4.2　鋼鐵工業節水減排途徑與廢水處理回用技術的差距

4.2.1　鋼鐵工業節水減排途徑與對策^［26］

我國屬世界缺水國家，人均水資源僅為世界人均占有量的1/4，居世界第109位，我國已被聯合國有關機構列入世界12個缺水國家之一。目前全國的600多座城市就有300多座缺水，其中嚴重缺水的就有108座，且受不同程度的水污染。美國世界觀察研究所發出報告：“由于中國城市和工業對水的需求量迅速增大，中國將長期陷入缺水狀況。”因此，嚴峻的水資源形勢，對我國鋼鐵工業持續發展構成嚴重的威脅，我們必須清醒地認識到我國節水工作面臨復雜環境和艱巨的任務。

（1）因地制宜制定合理用水標準

我國鋼鐵企業在區域上布局與水資源分布很不協調。根據近年的統計，豐水地區華東、中南地區鋼產量總和約占全國鋼產總量的40％，但新水用量約占總用水量50％以上；東北、華北、西南和西北4個地區的鋼產量總和約占總量50％以上，而它們的新水用量僅占總用水量40％。這種南方用水高于北方用水的形成原因，就是因為噸鋼用水量大的企業在豐水地區居多，到目前為止仍有不少企業還用直供直排系統，這種情況必須改變，要合理控制。

（2）抓好大型鋼鐵企業是落實節水減排工作的最重要環節

根據近年《鋼鐵企業環境保護統計》分析，大的鋼鐵企業（集團公司）用水，對行業和對地區用水都是主要的。例如寶鋼的用水指標屬國內最先進企業，且鋼產量又占該區的1/3～1/2，它為該地區節約行業用水量和改善該地區用水指標起了重要作用。據2006年中國鋼鐵工業協會統計，年產1000萬噸粗鋼以上企業由2004年兩家（寶鋼、鞍鋼）發展到2005年的8家，即寶鋼、鞍鋼、武鋼、首鋼、沙鋼、萊鋼、濟鋼、唐鋼。年產500萬～970萬噸粗鋼企業有10家，300萬～500萬噸粗鋼企業有16家。其中年產粗鋼500萬噸企業共18家，2005年粗鋼產量合計1.62億噸，占全國粗鋼產量3.49億噸的46.36％，可見抓好大型鋼鐵企業的節水工作是非常重要的。

（3）完善循環供水設施，消除直流或半直流供水系統，提高用水循環率

循環系統設施不完善、不配套這是鋼鐵企業供、排水系統通病；直供和半直供系統是豐水區鋼鐵企業弊病，是造成企業用水量大，補充水量多的直接原因。這種供水系統和循環設施不完善狀況，在全國鋼鐵企業相當嚴重，不僅中小型企業普遍存在，大型企業如南方和沿江企業也普遍存在。因此，這些供水系統如不改造和完善，很難提高全行業用水循環率，行業節水規劃也難實現。

（4）提高用水質量，強化串級用水與一水多用是節水的有效措施

現代化的鋼鐵工業對水質要求越來越嚴。例如寶鋼根據工序對水質要求不同，實行工業水、過濾水、軟水和純水4個供水系統，這4個系統的主要用途是作為循環系統的補充水。以鐵廠為例，高爐爐體間接冷卻水循環系統、爐底噴淋冷卻水循環系統、高爐煤氣洗滌水循環系統的“排污”水，依次串接使用，作為補充水。而高爐煤氣洗滌循環系統“排污”水，作為高爐沖渣水循環系統的補充水。水沖渣循環系統，則密閉不“排污”。這種多系統串接排污，最終實現無排水，這是寶鋼實現95％以上用水循環率的有力措施，值得借鑒。

（5）尋求新水源，改善工業布局，緩解水危機

制約鋼鐵工業發展的礦產、水資源、能源、運輸、環保等五大因素目前越顯突出，僅礦產資源，據專家預測到2010年我國原鐵礦量將達3.3億噸，可支撐生鐵產量1.05億噸，這與屆時鋼鐵產量近4億噸的需求極不匹配。水資源狀況也不例外，僅靠節水以保證鋼鐵工業發展用水也將困難很大。解決途徑必將從調整和改善鋼鐵工業布局和尋求新的水源找出路，如美國鋼鐵工業采用海水冷卻和用淡化海水。中水回用與城市污水回用等也是可選擇的新水源。鋼鐵工業的發展與用水規劃也應予以考慮。

鋼鐵工業由于受地區和原有體制的影響，有些不適合發展鋼鐵工業的地區，仍在繼續擴大發展，新建和擴建鋼鐵企業，這種情況必將受到上述五大約束因素影響，將處于舉步維艱的困境。由于鐵礦石資源變化，必將對布局產生重大影響。進口礦、煤便利地區，又處于銷售中心地帶，將是鋼鐵工業布局最佳選擇。寶鋼建設的成功就是發揮了這個優勢，是適應市場需求的結果，曹妃甸鋼鐵聯合企業建設也是發揮這種優勢。但要做到這一點，環境保護工作的高標準是最為重要的。

（6）加強節水技術與工藝設備的開發研究

我國加入WTO后，促進了我國鋼鐵企業組建大型企業集團，提高整體優勢，加速開發高附加值的產品和品種，如特殊鋼、冷軋不銹鋼、鍍層板、深沖汽車板、冷軋硅鋼片和石油管等產品，以適應國際競爭地位和提高經濟效益。這些新產品、新材料的生產，既提高了工業用水量，也排出復雜程度各異的廢水，如各種類型乳化液的含油廢水、含鋅廢水、各種有毒有害廢水、各種類型含酸（堿）廢水、重金屬廢水等。這些廢水處理與回用有些仍有難度，大部分未能達標外排，因此，需加強開發研究解決達標與回用問題。

