梅鋼公司廢水回收利用進(jìn)展

梅山鋼鐵公司能源環(huán)保部 陳小蕓 馬 駿 夏圓圓

1 背景

梅鋼公司的生產(chǎn)、生活廢水，2005年以前都是未經(jīng)處理排入長(zhǎng)江，同時(shí)從長(zhǎng)江大量取水，公司噸鋼消耗新水指標(biāo)一直徘徊在10m3/t左右。隨著國(guó)家對(duì)水資源綜合利用及環(huán)境保護(hù)的要求提高，梅鋼公司作為有強(qiáng)烈責(zé)任感的企業(yè)，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，創(chuàng)建環(huán)境友好企業(yè)，同時(shí)也為優(yōu)化公司的耗用水指標(biāo)，決定對(duì)廢水進(jìn)行處理回用。

2 主要技術(shù)方案

2005年，梅鋼公司著手在西排口新建一座綜合廢水處理站，一方面將由此排口排放的廢水全部處理，減少向長(zhǎng)江的排放；另一方面將處理后的廢水盡可能用于各生產(chǎn)單元，最大限度地實(shí)現(xiàn)水循環(huán)利用。

根據(jù)西排口廢水的水質(zhì)特點(diǎn)，綜合考慮投資和運(yùn)行費(fèi)用，污水處理的工藝采用物化法，以去除水中的懸浮物、石油類，降低水的硬度等為主要目標(biāo)，出水水質(zhì)達(dá)到回用水作為一般循環(huán)系統(tǒng)補(bǔ)水的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。工藝流程是：西明渠廢水經(jīng)截流后自流進(jìn)回用水廠，首先進(jìn)入二道機(jī)械格柵去除雜物，然后進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行均質(zhì)處理，通過泵提升進(jìn)入配水井，投加絮凝劑、助凝劑、石灰后進(jìn)入高密度沉淀池，經(jīng)絮凝分離、除硬度、除油、pH調(diào)整后，再進(jìn)入V型濾池進(jìn)行過濾，濾池出水經(jīng)加氯消毒后由回用水泵供至各用戶（參見圖1）。

西排口是梅山地區(qū)二個(gè)總排口之一，梅山地區(qū)70%的生產(chǎn)及生活廢水由此排口排入長(zhǎng)江，水量大，可利用率高，建設(shè)規(guī)模為10萬(wàn)噸/日。其主要功能為：

1）將由此排口排放的廢水全部處理，當(dāng)期，處理后的廢水盡可能用于各生產(chǎn)單元；多余的處理后的水再達(dá)標(biāo)排放；公司節(jié)能環(huán)保、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整升級(jí)完成后，在無(wú)特大暴雨和檢修換水的情況下，不發(fā)生直接排放，全部回用。

2）由于此排口排放的廢水60%為工業(yè)廢水，20%為生活污水，20%為雨水。根據(jù)連續(xù)水質(zhì)分析，決定采用物化法處理工藝。

3）為保證處理后的廢水盡可能用于生產(chǎn)單元，所采用的工藝必須達(dá)到可回用的要求，同時(shí)配套建設(shè)回用水供水管網(wǎng)系統(tǒng)。

針對(duì)梅鋼的特點(diǎn)，選擇了當(dāng)時(shí)具有國(guó)際水平的水處理工藝，它與常規(guī)工藝之比較見表1。

3 用戶開發(fā)

