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钢铁工业用水、节水现状

北极星水处理网  来源:冶金技术服务  作者:王维兴  2020/10/7 8:43:13  我要投稿  

北极星水处理网讯:2019年我国钢铁企业普遍提升了对水的科学管理水平,积极采用各项节水先进技术、装备,实现了用水和节水工作的历史最好水平(部分指标达到国际先进水平);在钢铁产量不断增长的情况下,取新水总量和吨钢耗新水均得到降低,废水主要污染物排放量也得到下降。

一、钢铁企业用水和节水科学管理不断提升

用水的科学管理是:通过用制度、标准、经济、技术以及综合措施,对用水各环节进行控制和改进的过程。

用科学发展观来指导企业的用水和节水工作,根据各工序生产特点来实现优化供应,增加回收,减少浪费。主要管理理念包括:

1、设立企业专职管水机构,拥有一定专业知识的专业人员,建立企业水管理系统网络;明确各岗位的职责和权限;

2、不断完善企业水管理的规章制度,包括公司一级、二级厂矿一级,以至车间班组的管理办法和实施措施;

设立企业水管理的奖惩办法,充分调动企业全体员工的积极性、主动性、创造性,约束性,实现企业的全员节水局面,实现激励提高用水的效率和有关措施。钢铁企业的用水和节水工作要实行标准化、规范化、数字化运行,消除人为因素的影响。

3、水系统的仪器仪表配置率、完好率、周检率要在95%以上

这是企业水管理的基础性工作,公司、二级厂矿主要耗水设备要有完善的仪表配置。统计的用水数据要科学、真实、稳定、及时、可靠,是企业节水工作的基础,也是制订企业节水发展规划的依据;

4、建立企业浊水、净循环水系统和废水回用系统的在线监测工作制度.

针对不同工作目标,采取不同的监测方式、手段和内容,这样可以节能、节水和使水资源得到充分合理地利用。目前,钢铁企业在线监测系统普及率较高。

4.1、在线监测设备

常用水质监测设备:PH计、TB、COD、BOD、DO、COND、NH3-N、TCN、TOC等单项或多项监测设备。

水质污浊多参数综合分析仪:分光度计、色—质谱联机;

水质自动监测系统:自动采样、自动记录。将监测结果由遥测系统从现场传递至控制室,保存数据,由计算机进行数据分析,并要实现在线的调控。

4.2、水的线监测范围与内容:

(1)水量监测:生产总用水量、循环用水量、消耗新水量、排水量、废水经处理后再生用水量、重复用水量等。

(2)水质监测:新水水质、用后水质、废水处理后水质、外排废水水质等。

(3)设备运行状态监测:是否正常运转、安全保护装备状态。

5、水的统计工作要科学、准确、认真执行国家和行业的法律、法规、政策、标准和其他要求;

统计部门提供的用水数据要科学、准确、及时、稳定,并定期提供技术分析报告。

6、建立企业用水定额管理办法

将企业的用水、节水总指标要分解到各工序、各岗位,各设备,实行定期检查、考核、评价,可促进企业用水、节水管理和技术进步。

7、制定企业节水发展规划和用水设计、取水、管道和设备、水处理和水质、计量和统计分析、绩效评价等各环节的规划内容,均有控制措施;

钢铁企业发展规划中要有节水发展的内容,并要与企业的技术改造,新建设施等工作结合起来。节水规划要结合企业具体情况,掌握本企业真实用水情况,分析出企业用水、节水工作存在的差距,制定出可行的目标,有措施,有工期,并且资金和人力要落实。

8、要识别可能对用水造成影响的紧急情况和事故隐患,制定预防措施和应急预案;能对发生的紧急情况和事故做出及时响应,降低随之产生的影响。

9、构建钢铁联合企业的用水评价指标体系,包括吨钢取水量、重复利用率、废水回用率、直接冷却水循环率、间接冷却水循环率、用水综合漏失率等,优化用水前后的指标,并进行对比和评估。

