- 冶金工業(yè)廢水處理技術(shù)及回用
- 王紹文 王海東 孫玉亮等
- 7908字
- 2019-11-15 19:18:03
4.3 鋼鐵工業(yè)節(jié)水減排目標(biāo)與“零”排放的可能性分析
4.3.1 鋼鐵工業(yè)節(jié)水減排目標(biāo)與實踐
(1)鋼鐵工業(yè)節(jié)水減排目標(biāo)與要求
“十一五”期間中國鋼鐵工業(yè)推行與落實以“三干三利用”為代表的循環(huán)經(jīng)濟理念促進鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展。其中節(jié)水減排與提高用水循環(huán)利用,就是要建立鋼鐵生產(chǎn)工序內(nèi)部、工序之間以及廠際間多級、串級利用,提高水的循環(huán)利用率,提高濃縮倍數(shù),實現(xiàn)減少水資源消耗,減少水循環(huán)系統(tǒng)廢水排放量。具體措施包括:a.盡可能采用不用水或少用水的生產(chǎn)工藝與先進設(shè)備,從源頭減少用水量與廢水排放量;b.采用高效、安全可靠的處理工藝和技術(shù),提高廢水利用循環(huán)率,進一步降低噸鋼耗新水量;c.采用先進工藝與設(shè)備對循環(huán)水系統(tǒng)的排污水及其他外排水進行有效處理,使工業(yè)廢水資源化與合理回用,努力實現(xiàn)廢水“零”排放。
根據(jù)《2006~2020年中國鋼鐵工業(yè)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展指南》中的鋼鐵行業(yè)的環(huán)境目標(biāo)的要求,2006~2020年鋼鐵企業(yè)節(jié)水減排的主要目標(biāo)見表4-2[28]。
表4-2 鋼鐵企業(yè)中長期節(jié)水減排主要目標(biāo)

我國鋼鐵工業(yè)高速增長的過程中(主要是鋼、鐵和鋼材產(chǎn)量高速增長),由于采用各項節(jié)水減排技術(shù)與廢水處理回用措施及其強化管理,鋼鐵企業(yè)用水量已從高速增長逐步變?yōu)榫徛鲩L,隨著節(jié)水減排工藝的技術(shù)進步,將為鋼鐵工業(yè)增產(chǎn)不增新水用量,甚至出現(xiàn)負(fù)增長趨勢是可能的。
(2)重點鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)節(jié)水減排目標(biāo)的技術(shù)措施與實踐
為了貫徹落實《2006~2020年中國鋼鐵工業(yè)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展指南》中的“鋼鐵行業(yè)的環(huán)境目標(biāo)”以及十一五“鋼鐵工業(yè)節(jié)水要求”,國家科技部組織鋼鐵行業(yè)進行節(jié)水技術(shù)攻關(guān),技術(shù)集成和節(jié)水新技術(shù)推廣應(yīng)用,已在生產(chǎn)實踐中取得很多節(jié)水減排工作實踐與經(jīng)驗。
①寶鋼采用系統(tǒng)管理水資源方法,穩(wěn)定循環(huán)水水質(zhì),進一步提高水的重復(fù)利用率 首先加強用水分析管理,制定節(jié)水目標(biāo),通過組織全公司范圍內(nèi)從原料、燒烤到冷軋、鋼管,開展了系統(tǒng)的水平衡測示工作。通過對用水量的分析,掌握了對用水量的分布及寶鋼節(jié)水工作的重點,對供水總量影響較大的用戶進行重點分析,細(xì)化單元用水情況,有針對性提出節(jié)水措施,并能取得較好的節(jié)水效果。寶鋼還進行了工序耗水、系統(tǒng)循環(huán)率、濃縮倍數(shù)指標(biāo)分析;制定節(jié)水規(guī)劃,明確節(jié)水目標(biāo),消除設(shè)計上的不合理用水狀況,改直流用水點為循環(huán)回用;調(diào)整管網(wǎng)供水壓力和系統(tǒng)的供水方式,有條件的實行峰值供水和小流量連續(xù)補水等措施;建立廠區(qū)生活污水處理站,實施中水回用和拓展多種回用途徑;開發(fā)串接水使用用戶,如將高爐區(qū)原使用凈環(huán)水、工業(yè)用改用串接水,減少新水用量實現(xiàn)節(jié)水減排;對鋼管廢水和冷軋廢水進行深度處理回用替代工業(yè)水以及對圍廠河水經(jīng)處理后用于串接水和全廠用水,實現(xiàn)廢水資源高效利用。