1）初級(jí)階段

根據(jù)梅鋼各工序的設(shè)備及工藝特點(diǎn)，制定了從焦?fàn)t、燒結(jié)、煉鐵到煉鋼、熱軋、冷軋、從低品質(zhì)用戶向高品質(zhì)用戶、從低循環(huán)用戶向高循環(huán)用戶的順序逐漸開發(fā)，同時(shí)根據(jù)梅鋼管網(wǎng)特點(diǎn)分區(qū)進(jìn)行管網(wǎng)切換、局部管網(wǎng)改造工作。梅鋼原有工業(yè)新水供水管網(wǎng)均為鑄鐵管，使用年限長(zhǎng)、管網(wǎng)漏損嚴(yán)重，同時(shí)場(chǎng)地灑水、消防、綠化用水也接在管網(wǎng)上，配合擴(kuò)建改造，制定了將老管網(wǎng)全部改為回用水管的方案，并為確保消防安全供水要求，設(shè)置了必要的安保措施。隨著用戶的逐漸增加，及時(shí)調(diào)整工業(yè)新水供應(yīng)方式，將原來(lái)二個(gè)工業(yè)新水制水站停運(yùn)一個(gè)，減少運(yùn)行成本。

表1 與常規(guī)工藝比較

通過初期的回用水用戶開發(fā)，長(zhǎng)江取水量從19萬(wàn)m3/d降至11萬(wàn)m3/d，工業(yè)新水平均用量從11.6萬(wàn)m3/d降至4.6萬(wàn)m3/d。公司噸鋼耗新水指標(biāo) 2006 年為 8.98m3/t，2007 年降至 5.91m3/t，回用水平均用量達(dá)到5萬(wàn)m3/d，效果非常明顯。

2）管網(wǎng)完善及工藝穩(wěn)定階段

隨著350萬(wàn)噸鋼工程的開展，原有的用戶發(fā)生了很大的變化，同時(shí)管網(wǎng)系統(tǒng)也進(jìn)行了大范圍的調(diào)整。為了配合建設(shè)工程的進(jìn)行，一些獨(dú)立設(shè)備的循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行拆除、搬遷或改造，施工用水量增加較多，降塵、場(chǎng)地沖灑等用水增加。在此階段通過對(duì)管網(wǎng)整合、改造，將原來(lái)的70%的工業(yè)水管網(wǎng)切換為回用水，充分發(fā)揮回用水管網(wǎng)覆蓋范圍廣、調(diào)節(jié)性能強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，減少新水的消耗。

在該階段，雖然公司的規(guī)模有很大的發(fā)展，但長(zhǎng)江取水量及工業(yè)新水平均用量呈穩(wěn)中略降的趨勢(shì)，回用水平均用量達(dá)到5.6萬(wàn)m3/d，在2008年夏季用水高峰時(shí)，已實(shí)現(xiàn)了回用水零排放。

3）持續(xù)改進(jìn)、回用水?dāng)U大利用和穩(wěn)定階段

350萬(wàn)噸鋼工程完成后，化工、焦?fàn)t、燒結(jié)、鑄鐵等系統(tǒng)通過改造，全部實(shí)現(xiàn)了水的循環(huán)使用，高爐、煉鋼及連鑄的水循環(huán)利用率也有了較大幅度的提高。雖然公司各直接用水單元、濁循環(huán)補(bǔ)水及其它零星用水均已采用回用水，但由于回用水的水源除工業(yè)廢水以外，還包含生活污水及雨水，因此水平衡十分困難，每日仍有近2萬(wàn)噸處理后的回用水外排。隨著冷軋的投產(chǎn)，工業(yè)新水用量還將增加，因此本階段的主要工作是如何進(jìn)一步擴(kuò)大回用水的用戶范圍，做好日常生產(chǎn)控制，提高回用水的利用率。