二、钢铁企业采用的节水技术

1、节水技术的核心是提高水的利用效率和效益

主要内容是:

●首先企业要消灭直排水;

●根据各工序、各设备的对水质和水量需求,采用不同方式的供水方式;

●采用多级、串级供水,建立水的回用系统,可有效地提高水的利用效率;

●优化污水处理工艺技术:对不同质量的污水,采用不同的处理工艺和技术,处理后的水给不同的用户,可有效地提高水的循环利用率,同时可大大减少污水处理量。所以,我们不主张企业污水集中处理工艺;

●钢铁企业要建立优化水的网络集成:蒸气冷却水回收,蒸气冷凝水除铁、除油,外排废水回用和“零排放”等内容。

2、积极推广应用少水或不用水的工艺技术装备

●不用水工艺技术装备:

干法熄焦技术、焦炉热导油传热技术、炼钢炉外精炼干式真空技术等;

高炉煤气和转炉煤气干法除尘技术:节电70%,节水约9m3/t;回收煤气显热11.3~21.7kgce/t,除尘效率在99%以上。京唐钢铁公司5500m3高炉煤气成功采用了全干法除尘技术设备;轧钢加热炉蒸汽冷却技术等;

●少用水技术装备:

使用节水型高炉热风阀,可节水70%以上,又有节电效果;寿命可达8~10年,有较大节能、降低成本的作用。

转轮法处理高炉和转炉渣技术、炉渣风淬技术、转轮法水淬炉渣(可回收冷凝水),轧钢加热炉气化冷却技术,进行高炉软水密闭循环冷却技术,喷雾型冷却塔等。

高炉冷却水采用软水密闭循环,可没有水的蒸发和喷溅,又降低用水量,有显著的节水作用。

3、多元化取水

优选和合理布置水资源是一项十分重要的工作。钢铁企业应积极开发利用非常规水资源,如城市污水、地下采矿废水、雨水、海水等。南方地区的钢铁企业应健全对雨水的收集处理和利用设施,可有显著的效益。雨水质量好,处理费用低,节水效果显著。京唐钢铁公司和宝钢湛江已采用海水进行加工和冷却使用。唐山钢铁公司已将唐山市的城市污水回收,经处理后用于钢铁生产。

4、各工序内部之间进行优化用水,企业内部优化的内容

●原料场应在排水起点设置沉淀池;

●焦化:熄焦用水宜采用封闭式循环方式供水,应优先考虑使用处理后的焦化

废水;焦台补充熄焦用水宜用净循环水系统排污水、再生水;

●炼铁:高炉、热风炉供水系统的排水,可作为高炉煤气洗涤水系统循环水的补充水;高炉工艺排水接收装置的布置,应尽量利用其位能作为剩余压力,使排水直接上冷却塔;高炉煤气洗涤水可排入冲渣系统作为补充水;

●炼钢:转炉烟气净化水排水可作为高炉水淬渣水系统的补充水;钢水RH的循环水系统排水可作为转炉烟气净化水系统或钢渣处理水系统的补充水;连铸二次喷淋水系统排水可作为铸坯冷却及火焰清理水系统补充水,其补充水可来自结晶器或液压系统排水。

在完成各工序内部优化的基础上,将若干个关系比较紧密的工序组合后作为子系统进行优化,如可将烧结、焦化、炼铁等三个工序组合在一起进行优化;

根据企业需要,进行用水工作的扩展,将优化后的子系统作为一个单元参与全厂的整体优化。

强化串级用水,进行水的闭路循环利用,没有水的蒸发;

水的多级利用,可有效地提高水的利用效率。如净水先去用于冷却,冷却后的水供给轻污染的设备,再去供给污染重的设施。宝钢等企业已经实现水的4级以上利用;推行了小半径循环和水质稳定技术。

