1.2　鋼鐵工業廢水處理回用現狀與節水狀況分析

1.2.1　鋼鐵工業廢水處理回用現狀分析

中國鋼鐵工業的環境保護，從20世紀70年代，經歷了近40年的發展歷程，已發生了巨大的變化，污染物排放量不斷減少，這是保證中國鋼鐵工業持續發展的前提和條件。特別是寶鋼環保技術的引進與創新，為我國鋼鐵工業環境保護樹立了榜樣。就寶鋼、首鋼京唐、鞍鋼、武鋼等而言，鋼鐵工業環境保護已達到了世界先進水平。但是，就鋼鐵工業全行業而言，由于地區差異、水平高低、技術優劣、經濟強弱以及其他種種原因，與國外發達國家先進水平相比，存在著不同程度的差異。所以，目前鋼鐵領域仍是我國工業污染的大戶之一，污染還較嚴重，因此，鋼鐵工業廢水處理與回用，仍是當今鋼鐵工業重要的任務。

（1）鋼鐵工業用水與重復利用情況分析

“十五”期間鋼鐵行業清潔生產與環境保護水平取得較大進步。經過多年努力通過建立十四個鋼鐵清潔生產試點企業等方式，清潔生產與環境保護理念已取得共識并取得顯著效果。不少鋼鐵企業已制定或著手制定清潔生產環境保護與循環經濟發展規劃，除了原來試點外，首鋼、京鋼、邯鋼、太鋼、湘鋼、通鋼、安鋼、宣鋼、孝鋼、寧波建龍、武鋼、本鋼、唐鋼、梅鋼、水鋼、馬鋼等在“十一五”期間都制定了清潔生產、環境保護與循環經濟發展規劃。因此，我國鋼鐵企業用水逐年下降，廢水處理回用循環率不斷提高，見表1-2^［4～7］。

從表1-2可以看出，鋼鐵企業噸鋼耗水量由1996年的231.92m³下降至2009年151.80m³，噸鋼耗水量下降80.12m³，下降幅度為34.55％；噸鋼新水耗量由41.73m³下降至4.50m³，噸鋼新水用量下降了37.23m³，下降幅度為89.22％；廢水重復利用率提高了15.06個百分點。

如以1996年鋼產耗水量為基數，在同等產鋼量條件下，2009年一年內要比1996年節省新水112.04億立方米。說明近年來我國鋼鐵工業用水與節水成效顯著。但是，由于鋼產量增加，用水總量仍呈上升趨勢，用水短缺問題有增無減。

（2）鋼鐵工業廢水排放污染物與工序排污分析

2000～2009年是我國鋼鐵工業以科學發展觀統領全行業發展，為建設和諧、節約型社會，提高鋼鐵企業自主技術創新能力建設，推行資源節約、資源綜合利用，推進清潔生產，發展循環經濟，實現和諧和環境友好型社會的關鍵時期。

中國鋼鐵工業的環境保護，從20世紀70年代中期開始，經歷了近40年的發展歷程，已發生了巨大的變化，污染物排放量不斷減少，這是保證中國鋼鐵工業持續發展的前提和條件。特別是寶鋼環保技術的引進與創新，為我國鋼鐵工業環境保護樹立了榜樣。就寶鋼、首鋼京唐、鞍鋼、武鋼等而言，鋼鐵工業環境保護已達到了世界先進水平。但是，就鋼鐵工業全行業而言，由于地區差異、水平高低、技術優劣、經濟強弱以及其他種種原因，與國外發達國家先進水平相比，存在著不同程度的差距。所以，目前鋼鐵行業仍是我國工業污染的大戶。

①鋼鐵工業廢水排放與處理狀況分析　近10年來中國鋼鐵工業外排廢水量、廢水處理率及外排廢水達標率如圖1-2～圖1-4所示^{［4，8～10］}。

由圖1-2～圖1-4可知，在2000～2010年，中國鋼鐵工業外排廢水量在逐漸減少，從200804.81萬噸下降到72495.02萬噸，下降率為63.39％，廢水處理率和外排廢水達標率均逐年上升。

②鋼鐵工業廢水排放主要污染物分析　近10年來鋼鐵工業廢水主要污染物如COD、懸浮物（SS）、石油類、氨氮、酚、氰化物（以氰根計）等的排放情況見表1-3^{［4，9，10］}。從表1-3看出，我國鋼鐵廢水中主要污染物排放量都有明顯下降，其中以懸浮物最為明顯，但氨氮明顯增加。是因焦化廢水處理設施未能同步配套所致。

③鋼鐵企業各工序排污分析　根據工序排污專題調研統計分析，鋼鐵工業廢水中主要污染物如COD、懸浮物、石油類、氨氮、酚、氰化物（按氰根計）在各工序中的分布情況，見表1-4^［5，10］。

由表1-4可知，中國鋼鐵企業各工序排放的COD量按大小排列依次為焦化、煉鐵、軋鋼、煉鋼和燒結；對懸浮物而言，只有燒結工序排放較少，其他工序排放量相近；各工序排放石油類污染物量以軋鋼最多，其次是焦化、煉鋼和煉鐵，而燒結產生量最少；氨氮主要來源于焦化工序；焦化工序是廢水中氰化物的主要產生源，其次是煉鐵，燒結排放的氰化物很少。廢水中COD、氨氮、酚、氰等有毒物，均以焦化工序最為明顯，說明焦化工序是鋼鐵企業的污染最為嚴重的工序。

