宣鋼工業(yè)污水處理及回收再利用研究

趙貫雨

河鋼宣鋼設備能源部

宣鋼工業(yè)污水處理及回收再利用研究

趙貫雨

河鋼宣鋼設備能源部

現(xiàn)隨著科技的發(fā)展，我國工業(yè)進程得到了快速發(fā)展。中國仍然處于工業(yè)發(fā)展的初期，大多工業(yè)企業(yè)環(huán)保意識不足，肆意的將大量工業(yè)污水排到流動水體中，造成了大面積的水質(zhì)污染。工業(yè)造成大面積的水污染加劇了水資源的短缺，直接對人類的生存生活造成一定的威脅，水污染已經(jīng)是需要全球共同面對的問題。據(jù)最近我國環(huán)境公報報道，水污染已經(jīng)使我國很多地區(qū)出現(xiàn)水量充足但卻大量不能使用的現(xiàn)象。所以，加強工業(yè)污水的處理和回收利用是當前有效的措施。采取有效的措施將工業(yè)污水和生活污水集中處理，避免污染更多水體。采取有效的方式方法加強對工業(yè)污水的出來和回收利用對環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展具有很重要的左右，應用前景也十分廣闊。

宣鋼；工業(yè)污水處理；回收再利用

1 項目簡介

公司工業(yè)水二級或三級用戶特別分散，且二級或三級用戶形成的廢水對污水處理造成較大沖擊和對水質(zhì)造成惡性循環(huán)。宣鋼污水處理主要是將廠區(qū)廢水經(jīng)過加藥沉淀等步驟將廢水變?yōu)橹兴鸵患壏礉B透產(chǎn)水從而再次回用于生產(chǎn)，一級反滲透產(chǎn)水水質(zhì)優(yōu)于地下新水劣于軟水和除鹽水，但如果經(jīng)過再次處理后即能達到甚至超過軟水水質(zhì)指標，能夠實現(xiàn)軟水的直接回用和作為除鹽水的一次水源，因此對污水處理工藝進行改造后，既能實現(xiàn)分質(zhì)集中供水，優(yōu)化污水處理來水水質(zhì)，降低污水處理負載率，同時又能降低地下新水取水量，降低廠區(qū)工業(yè)水消耗，降低噸鋼新水單耗，同時改造后將具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益，將為公司落實發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、推進節(jié)能減排工作做出積極貢獻。

2 現(xiàn)狀分析

公司工業(yè)水二級或三級用戶特別分散，且二級或三級用戶形成的廢水對污水處理造成較大沖擊和對水質(zhì)造成惡性循環(huán)。宣鋼污水處理主要是將廠區(qū)廢水經(jīng)過加藥沉淀等步驟將廢水變?yōu)橹兴鸵患壏礉B透產(chǎn)水從而再次回用于生產(chǎn)，一級反滲透產(chǎn)水水質(zhì)優(yōu)于地下新水劣于軟水和除鹽水，但如果經(jīng)過再次處理后即能達到甚至超過軟水水質(zhì)指標，能夠實現(xiàn)軟水的直接回用和作為除鹽水的一次水源，因此對污水處理工藝進行改造后，既能實現(xiàn)分質(zhì)集中供水，優(yōu)化污水處理來水水質(zhì)，降低污水處理負載率，同時又能降低地下新水取水量，降低廠區(qū)工業(yè)水消耗，降低噸鋼新水單耗，同時改造后將具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益，將為公司落實發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、推進節(jié)能減排工作做出積極貢獻。

3 宣鋼工業(yè)污水處理及回收再利用研究

3.1 建立分質(zhì)供水管網(wǎng)，實現(xiàn)分質(zhì)供水目標

根據(jù)廠區(qū)生產(chǎn)用水情況，目前公司生產(chǎn)用水主要分為工業(yè)水、軟水和除鹽水，軟水主要是各鋼軋泵站自行采用小型鈉離子交換器制備然后供生產(chǎn)線使用，污水處理二期建成投產(chǎn)后，軟水將由污水處理統(tǒng)一供給，原來的分散制水設備全部停用作為緊急備用設備，另外焦化除鹽水站停用，改由設備能源部制水二組供給。因此根據(jù)廠區(qū)各用水用戶的特點，從污水處理新建一根軟水供水管道鋪設到廠區(qū)，然后再分散供給到各用戶。該管道的鋪設，實現(xiàn)了廠區(qū)分質(zhì)供水的目標，實現(xiàn)了統(tǒng)一管理，統(tǒng)一分配的原則，對供水管理具有很大意義，另外該管網(wǎng)建成后，實現(xiàn)了軟水的高效利用，避免了重復脫鹽，提高了水的循環(huán)利用率，降低了產(chǎn)水成本。

