莒南縣多水聯(lián)用保障鋼鐵生產(chǎn)的可行性分析

胡茂英

（莒南縣水務(wù)發(fā)展集團(tuán)有限公司，山東莒南 276600）

莒南縣鋼鐵基地位于臨沂臨港經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)內(nèi)，由永鋒、江鑫、盛陽、臨鋼投等4 家鋼鐵廠及恒昌焦化廠等組成，永鋒鋼鐵年產(chǎn)600 萬t 特鋼、盛陽年產(chǎn)240 萬t 不銹鋼、江鑫年產(chǎn)270 萬t 特鋼，鋼廠建成投產(chǎn)后可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值3 000 億元，為莒南縣由農(nóng)業(yè)大縣向國民經(jīng)濟(jì)強(qiáng)縣發(fā)展夯實(shí)堅(jiān)強(qiáng)的基礎(chǔ)。鋼鐵生產(chǎn)供水工程建設(shè)非常重要，需日供水25.5 萬m3/d，其中江鑫鋼鐵5 萬m3/d，永鋒10 萬m3/d。玻璃廠、臨鋼投、有色金屬、恒昌焦化等廠日供水10.5 萬m3/d，根據(jù)目前莒南縣可供水現(xiàn)狀，為保障鋼鐵生產(chǎn)供水，需優(yōu)化配置水資源，聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合供水。

1 鋼鐵生產(chǎn)水量與水質(zhì)需求

1.1 水量需求

鋼鐵廠的生產(chǎn)用水主要水用于冷卻設(shè)備構(gòu)件、產(chǎn)品、副產(chǎn)品和其他介質(zhì)如潤滑油等，還用于洗滌產(chǎn)品或含煙塵氣體，剝離鋼板表面氧化鐵皮、粒化冶金渣和輸送物料，制備酸洗液和乳化液等溶液，以及用于生產(chǎn)蒸汽等。

鋼鐵生產(chǎn)用水量大，供水不能間斷，為保證供水量，必須要有充足的水源。一個(gè)由燒結(jié)、煉焦、煉鐵、煉鋼、軋鋼等主要生產(chǎn)車間和相應(yīng)的輔助車間組成的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，每噸粗鋼的總用水量一般為80～220 m3；因此，大多數(shù)鋼鐵生產(chǎn)廠的水源為江、湖和大型水庫等地表水，也可部分或全部用地下水。沿海設(shè)置的鋼鐵廠可部分用海水。

永鋒鋼鐵廠申請用水指標(biāo)10 萬m3/d；江鑫申請用水指標(biāo)5 萬m3/d；恒昌焦化、玫德特鋼、盛陽不銹鋼、臨港不銹鋼生產(chǎn)集聚工業(yè)區(qū)等四家鋼鐵生產(chǎn)廠，共申請用水指標(biāo)為10.5 萬m3/d，山東臨沂臨港經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)鋼鐵基地總計(jì)用水量達(dá)25.5 萬m3/d，按輸供水損失5%計(jì)算，年需供水量9 773.0 萬m3，才能滿足鋼鐵生產(chǎn)需水要求。

1.2 水質(zhì)需求

鋼鐵廠各種用水對水質(zhì)要求不同，設(shè)有一般工業(yè)用水、過濾水，有些還設(shè)軟水和純水等不同水質(zhì)的補(bǔ)充水系統(tǒng)，根據(jù)有關(guān)資料，鋼鐵生產(chǎn)主要水質(zhì)指標(biāo)見表1。

表1 鋼鐵生產(chǎn)用水水質(zhì)指標(biāo)

根據(jù)莒南縣水資源狀況，為及時(shí)足量保障鋼鐵生產(chǎn)供水，需采取多水聯(lián)用形式。

2 可行性分析

2.1 水資源充足是可行的

2.1.1 現(xiàn)狀水資源量

1）庫塘水。目前莒南縣建有大型水庫1 座（陡山），中型水庫2 座（石泉湖、相邸），小（1）型水庫23 座，小（2）型水庫118 座，塘壩2 036 座。設(shè)計(jì)總庫容5.31 億m3，興利庫容3.33 億m3。