為了使回用水利用率得到進(jìn)一步的提高，凈循環(huán)系統(tǒng)中使用回用水是本階段的主要研究對(duì)象，凈循環(huán)冷卻水在運(yùn)行中要防止菌藻孳生、防止對(duì)管道及設(shè)備的腐蝕、防止結(jié)垢等現(xiàn)象的發(fā)生，因此對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)充水水質(zhì)有較高的要求。對(duì)回用水用在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的情況作分析研究，針對(duì)回用水水質(zhì)進(jìn)行了水質(zhì)穩(wěn)定試驗(yàn)，選擇并確定處理效果優(yōu)良的水穩(wěn)藥劑配方及加藥量，并進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)掛片和動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)，對(duì)不同阻垢緩蝕藥劑及投加量、濃縮倍數(shù)、殺菌劑等試驗(yàn)，比較全面和系統(tǒng)地考慮了試驗(yàn)中的各方面因素，形成緩蝕藥劑配方方案。試驗(yàn)結(jié)果顯示，回用水用在凈循環(huán)水系統(tǒng)中是可行的。依次完成了#2高爐、#4高爐、熱軋及熱電廠等凈循環(huán)系統(tǒng)利用回用水的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)及可行性分析報(bào)告，為在凈循環(huán)系統(tǒng)全面使用回用水做好技術(shù)準(zhǔn)備。

隨后按照循序漸進(jìn)、安全可靠的原則，實(shí)現(xiàn)了回用水在凈循環(huán)水系統(tǒng)中的應(yīng)用。2009年2月首先對(duì)煉鋼區(qū)域的用戶全部切換，5月完成#2高爐凈循環(huán)及鐵前區(qū)域的回用水切換，10月份完成#4高爐凈循環(huán)的回用水切換。2009年1月～9月，回用水平均利用率79.5%；10月份以后，回用水平均利用率達(dá)到97.7%，無(wú)雨及小雨天氣回用水利用率達(dá)到了100%的目標(biāo)。

4 應(yīng)用情況

目前在國(guó)內(nèi)各鋼鐵企業(yè)，對(duì)企業(yè)廢水進(jìn)行綜合治理的單位比較多，但大部分僅限于滿足國(guó)家排放要求，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放的目的。少部分企業(yè)將處理后的水與工業(yè)新水勾兌后，用于對(duì)水質(zhì)要求不高的系統(tǒng)或設(shè)備，或者用于綠化、降塵等處，因此回用率不高。

梅鋼的廢水綜合治理和回收利用，從立項(xiàng)階段就將回用作為主要目的，因此產(chǎn)水標(biāo)準(zhǔn)按照最高等級(jí)的可用于凈循環(huán)補(bǔ)水標(biāo)準(zhǔn)制定，所選擇的工藝是達(dá)到國(guó)際水平的污水處理工藝。項(xiàng)目建設(shè)完成后，每日將西明渠的綜合廢水全部截流后處理，處理后回用水通過幾年的探索和研究，逐漸用于全公司各單位。目前除用于綠化、降塵以外，還用于全公司從化工、煉焦、燒結(jié)、煉鋼、熱軋等所有濁循環(huán)系統(tǒng)補(bǔ)水，并且還用于煉鐵、煉鋼等多個(gè)凈循環(huán)系統(tǒng)，除雨季以外，基本實(shí)現(xiàn)了全回用。

從用回用水作為補(bǔ)水的凈循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行近一年的情況來(lái)看，碳鋼掛片腐蝕速率小于0.075mm/a，銅、不銹鋼掛片腐蝕速率小于0.005mm/a的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，可以說(shuō)明回用水用于凈循環(huán)水系統(tǒng)中是完全可行的。對(duì)提高水的重復(fù)利用率有很大的貢獻(xiàn)，帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

5 成效

從2005年到2009年，梅鋼廢水綜合治理及回收利用工作取得了顯著效果，長(zhǎng)江年取水量從7137萬(wàn)m3減少至3920萬(wàn)m3，西排口年排水量從3540萬(wàn)m3減少至484萬(wàn)m3，噸鋼消耗新水指標(biāo)從2005年的 9.98m3/t降至 2009年的5.05m3/t，回用水的利用率提高到95%以上（正常工況時(shí)做到不排放），回用水的用戶已覆蓋從焦?fàn)t、燒結(jié)、煉鐵到煉鋼、熱軋、冷軋等各工序，為梅鋼的降本增效、環(huán)境經(jīng)營(yíng)做出了較大貢獻(xiàn)，通過經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算，經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到528.28萬(wàn)元/年。