3.2 對制水二組進行工藝和設備改造，實現(xiàn)低成本自動化控制

設備能源部制水二組原來制水工藝為工業(yè)來水經(jīng)2臺多介質(zhì)過濾器過濾后再分別向4個除鹽水系列供水，主要設備為陽床、中間水箱、陰床、混床，然后到除鹽水箱外供鍋爐用戶，且全部為手動閥門操作。此次改造決定拆除原2#和4#除混床外的全部設備，并在原位置新上4臺混床和4臺除鹽水外送泵，所有混床進水全部改為軟水(1#、3#保留雙進水模式)，另外將全部混床由原來手動操作改為氣動閥自動操作，增加在線檢測儀表，實現(xiàn)了自動制水和混床自動再生反洗，降低了工人勞動強度。

保留的1#和3#系列實現(xiàn)雙進水模式是既可以還采用原來的制水模式使用工業(yè)水經(jīng)過濾器、陽床、陰床和混床制水，也可以直接采用軟水、混床制水，避免了當污水處理發(fā)生事故不能外供軟水時可以短時間內(nèi)保證鍋爐用除鹽水，保證安全生產(chǎn)。

3.3 合理確定污水處理二期工藝方案改進，保證出水水質(zhì)

污水處理深處理原來工藝為多介質(zhì)機械過濾器、一級反滲透，出水直接輸送到中心泵站作為工業(yè)水回用，經(jīng)過對機械過濾器出水的水質(zhì)指標、一級反滲透出水水質(zhì)指標，以及廠區(qū)各軟水用戶用水指標要求，為降低一級反滲透膜的運行壓力，保證后續(xù)出水水質(zhì)，經(jīng)多次外出考察，最終確定了采用多介質(zhì)機械過濾器、超濾、一級反滲透、二級反滲透，制成軟水直接回用廠區(qū)的生產(chǎn)工藝，采用精度更高的超濾既可以保證一級反滲透的進水水質(zhì)，同時更好的水質(zhì)能夠實現(xiàn)延長一級反滲透膜的使用壽命。

3.4 合理確定廠房位置、管道切改位置及設備布局

因此次污水二期建設是在原工藝過程中進行改造，因此必須確定合理的切改點，實現(xiàn)最優(yōu)的工藝運行。根據(jù)實際運行情況和現(xiàn)場位置，因改造后水在處理過程中會在兩部分廠房之間來回運行，因此確定了新建二期廠房必須要離深處理廠房最近，減少過程中的能量損失，降低設備運行負荷率，最終決定在深處理廠房西側空地上新建一座二期廠房，安置超濾和二級反滲透設備。另外切改點的位置必須是機械過濾器的出水和一級反滲透的出水，因此大概確定了超濾和二級反滲透為平行排列的布局方式，經(jīng)現(xiàn)場確定，對兩列過濾器出水管道進行了合理的路由改造，更換掉由于藥劑腐蝕嚴重的部分管道，并在管道上設置聯(lián)通閥，防止在超濾發(fā)生大型故障檢修時實現(xiàn)應急不經(jīng)過超濾而持續(xù)制水的生產(chǎn)模式。另外在一級反滲透出水總管上增加連通閥，一級反滲透產(chǎn)水一部分回到原來產(chǎn)水池，一部分通過調(diào)節(jié)閥控制輸送到新建一級反滲透產(chǎn)水池，實現(xiàn)了水資源的合理分配，同時減少了新建或新增轉供設備，降低了投資費用。

