鞍鋼公司節(jié)水減排工作實(shí)踐

白旭強(qiáng)

（鞍山鋼鐵集團(tuán)公司，遼寧鞍山114021）

鞍鋼公司節(jié)水減排工作實(shí)踐

白旭強(qiáng)

（鞍山鋼鐵集團(tuán)公司，遼寧鞍山114021）

我國(guó)是世界上水資源貧乏的國(guó)家之一，北方城市尤其缺水。為了實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，鞍鋼在大規(guī)模建設(shè)環(huán)保設(shè)施的基礎(chǔ)上，正在進(jìn)一步開(kāi)展節(jié)能減排工作，以減少循環(huán)水量，降低新水用量，提高西大溝污水處理系統(tǒng)的處理能力，提高污水回用率，爭(zhēng)取2015年實(shí)現(xiàn)排放污水全部達(dá)到二級(jí)及以上的處理水平，為遠(yuǎn)期實(shí)現(xiàn)零排放打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

水系統(tǒng);優(yōu)化;節(jié)能;減排

1 鞍鋼給排水系統(tǒng)概述

鞍鋼水源為首山地下水源地和遼陽(yáng)太子河水，總供水能力26400 m3/h。地下水首山地下水源地現(xiàn)有56眼管井，供水能力21000 m3/h。地下水經(jīng)沉砂池沉淀后送至廠內(nèi)，約2500 m3/h地下水經(jīng)二氧化氯消毒后用作生活水，其余均作為工業(yè)用水。為保護(hù)地下水資源，正在逐年降低地下水取水量，地下水水位逐步回升，2012年為-13.9 m，比2005年的-15.9 m升高2 m,比2000年升高4.97 m。2005~2012年鞍鋼年取水量統(tǒng)計(jì)詳見(jiàn)圖1。

圖1 2005~2012年鞍鋼年取水量統(tǒng)計(jì)圖

太子河水經(jīng)過(guò)凈化處理后補(bǔ)充到鞍鋼凈化水系統(tǒng)，用于工藝?yán)鋮s用水、廠區(qū)生活和消防用水，凈水系統(tǒng)原處理能力3500 m3/h，2013年擴(kuò)建后處理能力為5400 m3/h。

鞍鋼有西大溝、北大溝和南大溝3套污水處理系統(tǒng)。南大溝水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)處理能力為3500 m3/ h，經(jīng)加藥沉淀處理后水達(dá)到外排標(biāo)準(zhǔn)后排放。北大溝水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)處理能力為3000 m3/h，采用物化法進(jìn)行處理，污水處理后達(dá)到凈環(huán)標(biāo)準(zhǔn)。西大溝水處理系統(tǒng)包含處理能力22萬(wàn)t/d的污水處理系統(tǒng)、處理能力4.8萬(wàn)t/d的生化處理系統(tǒng)和產(chǎn)水能力為3.2萬(wàn)t/d的初級(jí)除鹽水系統(tǒng)。70%的西大溝污水處理系統(tǒng)出水及北大溝出水作為鞍鋼凈環(huán)補(bǔ)充水及礦山用水；西大溝生化處理出水部分作為除鹽水處理的水源，其余補(bǔ)充到鞍鋼工業(yè)用水系統(tǒng)。

2 水系統(tǒng)存在問(wèn)題

2.1 工序新水耗較高

鞍鋼工序新水消耗總體上達(dá)到清潔生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，但與上海寶山鋼鐵公司相比還有一定差距。2012年工序新水消耗情況對(duì)比詳見(jiàn)表1。

2.2 工藝?yán)鋮s水循環(huán)利用率低

鞍鋼各循環(huán)水系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)低，也間接造成系統(tǒng)循環(huán)水系統(tǒng)的排污量和補(bǔ)水量較大。例如，厚板線凈環(huán)系統(tǒng)濃縮倍數(shù)為1.2左右，中板線凈環(huán)系統(tǒng)濃縮倍數(shù)僅1.18。鞍鋼目前運(yùn)行較好的循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)也僅為2.0，這與先進(jìn)企業(yè)濃縮倍數(shù)3.0相比差距較大。