②濟鋼實行“分質(zhì)供水、分級處理、溫度對口,梯級利用、小半徑循環(huán),分區(qū)域閉路”的用水方式促進和提高用水循環(huán)利用率 在用水過程中,根據(jù)生產(chǎn)工序不同對水質(zhì)、水量水溫進行合理分類,從而減輕末端治理的壓力;按照各工藝不同的特點,著力推行小半徑循環(huán),大幅度降低用水的循環(huán)成本;運用水資源與能源的內(nèi)在聯(lián)系,充分利用物料換熱回收熱能,依靠水技術(shù)進步帶動廢棄物資源化利用;通過工序過程用水的系統(tǒng)優(yōu)化和合理的量、質(zhì)匹配減少用水量和逐級減少(或改變)系統(tǒng)補水水源進行源頭削減,進而減少廢水處理和排放量。對新投產(chǎn)的設(shè)備全部采用了循環(huán)水水質(zhì)穩(wěn)定新技術(shù),大大提高了循環(huán)水的復(fù)用率,系統(tǒng)補水量逐步降低,用水濃縮倍數(shù)大幅升高,例如,高爐煤氣洗滌系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)達(dá)9.4,轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)達(dá)5.4。
③萊鋼圍繞節(jié)水減排,實現(xiàn)工業(yè)廢水零排放的目標(biāo),積極開展研究與應(yīng)用,噸鋼用水量大幅下降,達(dá)國內(nèi)領(lǐng)先水平 為實現(xiàn)工業(yè)廢水“零”排放的目標(biāo),積極采用節(jié)水新技術(shù),改造完善循環(huán)用水系統(tǒng);充分回收利用廢水資源;優(yōu)化供水系統(tǒng),實現(xiàn)水的串級利用;根據(jù)各工序用水特點和廠距狀況,實行廢水就近處理循環(huán)回用;強化廢水零排考核辦法,完善用水計量與監(jiān)督,最大限度減少用水量與非生產(chǎn)用水,基本實現(xiàn)工業(yè)廢水“零”排放。
4.3.2 鋼鐵工業(yè)節(jié)水減排與廢水“零”排放的新理念
4.3.2.1 時代背景與環(huán)境友好型發(fā)展思路
我國粗鋼產(chǎn)量2010年達(dá)6.267億噸,已連續(xù)15年穩(wěn)居世界第一,實現(xiàn)了大國之夢,但未能實現(xiàn)鋼鐵強國的轉(zhuǎn)變。據(jù)國統(tǒng)計局統(tǒng)計,全國共有鋼鐵企業(yè)3800余家,具備煉鐵、煉鋼能力企業(yè)1200家,其中粗鋼產(chǎn)能超過500萬噸有24家,300萬~500萬噸有24家,100萬~300萬噸有28家。經(jīng)估算,全國48家300萬噸以上企業(yè)的鋼產(chǎn)能之和約占全國粗鋼的比重45%??梢姰a(chǎn)業(yè)集中度還很低,與國家要求2010年,國家排名前10名的鋼鐵企業(yè)鋼產(chǎn)量占全國比重達(dá)50%以上的差距還較大,這是我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展歷史遺留的問題,也為我國鋼鐵工業(yè)持續(xù)發(fā)展和水資源有效利用帶來致命問題。
當(dāng)今國家已經(jīng)把GDP的增長作為預(yù)期性的指標(biāo),把節(jié)能降耗和污染減排指標(biāo)作為必須確保完成的約束性指標(biāo),要求人們一切工作的出發(fā)點,必須是走資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的發(fā)展思路和路線,通過清潔生產(chǎn)防治手段,運用循環(huán)經(jīng)濟組織形式,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)。
