水处理和分级别回用，最大限度地利用水资源。

重点技术措施有：

(1)节水型工艺技术和装备

主要有：高炉干法除尘技术、干熄焦技术、转炉干法除尘技术、高炉渣粒化技术、钢渣滚筒法液态处理技术和钢渣风淬技术等。

(2)废水处理技术

重点加强焦化废水处理、轧制废水(含油、含酸、含重金属尘泥)处理与高盐水膜法水处理技术等。

(3)冷却过程节水技术

主要有：高效空冷技术(严重缺水地区)、加热炉汽化冷却技术、节水喷雾型冷却塔等。

(4)污水回用型技术

城市污水再生水处理利用技术、企业外排水综合处理回用技术、串级补水技术等。

中国钢铁工业协会环保与节能工作委员会联合中国膜工业协会、新兴铸管股份有限公司于2004年召开钢铁工业水处理新技术交流研讨会，吴建常副会长代表中国钢铁工业协会提出钢铁工业节水途径与对策，包括：

1．完善循环供水设施，消除直流或半直流供水系统，提高用水循环率

我国位于丰水地区钢铁企业新水用量约占总用水量50%以上，尽快消除部分企业的直供直排系统，进一步提高全行业用水循环率。

2．调整钢铁工业布局时除应考虑矿产资源等因素，水资源也是必须考虑和重视的

基于我国水资源分配不均匀性和南北水资源相差十分悬殊等特点，钢铁工业必须实施结构调整，优化调整钢铁工业布局，尽量避免在严重缺水地区由于扩大产能而新增取水量。

3．提高用水效率、强化串级用水、闭路多用等有效措施

现代化的钢铁工业对水质要求越来越严。应根据各工序对水质的不同要求，实行工业水、过滤水、软水和纯水四个供水系统，四个系统的主要用途是作为循环系统的补充水。以铁厂为例，高炉炉体间接冷却水循环系统、炉底喷淋冷却水循环系统、高炉煤气洗涤水循环系统的“排污”水，依次串接使用，作为补充水。而高炉煤气洗涤循环系统“排污”水，作为高炉冲渣水循环系统的补充水。水冲渣循环系统，密闭不“排污”。

4．加强节水和水处理技术及设备的开发与应用

对节水型先进技术、工艺与设备，应加强开发、完善、配套与研究。例如干熄焦技术、干式除尘技术、焦化废水处理与回用技术、含油(泥)废水回用技术、高效空气冷却器、节水型冷却塔、串级供水技术、环保型水稳药剂与自动监控等。中国钢铁工业协会受国家科技部委托组织“十五”钢铁节水技术项目攻关工作及验收，对钢铁企业实施效果较好的节水技术集成工程有力推动了相关企业节水措施的进一步完善和提高。

“十五”期间钢铁企业也在生产实践中取得了很多节水方面经验：

宝钢采用系统管理水资源的方法，加强水质管理，稳定循环水水质，提高水的重复利用率。宝钢分公司(原宝钢股份)加强用水分析管理、制定节水目标。组织了全公司范围内从原料、烧结到冷轧、钢管开展了系统的水平衡测试工作。通过对用水量的分析，掌握了对用水量的分布及公司节水工作的重点，对供水总量影响较大的用户，进行重点分析，细化单元用水情况，有针对性提出节水措施，并取得较好的节水效果。他们还进行了工序耗水、系统循环率、浓缩倍数指标分析。制定节水规划，明确节水目标；消除设计上的不合理用水状况，改直流用水点为循环回用，改就近取水的简易作法为分质、分类供水等；调整管网供水压力和系统的供水方式，有条件的情况下实行峰值供水和小流量连续补水等作法；建立厂区生活污水处理站，实施中水回用和拓展多种回用途径；开发串接水(轧钢系统含油排水的集中处理废水)使用用户，提出高炉区域用串接水替代工业水和扩大串接水用户等废水资源回收利用的方案；开始冷轧废水深度处理工程；宝钢分公司还依靠科技创新、科技进步指导节水工作，为高炉使用串接水替代净环水、钢管中水回用替代工业水和围厂河水利用于串接水或原水等节水技改项目提供了科学依据。