按各工序噸產品分析，中國鋼鐵工業廢水主要污染物如COD、懸浮物、石油類、氨氮、酚、氰化物（按氰根計）排放情況，見表1-5^{［5、9、10］}。

由表1-5可知，各工序噸產品排放的COD、懸浮物、石油類、氨氮、氰化物量以焦化最大，燒結最小；石油類排放量比較大的還有軋鋼工序；懸浮物和COD的排放情況，除焦化工序外，煉鐵、煉鋼和軋鋼工序排放量都比較大；氰化物和氨氮的排放除焦化工段外，其他各工序排放量都不大。

1.2.2　鋼鐵工業節水潛力與減排現狀分析

我國鋼鐵工業近幾年來，對節約用水重要意義的認識有較大提高，對節水設施的投入力度亦有所增加，鋼鐵企業在節水方面取得了顯著成績。以2000年與2009年相比，鋼產量由1.17億噸增加到3.89億噸，增加了3.32倍 ，而用水量只增加2.64倍；噸鋼平均新用水量由24.75m³/t下降到4.50m³/t，下降率達81.82％以上；廢水重復利用率提高了10.03個百分點。

我國鋼鐵行業的節水仍有較大潛力，但從噸鋼取水量和重復利用率這兩個指標衡量分析，無論從國內企業之間比較，還是與國外企業之間比較，均存在著較大的差距，也反映了節水潛力所在。2002年鋼鐵企業噸鋼取水量的多與少、重復利用率的高與低，與企業所在地的水資源條件有著密切關系，與企業的鋼產量規模大小雖有關系，但是已不像過去那樣突出了。

根據近年來的鋼鐵企業用水指標分析，年產鋼量大于500萬噸的企業，噸鋼取水量最低值為5.31m³，上下值相差約6倍多；年產鋼量在400萬～500萬噸之間的企業，噸鋼取水量最低值為10.07m³，上下值相差2.5倍；年產鋼量在200萬～400萬噸之間的企業，噸鋼取水量最低值為4.54m³，上下值相差6.2倍；年產鋼量在100萬～200萬噸之間的企業，噸鋼取水量最低值為4.68m³，上下值相差7.2倍；年鋼產量在小于100萬噸的企業，噸鋼取水量最低值為4.29m³，上下值相差達11倍之多。噸鋼取水量接近高限的企業基本上位于豐水地區。各企業中水的重復利用率最低為65％，在缺水地區的企業基本上均大于90％，與國外一些鋼鐵企業比較，國內缺水地區企業比國外低1～8個百分點，在豐水地區企業比國外低8～33個百分點。這說明我國鋼鐵工業節水潛力還有較大空間，同時加強節水意識教育與節水統一管理是非常重要的。

為了掌握和分析節水途徑，某大型鋼鐵公司組織了從原料、燒結到冷軋鋼管開展了系統的水平衡測試分析，包括輸入水量、輸出水量、冷卻水量、進出水量、循環率、新水補充量及排污量等進行了水量平衡測試。其各工序用水量與工序耗水量分析結果見表1-6和圖1-5^［11］。

根據表1-6數據分析：說明系統水的損失漏水率較高，占總用水量約8.3％；煉鐵工序用水量最大，占公司總用水量的25％；煉鋼工序次之，占總水量的17％；其他大部分用戶的用水量占總水量的比例大致在5％～15％之間；條鋼和鋼管工序用水量較小，占用水量的2％。

中國鋼鐵工業協會從30家重點企業抽樣調研結果，其噸鋼耗水量見表1-7。

表1-7表明，耗水程度依次按煉鐵—煉鋼—軋鋼—焦化—燒結遞減。采用干熄焦、高爐煤氣、轉爐煤氣干式除塵的企業其相關工序的新水消耗指標有明顯優勢，如寶鋼的焦化和轉爐煉鋼、萊鋼的煉鐵與轉爐煉鋼工序耗新水指標都位居調研企業的領先水平。以特鋼和以板帶材為主要產品的企業其軋鋼工序新水耗量更多一些，節水難度更大一些，如圖1-5所示。其工序耗水量（從大到小）依次為冷軋—煉鐵—焦化—煉鋼—燒結。這也是國外按板材和長材制定不同用水標準的原因。

圖1-6是近年來我國部分鋼鐵企業節水潛力調研與分析結果。

圖1-6表明，串級供水技術在煉鐵工序中的利用率最高，在燒結、焦化、煉鋼工序中的利用率相差不大，而在軋鋼工序中利用率最低；生產廢水回用技術在煉鋼、軋鋼工序中利用率最高，而在焦化工序中利用率最低。同時也表明，我國鋼鐵工業節水潛力尚有很大空間。

串級供水技術、污水回用技術等節水技術的應用使鋼鐵企業水的重復利用率大幅提高。但是這些節水技術的有效運用有一個前提，那就是必須對鋼鐵企業各工序廢水進行有效處理，以滿足工序用水要求與水質標準。