4.3.2.2 節(jié)水減排與廢水“零”排放的新思維、新理念
(1)清潔生產(chǎn)是實現(xiàn)經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的環(huán)境策略
清潔生產(chǎn)要求實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,即經(jīng)濟發(fā)展要考慮自然生態(tài)環(huán)境的長期承受能力,既使環(huán)境與資源能滿足經(jīng)濟發(fā)展需要,又能滿足人民生活需求和后代人類的未來需求;同時環(huán)境保護也要充分考慮經(jīng)濟發(fā)展階段中的經(jīng)濟支撐能力,采取積極可行的環(huán)保對策,配合和推進經(jīng)濟發(fā)展歷程。這種新環(huán)境策略要求改變傳統(tǒng)的環(huán)境管理模式,實行預(yù)防污染政策,從污染后被動處理,轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃樱e極進行預(yù)防規(guī)劃,走經(jīng)濟與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的道路[24]。
(2)循環(huán)經(jīng)濟核心原理是節(jié)水減排和廢水“零排”的理論基礎(chǔ)
所謂循環(huán)經(jīng)濟本質(zhì)上是一種生態(tài)經(jīng)濟,是將生態(tài)平衡理論與經(jīng)濟學(xué)相結(jié)合,按照“減量化、再利用、再循環(huán)”原則,運用系統(tǒng)工程原理與方法論,實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展過程中物質(zhì)和能量循環(huán)利用的一種新型經(jīng)濟組織形式。它以環(huán)境友好的方式,利用自然資源和環(huán)境容量來發(fā)展經(jīng)濟、保護環(huán)境。通過提高資源利用效率、環(huán)境效益和發(fā)展質(zhì)量,實現(xiàn)經(jīng)濟活動的生態(tài)化,達(dá)到經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的雙贏。其特征是自然資源的低投入、高利用和廢棄物低排放,形成資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的經(jīng)濟與社會的和諧發(fā)展,從根本上消除長期存在的環(huán)境與發(fā)展之間尖銳對立的局面。
從上述分析表明:清潔生產(chǎn)既是一種防治污染的手段,更是一種全新的生產(chǎn)模式,其目的是為了達(dá)到節(jié)能、降耗、減污、增效的統(tǒng)一;循環(huán)經(jīng)濟是一種新型經(jīng)濟組織形式,是按照自然生態(tài)系統(tǒng)的模式把經(jīng)濟活動組織成一個“資源—產(chǎn)品—再生資源”的物質(zhì)反復(fù)循環(huán)流動過程的組織形式,是為了達(dá)到從根本上消除環(huán)境與發(fā)展長期存在的對立;可持續(xù)發(fā)展是經(jīng)濟社會發(fā)展的一項新戰(zhàn)略,其核心問題是實現(xiàn)經(jīng)濟社會和人口、資源、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,三者是一脈相通的,其最終目標(biāo)是實現(xiàn)經(jīng)濟活動的生態(tài)化、環(huán)境友好化、資源節(jié)約化,達(dá)到經(jīng)濟效益、社會效益與環(huán)境效益的統(tǒng)一。據(jù)此原則和理念,我國鋼鐵工業(yè)節(jié)水減排工作應(yīng)注入新的理念,其研究工作重點應(yīng)按廢水生態(tài)化的要求進行技術(shù)延伸與完善[23,24]。