5、建立企业多水种的循环系统

不搞钢铁企业供水的大循环,建立根据用户要求的不同,建立生活水循环、浊水循环、污水循环、工业水循环、净水循环等系统。每个系统之间要有科学的衔接。

6、加强对蒸汽系统冷凝水回收的工作力度

蒸汽系统的冷凝水实际上是宝贵的纯净水,在钢铁企业生产中应用面广,且价高。目前钢铁企业产生冷凝水的点多、面广,有些点产生的冷凝水量少,造成难以全面回收。

中冶赛迪工程公司开发出将高炉冲水渣池产生的蒸汽,进行冷凝水的回收技术装备,已在多个企业中得到应用。

三、2019年中钢协会员单位企业水量和吨钢消耗新不断下降

2019年中钢协会员单位统计用水企业的对应产钢为53818.13万吨(占重点企业钢产量的72.97%);2019年中钢协93个企业对应的统计企业用水总量为8503726.63万m3,与上年相比升高3.93%(因环保用水量的提高)。2019年中钢协会员单位取新水总量降低0.57m3/t,吨钢耗新水为2.56m3/t,比上年下降0.17m3/t;水的重复用量提高4.03%;水的重复利用率与上年持平。说明2019年中钢协会员单位用水和节水工作取得了较大成绩。

1、2019年中钢协企业吨钢消耗新水是2.56m3/t,比上年下降6.36%。2019年,吨钢消耗新水较低的企业有:承德0.93m3/t,济源0.95澳森0.93m3/t,陕西钢铁0.94m3/t,安徽贵航1.10m3/t,南京1.25m3/t,凌源1.35m3/t,唐山文丰山川1.50m3/t,山西新泰1.51m3/t,敬业1.68m3/t ,瑞丰1.71m3/t,天津轧三1.70m3/t,涟钢1.73m3/t ,略阳和方大特钢均是1.75m3/t,津西1.76m3/t,阳春新钢铁1.78m3/t,柳钢1.80m3/t。吨钢耗新水较低的企业,一般是中小规模企业,产品比较单一,生产工艺较简单。

讨论:钢铁企业敞开式供水一般一年要蒸发3.0%左右的水(特别是储水池、凉水塔);还有钢铁生产过程中水的飞溅、物体携带等消耗水量;还有给排水过程中水管网和设备的漏失量。目前我国一些钢铁企业的吨钢消耗新水量的数据偏低,没有把水的蒸发、飞溅、物质携带、漏失方面的数据统计在内,是不科学的。2019年重点企业消耗新水是2.56m3/t,数据偏低,是统计方法出现问题;这个问题值得深入探讨。

2、现在,钢铁企业采用多项节水技术,加强了对水的管理,产生了较好的节水效果。2019年中钢协会员单位统计水消耗的企业有93家,其中有56个企业吨钢消耗新水得到下降,有43个企业新水消耗降幅大于0.20m3/t,降幅度较大的企业有:山东荣成降低0.99m3/t,永阳下降0.89m3/t,天钢降低0.76m3/t,太钢下降0.57m3/t,新冶钢降低0.74m3/t,本钢降低0.71m3/t,萍乡降低0.64m3/t,玉溪玉昆降低0.56m3/t,方大集团降低0.55m3/t,酒钢降低0.53%,永锋淄博降低0.52m3/t,略阳降低0.51m3/t,镔鑫降低0.44m3/t,兴澄特钢和瑞丰均降低0.43%等;但是有23个企业新水消耗在升高,升幅较大等企业有:新余新水消耗升高1.85m3/t、山西新泰升高1.51m3/t,荣成升高0.99m3/t等。

3、2019年中钢协会员企业水的平均重复利用率在97.98%,与上年持平,已在较高技术水平了;有77个企业水的重复利用率得到提高(提高较多的企业有:玉昆提高35,78%,吉林炭素提高22.95%,攀长钢提高14.86%,铜陵富鑫提高11.16%等),有40个企业水的重复利用率在下降,有62个企业水的重复利用率在98%以上,其中荣程为99.24%,宝钢湛江为99.32%,江阴华西为99.30%,承钢为99.45%,唐山东华为98.91%。2019年中钢协会员单位平均外排废水总量减少7.57%。