3.5 合理確定軟水主管道路由及施工方案

因污水處理在炭黑廠最南側，如果從炭黑廠廠區(qū)直接出來，將會涉及到路面施工，影響了炭黑廠內(nèi)多家附企公司的正常經(jīng)營，同時對職工的正常工作和上下班造成影響，另外穿張宣公路后為私人院落，涉及到的賠償問題及施工難度較大，經(jīng)多次現(xiàn)場勘查，最終決定由炭黑廠西側與耐火材料廠之間的道路鋪設出來，這樣既影響面最小，同時施工難度也大大降低，在張宣公路北側有一大片空地可以方面施工和頂管。在穿越京包鐵路時，原計劃為重新頂管施工，這樣既要和鐵路局聯(lián)系，手續(xù)負責，費用高昂，公司內(nèi)積極協(xié)調(diào)，最終在設計頂管位置西側找到了原來一根廢棄的鐵路套管，最終節(jié)省了鐵路頂管費用。

3.6 合理確定75噸制水站的改造方案

污水二期建成投產(chǎn)后，制水二組將由原來只供設備能源部熱力二區(qū)域鍋爐除鹽水改為既供原來的鍋爐用戶，同時還要負責焦化廠內(nèi)所有除鹽水用戶用水，焦化廠制水站將全部停用，原焦化廠除鹽水站將改造為轉供站，負責將制水二組送來的除鹽水再轉供到焦化廠內(nèi)各個用戶，實行屬地管理。

由于制水二組外送量增加，為保證足夠的事故水量，因此決定再新建一個300m3的除鹽水箱，同時將原來未入系的除鹽水箱入系，這樣將有5座300m3的除鹽水箱同時運行，焦化轉運站也有3座300m3除鹽水箱同時運行，保證了除鹽水用戶的安全用水。

3.7 合理優(yōu)化新建3#360燒結余熱發(fā)電除鹽水供水源

原設計中新建3#360燒結余熱發(fā)電建成后將由設備能源部負責管理，而生產(chǎn)用除鹽水則是由焦化除鹽水站供給。在設計審查階段，項目部發(fā)現(xiàn)原設計方案既不符合公司的屬地管理原則，供給和使用為兩家單位，日后將會造成用水協(xié)調(diào)存在難度問題，另外管道鋪設路由廠，無論是架空鋪設還是埋地鋪設施工難度均特別大，且對焦化和燒結正常生產(chǎn)過車、職工上下班都將造成嚴重影響，因此經(jīng)過對目前除鹽水用戶的分布和分析，最終決定了對該供水方案進行優(yōu)化：將原設備能源部制水一組供給的焦化5#、6#干熄焦用戶改為由焦化轉供站供給，架空新鋪設一根DN100管道，長度約200米，新建3#360燒結余熱發(fā)電改為由制水一組供給，對原制水一組供干熄焦管道進行改造，并保留原供干熄焦的供水管道，增加隔斷閥門，事故情況下仍可由制水一組向干熄焦供水的作用，優(yōu)化后，首先施工難度和工作量大大降低，管道鋪設減少約450米左右，施工費用大大降低，同時也達成了屬地管理目標，便于協(xié)調(diào)供水。

結論

該項目通過一年多的運行，軟水出水指標達到了設計標準，符合各軟水用戶用水指標，同時供水量滿足廠區(qū)的用水需求，廠區(qū)內(nèi)原焦化除鹽水站和各鋼軋泵站小型軟水制水設備全部停用，制水二組2套陰床、陽床停用，陰樹脂和陽樹脂材料計劃量大大降低，工業(yè)鹽采購量大大降低，混床使用周期大大延長，再生藥劑用量大大降低，收到了良好的社會效益和經(jīng)濟效益，為公司發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、推進節(jié)能減排做出積極貢獻。

經(jīng)過一年的運行，污水處理中心外送軟化水量共計206.86萬噸，按照最低1：1.03計算，廠區(qū)內(nèi)節(jié)省工業(yè)水206.86*1.03=213.07萬噸，減少濃鹽水外排6.21萬噸。該項目對于降低廠區(qū)工業(yè)水用量，降低污水處理設備負荷率有良好的效果，投產(chǎn)后，廠區(qū)材料備件采購量大大降低，降低了生產(chǎn)成本，具有良好的應用和推廣應用意義。

[1]陳瑤，李小明，曾光明，楊麒，管慧玲.污水磷回收中磷酸鹽沉淀法的影響因素及應用[J].工業(yè)水處理，2006，07：10-14.