莱芜钢铁公司工业废水“零排放”项目被列为第八批国债项目，在国家有关部门大力支持下，几年来，莱钢围绕节约用水，实现工业废水零排放，开展了一系列研究与应用，使吨钢耗新水大幅下降，达到国内同行业领先水平。莱钢大胆采用节水新工艺、充分回收利用污水资源，改造完善循环水系统，实现水的串级利用改造、优化供水管网以及完善水计量仪表、减少非生产用水等措施，累计投资15991万元，实施了15个重大节水项目，基本上实现了工业废水“零排放”。莱钢先后在3#、4#50m3高炉及l#1880m3高炉的高炉煤气净化采用3干法除尘；根据工艺特点建设分散的污水处理站，将污水回用；因各单位距离较远，实施废水综合治理难度较大，因此采取各单位分开处理，减少污水排放量，并将污水进行回收利用，以降低污水对水源地水质的污染；焦化废水深度处理适应性改造；炼铁厂废水回收利用项目；热电厂废水回收利用；循环水系统改造，实现水的串级利用；高炉炉体软水密闭循环改造，1#2#50m3高炉炉体改汽化冷却方式为软水密闭循环冷却，增加空冷器，采用水一空气热交换方式，降低软水温度，利用高炉净环水对空冷器进行强制冷却，有效降低水温，降低了休风率，而且软水密闭循环冷却系统因没有蒸发、风吹和排污损失，节约软水和工业用新水；另外莱钢对三高区域水系统改造，对特钢厂工业废水零排放改造工程；对锻压浊环水系统改造和对带钢水处理系统改造；炼钢水系统改造；烧结厂2#竖炉节水改造；管网设施优化改造工程；完善水计量仪表；减少非生产用水等措施。另外莱钢制定工业废水零排放考核办法，加强工业用水日常监督检查，制定奖励考核机制；充分利用经济杠杆，提高新水的内部结算价格，增加新水在考核成本中的比重；建立节水项目“绿色通道”，对节水项目优化论证，优化下达投资计划，优化组织实施；优化生产组织，挖掘设备运行潜力，提高生产效率和水处理效率，降低水耗。这些都很值得在钢铁行业中推广和借鉴。

济钢通过树立“资源有限、创意无限”的创新思维，紧紧依靠技术创新、管理创新、观念创新和科技进步，通过技术嫁接，工序优化整合，坚持清洁生产、节水和环保并行，用水源头削减，循环水全过程控制，污水、污泥资源化利用，并辅之以必要的末端污染治理，使节水治污走出了一条崭新的“减量化、过程化、资源化、生态化”的创新之路。济钢实行“分质供应，分级处理，温度对口，梯级利用，小半径循环，分区域闭路”的用水方式，促进了水的循环利用。用水过程中，根据工艺不同对水质、水量、水温进行合理分类，从而减轻末端治理的压力；按照各工艺不同的特点，着力推行小半径循环，大幅度降低用水的循环成本；深刻认识水与资源、能源的内在联系，充分利用物料换热回收热能，依靠水技术进步带动废弃物资源化利用；通过工艺过程用水的系统优化和合理的量、质匹配减少提水量和逐级减少(或改变)系统补水水源进行源头削减，进而减少污水处理和排放量。新投产的设备全部采用了循环水水质稳定新技术，大大提高了循环水的复用率，系统补水量逐步降低，同时浓缩倍率大幅升高。在使用高硬度水质的情况下，高炉煤气洗涤系统浓缩倍率9．4，转炉除尘水系统为5．4，其它系统在2．5—3．0之间；将循环水排污水回收后替代新水用于厂区内的冲厕、清洁卫生、粉尘含量较高工艺的喷洒等；自主开发了一批如干法熄焦、利用热导油实现化产无蒸汽生产技术等无水、少水工艺技术。