另外，7座高爐僅3座高爐配套設(shè)置干法除塵，不僅增加外排污水量，且因煤氣洗滌水污染因子含量高造成污水處理難度大。

2.3 用水計(jì)量設(shè)施不完備

2012年股份公司組織對(duì)鞍鋼廠內(nèi)地下水和凈化河水用戶按表計(jì)量情況進(jìn)行了排查，對(duì)缺少計(jì)量?jī)x表的管線統(tǒng)一安裝計(jì)量?jī)x表，但還有部分在線儀表?yè)p壞和失準(zhǔn)，部分供水管線沒(méi)有計(jì)量?jī)x表。

3 解決措施

3.1 凈環(huán)系統(tǒng)循環(huán)水供水解決方案

根據(jù)用水量統(tǒng)計(jì)，凈環(huán)水用水量占總用水的42%。凈環(huán)系統(tǒng)循環(huán)水量大小是能否實(shí)現(xiàn)污水處理系統(tǒng)回收利用的關(guān)鍵。通過(guò)分析比對(duì)認(rèn)為，調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行可以實(shí)現(xiàn)降低循環(huán)水用量的目標(biāo)。

3.1.1 凈環(huán)系統(tǒng)現(xiàn)狀

隨著煉鋼工藝的不斷改進(jìn)，常壓凈環(huán)水系統(tǒng)用水量逐漸減少，管網(wǎng)壓力由0.3 MPa升高至0.6 MPa。凈環(huán)系統(tǒng)壓力大幅度升高后，增加了系統(tǒng)循環(huán)水量，造成凈環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行能耗居高不下，且使系統(tǒng)排放水量逐年增高，排水量超出西大溝、南大溝水處理系統(tǒng)處理能力，無(wú)法實(shí)現(xiàn)廢水全部處理。

3.1.2 凈環(huán)系統(tǒng)優(yōu)化指導(dǎo)思想

為了保證生產(chǎn)及系統(tǒng)穩(wěn)定，經(jīng)分析論證，將凈環(huán)優(yōu)化方案分為三步逐步推進(jìn)，如圖2所示。

圖2 凈環(huán)優(yōu)化方案

系統(tǒng)優(yōu)化后可以實(shí)現(xiàn)西大溝直接送常壓凈環(huán)3000 m3/h；北大溝增開(kāi)1臺(tái)泵，送水量增至1000 m3/h（直接供中板廠），系統(tǒng)壓力約0.3 MPa。此方案還使西大溝凈環(huán)水補(bǔ)充水可直接送大系統(tǒng)凈環(huán)管網(wǎng)，減少二次加壓。凈環(huán)系統(tǒng)五、六水站減開(kāi)常壓泵3~4臺(tái)（單機(jī)N=850 kW）用作系統(tǒng)備用泵。

凈環(huán)系統(tǒng)優(yōu)化系統(tǒng)見(jiàn)圖3。

圖3 優(yōu)化后常壓凈環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行圖

3.1.3 具體改造方案及保障措施

1)南山儲(chǔ)水槽停運(yùn)，常壓凈環(huán)系統(tǒng)降壓運(yùn)行

關(guān)閉南山儲(chǔ)水槽進(jìn)水門，五、六水站常壓凈環(huán)泵由運(yùn)行三臺(tái)機(jī)組減至兩臺(tái)（一大一小），系統(tǒng)壓力降至0.3 MPa左右。在調(diào)整試驗(yàn)過(guò)程中由于補(bǔ)水時(shí)間不可控，系統(tǒng)壓力波動(dòng)較大，當(dāng)集中補(bǔ)水量大時(shí)不能滿足新二燒、煉鐵新1#除塵、九加壓以及中板廠生產(chǎn)需求。為此，提出了以下解決措施：

（1）制定常壓凈環(huán)管網(wǎng)用戶用水管理規(guī)定，通過(guò)管控、均勻補(bǔ)水，避免因集中補(bǔ)水造成系統(tǒng)壓力波動(dòng)；