外排废水量降低较多的企业有:邯钢降低62.00%,新兴铸管降低85.95%,石钢降低64.12%,攀长钢降低65.74%,昆钢降低89.68%,方大碳素降低82.32%,西宁特钢降低66.14%,陕钢集团降低90.80%,鞍山钢铁降低40.30%,方大特钢外排废水量降低45.19%,河钢矿业降低93.70%等。

4、中钢协企业各主要生产工序用水取得新进展

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从表1看,2018年比2017年炼铁、转炉、电炉和热轧工序的水耗有所下降;选矿、球团、炼铁工序耗新水值均有所下,焦化、转炉、热轧和冷轧工序加大环保治理的力度,使用新水增加了;球团、焦化和电炉工序水重复利用率得到提高;这是企业用水工作取得的进步。

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4.1. 2018年吨铁耗新水较低的高炉有:汉钢2280m3高炉顿铁耗新水在0.27m3/t,太钢6号4350m³高炉0.002m³/t,邯郸3200m3高炉顿铁耗新水在0.03m³/t,湛江1号5050m³高炉顿铁耗新水在0.19m³/t,梅山3200m³/t,高炉顿铁耗新水在0.23m³/t,沙钢2500~5800m³高炉为0.42~0.65m³/t,新余2500m³高炉吨铁耗新水0.10m³/t,首钢迁钢4000m³、2650m³高炉分别为0、31m3/t和0.32m³/t,唐钢3200m3高炉顿铁耗新水在0.18m³/t,昆明2000m³高炉顿铁耗新水在0.26m³/t,宝钢4747m3高炉顿铁耗新水在0.34m³/t。但企业之间高炉的耗水量差距是很大的,有的高达3.2m³/t。高炉之间耗新水数值差距大的原因,有的地区水价太低,使企业不重视用水和节水工作;或冷却方式的不同等。还与考核体制和管理水平有关。

4.2. 2018年转炉耗新水较低的转炉是:邯钢260t转炉耗新水0.075t/t,莱钢120 t转炉耗新水0.08t/t,鞍钢鲅鱼圈260 t转炉耗新水0.014t/t,武钢250 t转炉耗新水0.1t/t,西昌200 t转炉耗新水0.02t/t,京唐300 t转炉耗新水0.11t/t,武钢250 t转炉耗新水0.1t/t包钢240 t转炉耗新水0.18t/t,汉钢120 t转炉耗新水0.14t/t,沙钢180 t转炉耗新水0.2t/t,酒钢120t转炉耗新水0.20t/t。但有的企业转炉耗新水在1.0t/t以上。

4.3.有57个企业吨钢消耗新水在下降,部分企业情况见表3:

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讨论:近年中钢协会员企业平均耗新水不断下降,说明全国重点企业钢铁企业节水工作不断取得新进展.宝钢产品深加工不断延深(特别是冷轧工序),但吨钢耗新水还在下降,这是节水工作的成绩。

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表4说明:部分企业钢产量变化,不同程度取新水降低、吨钢耗新水量降低,是节水工作取得的成绩。

5、2019年中钢协会员企业取新水总量下降0.57%(钢产量增加4.57%)、吨钢耗新水降低0.57%、重复用水量与上年相比均得到提高4.03%;有68个企业取新水总量在下降,攀长钢下降65.79%,承德下降21.44%,营口中板下降26.20%,永钢下降22.37%,江阴华西下降52.99%,方大炭素下降40.95%,方大特钢下降26.02%,苏钢下降22.38%,萍乡下降21.69%,鞍钢下降17.75%;有68个企业水的重复利用率得到提高,云南玉昆提高35.78%,攀长钢提高14.86%,吉林炭素提高22.95%,铜陵富鑫提高11.16%,涟源提高6.13%等。

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6、2019年中钢协会员企业废水中主要污染物排放量均得到下降;企业类型不同、产品结构的不同,出现各企业之间废水中主要污染物排放水平差异较大,详见表6:

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原标题:钢铁工业用水、节水现状

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