鋼鐵工業應根據生產發展與節水規劃等規定要求，制定鋼鐵行業節水目標，按鋼鐵企業生產規模確定用水指標與用水指導計劃。對節水型先進技術、工藝與設備，應加強開發、完善、配套與研究。例如干熄焦技術、干式除塵技術、焦化廢水處理與回用技術、含油（泥）廢水回用技術、高效空氣冷卻器、節水型冷卻塔、串級供水技術、環保型水穩藥劑與自動監控等。這些技術與設備，有些已在工程應用，但需完善與配套；有些要進一步研究、開發；有些需在工程中應用考核，方可推廣應用。

4.2.2　鋼鐵工業廢水處理回用的技術差距與分析^［27］

我國廢水處理與回用技術具有自身特色，與國外一些發達國家相比并不遜色，現已出現各類示范性清潔生產。但就鋼鐵行業水處理技術整體而言，有些與國外水平基本相當，有些尚存在一些差距，主要如下所述。

①就鋼鐵企業的廢水回用技術而言，已掌握了串級用水、循環用水、一水多用、分級使用等廢水重復利用技術與工藝。循環用水是把廢水轉化為資源實現再利用；串級用水是將廢水送到可以接受的生產過程或系統再使用；分級使用與一水多用是指按照不同用水要求合理配置，使水在同一工序多次使用。這種串級用水、按質用水、一水多用和循環使用技術與措施從根本上減少新水用量及廢水外排量，是節省水資源，保護水環境的范例。

②對料場廢水、燒結廢水、高爐沖渣水、轉爐除塵廢水、連鑄機冷卻水等，已掌握了處理與回用工藝與技術。

③用于處理軋鋼乳狀油廢水和破乳技術，超濾與反滲透等膜技術，以及廢酸回收技術、低濃度酸堿廢水處理技術，已形成較完整的有效技術。但在總體水平、監控儀表與膜材料上有一定差距。

④水質穩定技術與藥劑，目前我國在藥劑品質、品種上及生產工藝技術上還存在一些差距。引進的水處理藥劑已國產化，并已形成配套生產供應基地。但在高效、低毒的藥劑種類與品質上，藥劑自動投加與監控上，還存在一定差距。

⑤焦化廢水處理技術差距不大，但焦化廢水的質與量差別很大。

1）對眾多國內外工程實踐和資料比較，我國焦化污水處理的深度、廣度與國外相比無大的差距。日本、韓國、美國和加拿大以及歐洲的焦化污水處理，基本采用預處理除油、蒸氨、生物脫氮、再用混凝和活性炭深度處理后回用或排海。寶鋼三期工程引進了CHESTER公司提供O/A/O法生物脫氮達標處理工藝，其中反硝化濾池是該公司利用美國佛羅里達州tampa城市生活污水處理廠反硝化濾池技術。在美國并無工程實例。國外之所以能用通常的活性污泥法與深度處理就能實現正常排放，而國內則不能，甚至采用A/O法、A/A/O法、A/O/O法處理工藝也難以實現達標排放，根據原因歸功于源頭控制。

2）國內外在焦化污水處理技術與工藝選擇、治理效果方面差別如此大，歸根結底是焦化污水的質與量的區別。首先，國外生產1t焦炭產生的污水量為0.35m³，而國內大多數廠家則為1.0m³左右，高出3～4倍；其次對原燃料的選用以及采用煤氣精制、脫硫脫氨、脫酚除氰等一系列凈化與回收措施，致使進入生化系統的水質基本能滿足生化裝置的水質要求，故其生化系統的功能能夠充分發揮作用；第三，對進入生化系統的水質，實行嚴格自動控制，凡不符合生化要求的水質，自動返回重新進行預處理，直到達到水質要求后方可進入生化處理系統。寶鋼三期就是實例。寶鋼焦化污水經過一系列的源頭控制、治理與蒸氨后，生化污水中的質量濃度控制在100mg/L，COD為1000～2000mg/L，并經約40％的稀釋，實際進入生化處理系統的約為60mg/L，COD約為600～1200mg/L，因此再經生化處理和混凝深度處理后，美國為該公司提供的保證值小于5mg/L，COD小于100mg/L是完全可能的。除寶鋼等大型焦化廠外，我國其他焦化企業污水中COD、的濃度都很高，正常的COD濃度為2000～3000mg/L，有的高達4000～5000mg/L，的質量濃度正常為400～600mg/L，有的高達1000～2000mg/L，可見達標排放難度極大。

據調研結果表明，我國不少大型鋼鐵焦化企業，雖然有完善的生化處理工藝與裝置，但外排廢水COD仍高達500mg/L左右，有的高達1000mg/L。由于焦化行業的廢水特征，生產與廢水外排的不穩定性，處理難度極大。

⑥在節水上有較大差距。由于我國南北地區水資源差異很大，南方水資源比較充足，特別是沿江流域的企業，節水迫切性不強，造成南方企業用水循環率低，總體上加大了我國鋼鐵行業與國外水平的差距。

總之，我國鋼鐵行業水處理技術具有自身優勢與特色，個體比并不遜色，但與國外先進國家企業整體水平相比，總體水平有明顯差距。我國鋼鐵企業在大規模結構調整和技術改造后，如將這些技術綜合、集成和配套，實現鋼鐵行業清潔生產與持續發展的目標是完全可能的。