(3)減量化、再利用、再循環(huán)的核心原則
減量化、再利用、再循環(huán)(即“3R”原則)既是循環(huán)經(jīng)濟的核心原則,也是實現(xiàn)鋼鐵工業(yè)節(jié)水減排和廢水“零”排放的基本原則。
①減量化原則 屬于源頭控制,是實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟和鋼鐵工業(yè)節(jié)水減排的首要原則,它體現(xiàn)當(dāng)今環(huán)境保護發(fā)展趨勢,其目的是最大限度地減少進入生產(chǎn)和消費環(huán)節(jié)中的物質(zhì)量。對鋼鐵工業(yè)而言,首先應(yīng)提高和改進生產(chǎn)工藝先進水平,使噸鋼耗水最小化。例如,采用干熄焦、高爐與轉(zhuǎn)爐煤氣干法凈化除塵,高爐富氧噴煤,熔融還原COREX爐、熱連鑄連軋等工藝,可大大減少熱能和水的消費量。目前國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)都采用濕法凈化煤氣,均消耗大量用水,又產(chǎn)生二次污染,若用干法除塵凈化可實現(xiàn)節(jié)水與零排。
對水資源利用應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃,實施串級供水、按質(zhì)用水、一水多用和循環(huán)用水的措施,力求降低新水用量,削減噸鋼用水與外排廢水量。如冷卻水可供煤氣洗滌除塵用水,再用于沖渣用水和原料場的酒水等。一般鋼鐵聯(lián)合企業(yè),廢水處理量約占總用水量的30%~40%[17]。凈環(huán)水的排污水一般可作為濁環(huán)水的補充水,通過串接循環(huán)使用,可大大消減企業(yè)水資源消耗量。
②再利用原則 是屬于過程控制,其目的是提高資源的利用率,將可利用的資源最大限度地進行有效利用。對鋼鐵工業(yè)而言,應(yīng)積極有效利用水資源和多渠道開發(fā)利用非傳統(tǒng)水資源,以緩解鋼鐵工業(yè)的持續(xù)發(fā)展中水資源短缺的瓶頸問題,這是近年來世界各國普遍采用的可持續(xù)發(fā)展的水資源利用模式,也是用水節(jié)水的新觀念、新途徑。
1)雨水再利用。雨水再利用是一項傳統(tǒng)技術(shù),在美國、德國、日本、丹麥等國得到十分重視,許多國家已把雨水資源化作為城市生態(tài)用水的組成部分。雨水作為一種免費水資源,只需少量投資就可作為一種水資源進行再利用。鋼鐵企業(yè)廠區(qū)面積較大,能收集大量雨水,若將廠區(qū)的雨水收集與利用將可化害為利、一舉兩得。目前所建的雨水工程是將雨水視為廢水而外排,造成大量水資源浪費。事實上雨水經(jīng)簡單處理后就可達(dá)到雜用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),可直接用于鋼鐵企業(yè)的原料場與車間地坪灑水、綠化、道路以及對水質(zhì)無嚴(yán)格要求的用戶。這不僅可在一定程度上緩解鋼鐵企業(yè)水資源供需矛盾,還可減少企業(yè)的雨水排水工程支出,緩解城市與企業(yè)的雨、污水處理工程的負(fù)荷。我國新建的首鋼京唐工程已實現(xiàn)雨水的再利用,其節(jié)水效果顯著[29]。
2)城市污水再利用。城市污水的處理費用一般是工業(yè)廢水處理費的1/2,其處理工藝比較成熟。從城市污水量和水質(zhì)而言;經(jīng)妥善處理不僅可用于直接沖渣和沖洗地坪用水,并可作為深度脫鹽處理制取工業(yè)新水、純水、軟化水、脫鹽水的水源[30]。如果城市污水再利用能在鋼鐵行業(yè)普遍采用,既能緩解鋼鐵企業(yè)的用水壓力,同時也能大大降低城市生活用水的壓力,可將城市上游水資源用于城市的發(fā)展與開發(fā)。另外,將城市污水作為鋼鐵企業(yè)的水源,可將鋼鐵業(yè)從與城市爭水轉(zhuǎn)變到城市用水的下游用戶,既可以極大地減少對城市上游新水的需求量,并將鋼鐵行業(yè)從一個用水大戶、污染大戶轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€接納污水大戶,清除污染大戶。其經(jīng)濟效益、社會效益與環(huán)境效益是非常巨大的。