2）雨洪水。莒南縣雨洪水資源為沭河朱莊攔河橡膠壩可攔蓄利用的沭河過境雨洪水資源，控制流域面積3 143.3 km2，其中流域內(nèi)建有5 座大型水庫控制流域面積1 513 km2，朱莊攔河橡膠壩區(qū)間流域面積1 607 km2，按照《全國水資源評價(jià)成果》淮河區(qū)的降雨徑流資料計(jì)算，區(qū)間雨洪水資源量，多年平均（P=50%）3.03 億m3；干旱年（P=75%）2.09 億m3；2019 年建成魯溝泵站，鋪設(shè)了DN2200 長45 km 的魯南供水管道，使利用沭河過境雨洪資源變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)；攔河橡膠壩保證率50%時(shí)可供水量1.23 億m3、保證率75%時(shí)可供水量0.85 億m3、保證率90%時(shí)可供水量0.78 億m3，這為鋼鐵基地生產(chǎn)用水提供了較豐富的水資源。

3）污水凈化處理再生水。莒南縣域內(nèi)可向鋼鐵基地生產(chǎn)供水的污水凈化處理再生水包括：北控水務(wù)集團(tuán)所屬莒南卓澳水質(zhì)凈化有限公司，建成運(yùn)行的水質(zhì)凈化處理排放再生水6 萬t/d；籌備建設(shè)第三污水凈化處理廠排放再生水4 萬t/d；嘉誠水質(zhì)凈化處理排放再生水3 萬t/d；野泉水質(zhì)凈化處理廠處理排放再生水1.0 萬t/d；雞龍河流域內(nèi)鎮(zhèn)村級生活污水一體化處理設(shè)施站，排放再生水1.0 萬t/d，總計(jì)再生水資源量達(dá)到15 萬t/d，年可提供5 475 萬m3再生水；根據(jù)《水回用導(dǎo)則再生水分級》（GB/T41018-2021），區(qū)域內(nèi)污水凈化處理再生水符合國家規(guī)定的各種用水在物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和生物性質(zhì)方面的要求。尤其再生水排放經(jīng)過2～3 km 人工濕地的沉淀、過濾、生物處理等，其水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T19923-2005），再生水用作工業(yè)用水水源的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)B 級要求。

2.1.2 各行業(yè)對水資源的需求預(yù)測（2025 年）

1）生活用水。預(yù)計(jì)2025 年全縣總?cè)丝谶_(dá)到126.5 萬，包括城鎮(zhèn)人口15.94 萬，農(nóng)村人口110.56 萬。生活需水量3 809.8 萬m3。

2）農(nóng)業(yè)用水。預(yù)計(jì)2025 年全縣農(nóng)田灌溉總面積4.664 萬hm2，有效灌溉面積達(dá)3.657 萬hm2；林牧漁業(yè)面積1 萬hm2，牲畜207.7 萬頭。綜合節(jié)水型灌溉定額3 675 m3/hm2，漁業(yè)需水定額6 150 m3/hm2，牲畜需水定額20～40 L/d，則全縣農(nóng)業(yè)需水量18 288.2 萬m3。

3）工業(yè)用水。除鋼鐵基地有用水指標(biāo)，其他工業(yè)按萬元工業(yè)增加值需水定額30 m3計(jì)，預(yù)計(jì)到2025 年工業(yè)增加值100 億元，共需水量12 307.5 萬m3。

4）其他需水量。其他需水量是指生態(tài)環(huán)境及基本建設(shè)等用水量，按居民10 L/人·d 計(jì)算，2025年其他需水量為462 萬m3。