邯钢的节水管理措施及技术措施，首先是制定并下发了《节约用水、蒸汽检查考核办法》，成立了由技术中心、设备动力部、热力厂等单位组成的节水工作检查组，每月2次，对各二级厂的用水情况进行检查，发现浪费水现象，严格考核。同时下发整改通知单，限期整改，没按期完成或整改不符合要求的，加倍处罚；提高企业内部新水考核价格，调动了各二级厂的节水积极性；完善了厂际间水计量，为节水工作提供了更加准确的数据依据。在冷轧脱盐水系统设计时，采用了先进的超滤+反渗透工艺，污水回用。型棒材厂棒一车间液压站、稀油站、油冷器冷却水实现了水循环；热力五个软水站、三炼钢软水站、焦化软水站的高盐废水单独处理，使之不再进入污水处理系统，降低了污水含盐量，为进一步增加污水回用量创造了条件；正在新建一座处理能力为3000m3/h的污水处理厂，增加可回用污水量。邯钢还对污水处理厂外部管道进行改造和完善，确保回用污水用户的安全取水；对热力三软水站、三炼钢软水站和焦化软水站工艺进行改造，采用先进的双膜法工艺替代传统的离子交换工艺，实现用回用污水制取脱盐水；将炼铁3#高炉煤气除尘改为干式除尘。

太原钢铁公司50万吨不锈钢技改工程在2002年成功应用了膜法水处理技术，实现了炼钢废水回用，每天节约净水50000m3，相当于太钢用水量的1／2，使水的循环利用率高于75%。该工程是一个典型的冶炼轧钢废水回用工程，在中国钢铁行业起到了示范作用。

三、“十一五"钢铁工业节水目标展望及工作建议

在钢铁工业高速发展的过程中(主要是指钢、铁、钢材产量高速增加)，随着不断采用各项节水技术和加强管理，钢铁工业用水量已从高速增长逐渐转变为缓慢增长，随着技术进步，将保证钢铁工业增产不增新水用量，甚至出现负增长也是有可能的。

尽管钢铁行业近年来节水成绩喜人，但我们仍应清醒地看到时一些老企业用水工艺落后，高炉、转炉大部分采用湿法除尘，造成新水消耗较高，煤气温度降低，废水处理及含铁污泥利用难度较大；一些企业水源地水源单一，保障性差。取水地水质趋于劣化和出现盐的积累；循环水系统与生产能力不匹配，部分循环水系统能力不足，串级系统及水闭路循环不完善，大量废水外排，造成用水的浪费；部分建厂时间长的老企业，水管网设施老化严重，管网运行时间较长，泄漏严重，且随着生产规模扩大，管网承载能力加大，不堪重负。

钢铁工业节水工作建议：

(1)节流优先、治污为本、提高用水效率

节水工作的核心是要提高用水效率。学习莱钢等企业采取的内部水价考核办法，加强对节水工作的资金投入，发挥出经济杠杆的作用，充分体现节水投资在节流、减污和降低生产成本中的作用。尽可能针对不同工序不同成分的污水，采用不同的污水处理办法，处理后的水供给不同水质要求的用户。不要采取将钢铁生产所有工序的生产污水(特别是焦化废水及轧钢工序含油、含酸、含重金属尘泥废水)的集中处理模式。继续减少钢铁企业外排水数量，也不追求不科学的、不切实际的、简单的废水零排放，对于浓缩倍数超过4以上的污水要有效处理，不断提高废水处理达标率。

(2)制定各企业用水制度和用水计划，改变各工序过去“按需供水”的观念，要科学论证，把联合企业用水指标科学分解到各工序，进行系统研究，提出合理用水指标，并不断改进。

企业要科学合理有节制地取用地下水，要针对不同废水质量，利用不同处理方法，回用给不同用户，最大限度地实现水的串级使用，使废水处理量最小化。要建立完善合理的节水工作制度和统计指标体系，应设立专门管理水资源的部门，确立工作目标是节制用水和高效用水，并有具体措施和手段。管理人员首先要掌握本企业用水现状(计量及时、准确、稳定；各工序用水量明了，要分析存在哪些主要问题，本企业节水的关键环节在哪里)，然后要对本企业进一步节水有思路、有方向、有目标、有措施。企业用水要进行超前管理，用水要预算，而不是用了再算。