3)海水再利用
a.海水直接冷卻利用。隨著人類對海水認(rèn)識和利用的發(fā)展,海水直接冷卻已是成熟工藝。目前,在我國天津、大連、上海等沿海城市電力、石油、化工等行業(yè)均取得成功應(yīng)用。在鋼鐵行業(yè)中日本加古川鋼鐵廠的海水直接冷卻約占其冷卻水總量的45%[30]。根據(jù)鋼鐵產(chǎn)業(yè)政策,今后新建的鋼鐵廠將靠近大海,而鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)中需大量使用冷卻水,因此海水作為一種再利用冷卻水資源是發(fā)展方向,這將大大地緩解鋼鐵生產(chǎn)需要的冷卻水資源緊缺問題。首鋼京唐工程實踐表明,海水直接冷卻利用可緩解水資源緊缺問題[29]。
b.海水淡化利用。開發(fā)利用海水資源,是節(jié)水的新觀念、新途徑,近年來在世界各國已得到普遍采用。加鼓勵企業(yè)開發(fā)利用非傳統(tǒng)的水資源,目前中國企業(yè)自取的海水和苦咸水的水量不納入定額計量管理的范圍。利用海水淡化水與傳統(tǒng)水資源合理使用,將可大大地減輕鋼鐵廠生產(chǎn)發(fā)展需要的水資源短缺問題。海水淡化已是成熟技術(shù),一般成本在4.5~6元/m3(包括取水、生產(chǎn)、回收、日常運行、管理及經(jīng)營等方面費用)。如淡化水產(chǎn)量在(8~10)×104m3/d規(guī)模時,其成本可降至3元/m3[17,30]。目前,我國年海水用量為256×108m3,比日本(1200×108m3)和美國(2000×108m3)相差較大。我國一些沿海地區(qū)的大型鋼鐵企業(yè)正在研究海水淡化技術(shù),解決水資源短缺的問題,首鋼京唐工程已有海水淡化利用實踐,寶鋼的湛江工程也在積極探索中[17,29]。
③再循環(huán)原則 是末端控制,其目的是把廢物作為二次資源并加以利用,以期減少末端處理負(fù)荷。再循環(huán)應(yīng)包括兩個層次:其一是鋼鐵企業(yè)內(nèi)部小循環(huán);其二是深層次的社會大循環(huán)。
1)鋼鐵企業(yè)內(nèi)部,實施水資源的循環(huán)利用。鋼鐵企業(yè)的工業(yè)廢水和生活污水經(jīng)過凈化處理后,再作為補充水用于各個生產(chǎn)工序的水循環(huán)系統(tǒng),這既可大幅提高水重復(fù)利用率、減少取水量和廢水排放量,又可減輕各單位水處理設(shè)施壓力,保證正常供水。例如,國內(nèi)某鋼鐵企業(yè),對各生產(chǎn)工序均設(shè)置循環(huán)水系統(tǒng),充分發(fā)揮廢水處理回用功效,使得生產(chǎn)水、生活水、脫鹽水、軟水均得到充分使用,有效提高水資源利用效率,最大限度地節(jié)約用水與節(jié)水減排,使噸鋼耗新水3.9m3/t,達(dá)到世界噸鋼耗新水最先進水平[17]。寶鋼根據(jù)工序?qū)λ|(zhì)要求不同,實行工業(yè)水、過濾水、軟水和純水四個供水系統(tǒng),這四個系統(tǒng)的主要用途是作為循環(huán)系統(tǒng)的補充水。以鐵廠為例,高爐爐體間接冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、爐底噴淋冷卻水循環(huán)系統(tǒng),高爐煤氣洗滌水循環(huán)系統(tǒng)等“排污”水,依次串接循環(huán)使用、前一系統(tǒng)排水作為后者補充水。而高爐煤氣洗滌循環(huán)系統(tǒng)“排污”水,作為高爐沖渣水循環(huán)系統(tǒng)的補充水;水沖渣循環(huán)系統(tǒng),則密閉不“排污”。這種多系統(tǒng)串接排污循環(huán)使用,最終實現(xiàn)無排水,這是寶鋼實現(xiàn)98%以上用水循環(huán)率的有力措施,是國內(nèi)鋼鐵企業(yè)內(nèi)循環(huán)用水的典范。