綜上所述，規(guī)劃水平年需用水量3.49 億m3。

2.1.3 水資源供需平衡分析

1）現(xiàn)狀年可供水能力。可供水量是指在一定的來水、用水和供水條件下，采用合理的調(diào)度運(yùn)用方式，可以提供利用的水量。可供水量與水資源、用水條件、工程設(shè)施、水質(zhì)條件等有關(guān)。可供水量反映了供水系統(tǒng)和需水系統(tǒng)的矛盾統(tǒng)一，也就是在計(jì)算可供水量時(shí)要把供水和用水綜合考慮，棄水和不能為用戶利用的水量不能算作可供水量。沒有通過工程設(shè)施而為用戶利用的水量，也不能作為可供水量。

經(jīng)綜合分析計(jì)算，莒南縣現(xiàn)狀不同保證率供水能力見表2。

表2 莒南縣現(xiàn)狀不同保證率年供水能力分析計(jì)算 萬m3

2）水資源供需平衡分析。綜合上述分析，按照“先生活后生產(chǎn)、先節(jié)水后開源、先治污后通水、先環(huán)保后用水”的原則，根據(jù)可供水量和需水量預(yù)測結(jié)果，按照2025 年為規(guī)劃水平年，進(jìn)行水資源供需平衡分析，結(jié)果見表3。

從表3 中可以看出，規(guī)劃水平年2025 年全縣供需平衡結(jié)果：平水年（P=50%）余水0.56 億m3；中等干旱年（P=75%）缺水0.144 億m3；干旱年（P=85%）缺水1.098 億m3。屬于輕度缺水，隨著各行業(yè)節(jié)水措施的實(shí)施，開發(fā)利用新水源，特殊干旱年優(yōu)先保障工業(yè)生產(chǎn)及人畜生活供水，鋼鐵基地生產(chǎn)供水是可行的。

表3 規(guī)劃水平年不同保證率水資源供需平衡計(jì)算 萬m3

2.2 已建供水基礎(chǔ)設(shè)施是可行的

2.2.1 水庫供水有保障

目前大、中型水庫均已除險(xiǎn)加固，奠定了堅(jiān)實(shí)的防汛、蓄水、供水基礎(chǔ)條件；陡山、石泉湖、相邸三庫串聯(lián)、形成一個(gè)蓄供水水網(wǎng)的形式已初具規(guī)模，陡山至石泉湖輸水隧洞正在施工，石泉湖至相邸扁山輸水隧洞已建并運(yùn)行，相邸水庫擴(kuò)容正在籌建中。

2.2.2 朱莊攔河壩可正常運(yùn)行

目前朱莊攔河橡膠壩已建成蓄水運(yùn)行，攔河壩至魯溝泵站6.4 km 引水明渠建成運(yùn)行，魯溝泵站設(shè)計(jì)提水流量2.18 萬m3/h，DN2200 長24 km的鋼筒混凝土壓力管道已鋪設(shè)至相邸水庫并入相邸泵站，相邸泵站至坊前調(diào)節(jié)池DN1600 長6.5 km 的鋼筒混凝土壓力輸水管道已鋪設(shè)運(yùn)行，自調(diào)節(jié)池已鋪設(shè)DN1400 長6.5 km 的鋼筒混凝土輸水管道至工業(yè)供水四通，四通北線、東線為臨港工業(yè)園生產(chǎn)供水，南線為鋼鐵基地鋼鐵生產(chǎn)供水，形成一條東西貫穿的供水主干線，鋼鐵基地供水是可行的。

2.2.3 人工濕地污水處理再生水循環(huán)利用

根據(jù)地域、地形的自然有利條件，自雞龍河劉莊泵站延伸串聯(lián)相邸泵站、清泉林泵站，充分利用雞龍河、龍王河、繡針河人工濕地污水處理再生水循環(huán)利用的供水工程已立項(xiàng)批復(fù)，經(jīng)勘探、測量已完成供水泵站、輸水管道工程設(shè)計(jì)，施工招投標(biāo)，可望2024 年能為永鋒、江鑫、恒昌等鋼鐵生產(chǎn)單位生產(chǎn)供水。

綜上所述，多水聯(lián)用為莒南縣鋼鐵生產(chǎn)供水是可行的。