(3)在优化钢铁工业布局时，合理布置水资源

钢铁工业要向丰水地区，沿江、沿海地区倾斜。水资源紧张的地区，不允许钢铁企业增加取水量。国家鼓励钢铁企业开发利用非常规水资源，如城市污水、雨水收集、海水淡化、海水直接引用等。实现取水多元化，建立相应用水水质的标准，建立储水和回用系统。首钢曹妃甸工程和正在论证研究的湛江钢铁基地项目等都已考虑海水冷却和海水淡化技术的应用。国外已有部分工业冷却设备使用海水的实例，主要是要控制CI-的含量；也可以涂防腐材料(砷铝黄铜和钛合金)。用海水冷却装置循环冷却淡水，即节水又节电。日本加古川钢铁厂用海水直接冷却量占总用水量的45%。海水淡化工程要研究浓盐水的产出，最好供给当地生产海盐单位，以免造成外排后对临近海域环境的生态影响。

(4)进一步明确和统一有关水消耗指标的定义和计算，实事求是，不要把水指标当成企业间攀比的装饰品，防止数据失真

企业上报的主要用水指标，如吨钢新水消耗，有时一个企业不同部门上报数据不同，或一个企业不同时间段上报数据也会不同，因此建议各企业按国家标准有关定义尽快统一计算口径。吨钢新水消耗定义：钢铁联合企业普通钢厂或特殊钢厂取水量(新水量)供给范围，包括主要生产(含烧结、球团、焦化、炼铁、炼钢、轧钢、金属制品等)、辅助生产(含鼓风机站、氧气站、石灰窑、空压站、锅炉房、机修、电修、检化验、运输等)和附属生产(含厂部、科室、绿化、厂内食堂、厂区和车间浴室、保健站、厕所等)；不包括企业电厂用于发电的取水量(含电厂自用的化学水)、矿山选矿用水和外供水量。

(5)关注并利用好国家鼓励工业企业进行节水技术改造的政策

丰水地区的钢铁企业水价较低，相应采用的节水技术改造投资很难回收。中国钢铁工业协会也曾多次建议国家出台相应鼓励措施。

钢铁企业应将节水工作变被动为主动，看清大势并及早采取行动，在国家水政策改革初期，尽可能地利用国家相关优惠及鼓励政策。

(6)加强产学研合作，进一步开发应用先进的节水和水污染治理技术

应通过技术研究，采用有效措施，努力实现对焦化废水等含有毒有害污染物废水“零排放”，应加强酚氰、高氨氮及高COD等废水治理及达标处理后用于冲渣等工序的机理性研究，争取得到有关防治利用措施问题的研究结论，提供权威性科学依据，解除有关废水处理过程中的疑惑和质疑。

发展和推广蒸汽冷凝水回收再利用技术。优化企业蒸汽冷凝水回收网络，发展闭式回收系统，推广漏汽蓉率小、背压度大的节水型疏水器；优化蒸汽冷凝水除铁、除油技术。利用高效换热技术和设备，优化换热流通程和换热器组合，应用高效环保节水型冷却塔，优化循环冷却水系统，加快淘汰冷却效率低、用水量大的冷却池，应用高效新型旁滤器，淘汰低效反冲洗水量大的旁滤设施。应用采煤、采矿等矿井水的资源化利用技术应用；重点用水系统和设备应配置计量水表和控制仪表。完善和修订有关的各类设计规范，明确水计量和监控仪表的设计安装及精度要求。重点用水系统和设备应逐步完善计算机和自动监控系统；鼓励和推广企业建立用水和节水计算机管理系统，深入开发和推广高氨氮及高COD等废水处理、含油(泥)、高盐废水处理回用及酸洗液回用利用技术，争取有更大突破。

总之，水资源短缺和水环境污染仍然是“十一五”期间钢铁工业发展一个重要制约因素，钢铁行业节水任务仍十分艰巨，各企业应该根据实际情况，有效地采用先进的钢铁工业节水集成技术，运用经济杠杆激发企业各部门节水积极性，使节水设施发挥最大经济效益和社会效益，使全钢铁行业新水消耗量逐年下降。

钢铁工业的节水工作的核心是提高用水效率和效益，要与钢铁企业的节能减排和循环经济紧密结合。为实现“十一五”期间钢铁行业节水目标，要贯彻全国节水规划纲要提出的“节约与开源并重，节流优先，治污为本”的用水原则，继续加强落实和提高钢铁工业四大类重点节水技术措施，节约用水、高效用水、减少水环境污染是缓解水资源供需矛盾的根本途径。（来源：《冶金管理》）