2)深層次的大循環(huán)。鋼鐵企業(yè)用水應(yīng)與周圍地區(qū)協(xié)調(diào)發(fā)展,應(yīng)通過吸收城市污水和廠周圍地區(qū)廢水再循環(huán),為鋼鐵生產(chǎn)提供水資源,并將經(jīng)處理后較好水質(zhì)供給周圍地區(qū),回報于社會,建立水資源的良性互動與循環(huán)。例如,城市污水處理再循環(huán)利用就是實例[30,31]。
4.3.3 鋼鐵工業(yè)節(jié)水減排與廢水“零”排放的可能性分析
隨著國家對節(jié)水減排工作要求的日益提高,即將公布的新的《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》對現(xiàn)有企業(yè)和新建企業(yè)的工業(yè)廢水排放提出了更為嚴(yán)格的要求,因此,鋼鐵企業(yè)全廠工業(yè)廢水將作為非傳統(tǒng)水資源,已經(jīng)越來越受到各大鋼鐵企業(yè)的重視。
(1)廢水生態(tài)化原理是節(jié)水減排和廢水“零”排放的技術(shù)依據(jù)與主要途徑
生態(tài)工業(yè)學(xué)是可持續(xù)發(fā)展的科學(xué),它要求人們盡可能優(yōu)化物質(zhì)—能源的整個循環(huán)系統(tǒng),從原料制成的材料、零部件、產(chǎn)品,直到最后的廢棄,各個環(huán)節(jié)都要盡可能優(yōu)化。對鋼鐵工業(yè)系統(tǒng)而言,其生態(tài)化的核心就是物質(zhì)和能源的循環(huán),不向外排放廢棄物。為了從根本上解決鋼鐵工業(yè)廢水對水環(huán)境的污染與生活破壞,必須把整套循環(huán)用水技術(shù)引入生產(chǎn)工藝全過程,使廢水和污染物都實現(xiàn)循環(huán)利用。鋼鐵企業(yè)把生產(chǎn)過程中排出的廢水及其污染物作為資源加以回收,并實現(xiàn)循環(huán)利用,其實質(zhì)是模擬自然生態(tài)的無廢料生產(chǎn)過程。盡量采用無廢工藝和無廢技術(shù)是為了使這個系統(tǒng)不超過負(fù)荷,能正常良好運轉(zhuǎn),而工藝的自動化在一定的程度上可以起到系統(tǒng)的調(diào)控機能。
所謂水循環(huán)經(jīng)濟就是把清潔生產(chǎn)與廢水利用和節(jié)水減排融為一體的經(jīng)濟,建立在水資源不斷循環(huán)利用基礎(chǔ)上的經(jīng)濟發(fā)展模式,按自然生態(tài)系統(tǒng)模式,組成一個資源—產(chǎn)品—再生資源的水資源反復(fù)循環(huán)流動的過程,實現(xiàn)污水最少量化與最大的循環(huán)利用。即對鋼鐵企業(yè)用水進行廢水減量化、無害化與資源化的模式研究過程[25]?!胺仲|(zhì)供水—串級用水”一水多用的使用模式;“廢水—無害化—資源化”的回用模式;“綜合廢水—凈化—回用”的循環(huán)利用模式。
這個最優(yōu)化循環(huán)經(jīng)濟過程稱為鋼鐵工業(yè)廢水生態(tài)化,它是節(jié)約水資源,保護水環(huán)境最有效的舉措。因此,最少量化、資源化、無害化、生態(tài)化用水技術(shù)必將成為控制鋼鐵工業(yè)水污染的最佳選擇,并將越來越受到人們的重視,是我國乃至世界鋼鐵工業(yè)水污染的綜合防治技術(shù)今后發(fā)展的必然趨勢,也是當(dāng)今世界最為熱門的研究課題[24,25]。
(2)新標(biāo)準(zhǔn)、新規(guī)范對鋼鐵企業(yè)節(jié)水減排提出嚴(yán)格要求與規(guī)定
我國《鋼鐵工業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟環(huán)境保護導(dǎo)則》(國標(biāo)HJ 465—2009)已于2009年7月實施,已醞釀6年之久的新版《鋼鐵工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》已公布實施,上述“導(dǎo)則”與“標(biāo)準(zhǔn)”對鋼鐵工業(yè)的節(jié)水減排與廢水“零”排放提出明確規(guī)定與要求。
①國標(biāo)《鋼鐵工業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟環(huán)境保護導(dǎo)則》的有關(guān)規(guī)定與要求[32] a.強化源頭控制,實現(xiàn)源頭用水減量化;b.對新水與循環(huán)水應(yīng)按分級分質(zhì)供水原則,實現(xiàn)廢水回用與提高水的重復(fù)利用率;c.全面配置循環(huán)用水技術(shù)所必需的計量監(jiān)控等技術(shù)和設(shè)備;采用節(jié)水冷卻技術(shù)和設(shè)備,如汽化冷卻、蒸發(fā)冷卻、管道強制吹風(fēng)冷卻等,實現(xiàn)冷卻水用量最小化。d.對燒結(jié)、球團工序、煉鐵工序、轉(zhuǎn)爐煉鋼工序的生產(chǎn)廢水要實現(xiàn)“零”排放,其中如有少量排污水非排不可時,也應(yīng)收集排入總廢水處理廠經(jīng)處理后循環(huán)回用;e.對焦化工序高濃度有機廢水和含有煤、焦顆粒的除塵廢水應(yīng)分別處理后回用不得外排;f.冷軋工序廢水應(yīng)先分別設(shè)置單獨處理設(shè)施達(dá)到車間排放標(biāo)準(zhǔn)后再排入綜合廢水處理廠,經(jīng)處理后循環(huán)回用。
②新版《鋼鐵工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》有關(guān)規(guī)定與要求 新的《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》[33]將按鋼鐵生產(chǎn)過程的工序分別制訂,整個排放標(biāo)準(zhǔn)體系,由采選礦標(biāo)準(zhǔn)、燒結(jié)標(biāo)準(zhǔn)、煉鐵標(biāo)準(zhǔn)、鐵合金標(biāo)準(zhǔn)、煉鋼標(biāo)準(zhǔn)、軋鋼標(biāo)準(zhǔn)、聯(lián)合企業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)7個具體的排放標(biāo)準(zhǔn)組成,并把焦化工序的焦化的水染物排放,從《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》分離出來按《焦化工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》進行嚴(yán)格控制。該“標(biāo)準(zhǔn)”規(guī)定對現(xiàn)有企業(yè)的燒結(jié)(球團)煉鐵工序的廢水要實行“零”排放;對新建企業(yè)還要增加煉鋼工序廢水“零”排放。該“標(biāo)準(zhǔn)”的實施,將意味著鋼鐵工業(yè)要執(zhí)行更加嚴(yán)格的廢水排放標(biāo)準(zhǔn),必將有一批生產(chǎn)裝備比較落后、資源能源消耗高、環(huán)境污染較重、用水量大的企業(yè)被淘汰出局。生產(chǎn)廢水作為非傳統(tǒng)水資源進行高效利用,已越來越受到大型鋼鐵企業(yè)的重視,并已有很多大型企業(yè)建立綜合廢水處理廠實用廢水回用“零”排放[34]。因此鋼鐵工業(yè)節(jié)水減排和廢水“零”排放是鋼鐵工業(yè)清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的必然趨勢與選擇。
(3)綜合廢水處理回用是實現(xiàn)節(jié)水減排廢水零排最有效途徑與技術(shù)保障
要實現(xiàn)鋼鐵工業(yè)節(jié)水減排與廢水“零”排放,要從如下幾個方面配套研究和技術(shù)突破[35]:a.以配套和建立企業(yè)用水系統(tǒng)平衡為核心,以水量平衡、溫度平衡、懸浮物平衡和水質(zhì)穩(wěn)定與溶解鹽的平衡為主要研究內(nèi)容,實現(xiàn)最大限度地將廢水分配和消納于各級生產(chǎn)工序最大化節(jié)水的目標(biāo);b.以企業(yè)用水和廢水排放少量化為核心,以規(guī)范企業(yè)用水定額、循環(huán)用水、廢水處理回用的水質(zhì)指標(biāo)為研究內(nèi)容,實現(xiàn)企業(yè)廢水最大循環(huán)利用的目標(biāo);c.以保障落實“焦化廢水不得外排”為核心,以焦化廢水無污染安全回用和消納途徑為主要研究內(nèi)容,最終實現(xiàn)焦化廢水“零”排放的目標(biāo);d.以保障鋼鐵企業(yè)綜合廢水安全回用為核心,以經(jīng)濟有效的處理新工藝與配套設(shè)備和以出廠水脫鹽為主要研究內(nèi)容,最終實現(xiàn)鋼鐵企業(yè)廢水“零”排放的目標(biāo)。
上述四個方面是實現(xiàn)鋼鐵工業(yè)節(jié)水減排和廢水“零”排放的關(guān)鍵,相互構(gòu)成有機的聯(lián)系,前者為廢水“零”排放提供基礎(chǔ),后者是實現(xiàn)“零”排放的保障[35,36]。
鋼鐵企業(yè)外排廢水綜合處理回用是我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展的國情特色。由于我國鋼鐵企業(yè)發(fā)展歷程大都是由小到大、經(jīng)歷改造、擴建、填平補齊歷程而逐步發(fā)展完善的。因此鋼鐵企業(yè)用水量大,用水系統(tǒng)不完善循環(huán)率低;鋼鐵企業(yè)的廢水種類多,分布面廣,排污點分散,即使有的企業(yè)各廢水產(chǎn)生工序設(shè)有循環(huán)水處理設(shè)施,但由于供排水系統(tǒng)配置、技術(shù)、應(yīng)用及管理上原因,各工序水處理設(shè)施的溢流和事故排放,加上生活污水和工藝排污與跑、冒、滴、漏,因此鋼鐵企業(yè)產(chǎn)生的總外排廢水都比較大。如將這些外排廢水進行綜合處理回用,既提高用水循環(huán)率,又實現(xiàn)廢水“零”排放。
基于鋼鐵企業(yè)外排廢水綜合處理回用對鋼鐵工業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要性迫切性,國家科技部將“鋼鐵企業(yè)用水處理與污水回用技術(shù)集成與工程示范”和“大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)節(jié)水技術(shù)開發(fā)”分別列入“十五”“十一五”國家科技攻關(guān)計劃。
經(jīng)科技攻關(guān)與節(jié)水實踐表明綜合廢水處理回用對鋼鐵企業(yè)節(jié)水減排與廢水“零”排放意義與作用重大,效果顯著。例如,日照鋼鐵集團公司綜合廢水處理廠規(guī)模30000m3/d,經(jīng)處理后20000m3/d回用于熱軋用水系統(tǒng),10000m3/d經(jīng)脫鹽后補充至生產(chǎn)新水系統(tǒng)[32]。目前首鋼京唐、萊鋼、濟鋼、邯鋼和攀成鋼均已實現(xiàn)廢水“零”排放[37,38]。
- 環(huán)境監(jiān)測技術(shù)與實訓(xùn)(浙江省重點教材建設(shè)項目)
- 時間序列分形方法在大氣環(huán)境中的應(yīng)用
- 寧夏自然災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)重大問題研究:地質(zhì)災(zāi)害卷
- 厭氧系統(tǒng)中產(chǎn)甲烷微生態(tài)對酸和氨脅迫的響應(yīng)機制研究
- 美國環(huán)境政策研究(3)
- 煙氣脫硫脫硝工藝手冊
- 火電廠廢物綜合利用技術(shù)
- 中國生態(tài)文明辭典
- 環(huán)境分析與監(jiān)測
- 世界環(huán)境史(見識叢書47)
- 中國生態(tài)建設(shè)與環(huán)境保護(1978~2018)
- 上海合作組織區(qū)域和國別環(huán)境保護研究(2015)
- 場地環(huán)境精準(zhǔn)調(diào)查技術(shù)與應(yīng)用
- 污染物的環(huán)境行為及控制
- 低碳約束視角下中國物流產(chǎn)業(yè)全要素生產(chǎn)率研究