（2）南山儲(chǔ)水槽清掃，確保水質(zhì)后通水，用來(lái)穩(wěn)定系統(tǒng)水壓；

（3）六水站送南山南DN800提壓，以滿足新二燒、煉鐵新1#除塵、九加壓生產(chǎn)需求；

（4）通過(guò)北大溝送凈環(huán)管網(wǎng)提高北部壓力，滿足中板廠用水需求。

2)西大溝北線送廠內(nèi)凈環(huán)

凈環(huán)常壓系統(tǒng)降壓后，通過(guò)西大溝北線與常壓凈環(huán)管網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線打通，實(shí)現(xiàn)北線直接送凈環(huán)管網(wǎng)，水量3000 m3/h左右，減少二次加壓環(huán)節(jié)，關(guān)閉五水站常壓凈環(huán)泵。

3)北大溝送廠內(nèi)凈環(huán)

北大溝設(shè)計(jì)處理能力3000 m3/h，實(shí)際處理水量約1500 m3/h。齊選用量1300 m3/h，考慮到中板廠對(duì)水壓要求，擬將11水站下水收至北大溝，處理水量增加到2300 m3/h左右，其中1000 m3/h左右送廠內(nèi)凈環(huán)、提高北部廠區(qū)常壓凈環(huán)壓力，保證中板廠用水需求，根據(jù)運(yùn)行試驗(yàn)實(shí)際情況，也可形成專線送中板廠，實(shí)現(xiàn)南北分供的較為安全經(jīng)濟(jì)的供水方式。

3.2 節(jié)能降耗，降低用水量及排水量

3.2.1 鞍鋼生產(chǎn)工藝需要持續(xù)改進(jìn)

1）淘汰耗水量大的落后工藝和設(shè)備。

逐步淘汰老焦?fàn)t，新上大焦?fàn)t全部配套干熄焦工藝設(shè)施；高爐煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣逐步采用干法除塵工藝；逐步淘汰發(fā)電中央電站老舊鍋爐及鼓風(fēng)機(jī)、發(fā)電機(jī)組，電廠鍋爐全部采用氣力除灰。

2）改造冷卻能力不足的系統(tǒng)。

對(duì)需要補(bǔ)充大量新水的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行完善改造；對(duì)冷卻要求嚴(yán)格的設(shè)備、設(shè)施，建立分級(jí)小系統(tǒng)冷卻，實(shí)現(xiàn)按工藝要求配置冷卻系統(tǒng)。

3.2.2 提高冷卻水的濃縮倍數(shù)

通過(guò)改變循環(huán)水的藥劑配方及水質(zhì)處理措施，提高循環(huán)水的濃縮倍數(shù)，降低系統(tǒng)補(bǔ)水量和排污量。

3.2.3 建立中水系統(tǒng)

廠內(nèi)衛(wèi)生間沖洗、地面沖洗、綠化用水量較大，使用新鮮水較為浪費(fèi)。鞍鋼正在分區(qū)域設(shè)置中水、雨水處理系統(tǒng)，建立中水回用管網(wǎng)，用處理后回用水作為廠區(qū)生活及綠化用水，提高污水重復(fù)利用率。

3.2.4 強(qiáng)化運(yùn)行管理

1）根據(jù)用各戶的用水特點(diǎn)，制定大用戶用水的管理制度，杜絕集中用水造成管網(wǎng)壓力波動(dòng)大、斷流、失壓等現(xiàn)象。

2）在特別關(guān)鍵的用水點(diǎn)增設(shè)儲(chǔ)水設(shè)施或水泵流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)壓力隨時(shí)調(diào)節(jié)水量，確保系統(tǒng)壓力平穩(wěn)。

3）完善各水處理系統(tǒng)，使其達(dá)到設(shè)計(jì)能力并保證用戶的水質(zhì)要求，提高水系統(tǒng)的應(yīng)急能力和供水管網(wǎng)的適應(yīng)性。

4）提高水系統(tǒng)的儀器儀表配置率、完好率，提高在線監(jiān)測(cè)水平；建立用戶的用水定額制度，制定用水階梯價(jià)格，發(fā)揮水價(jià)的調(diào)節(jié)作用，充分調(diào)動(dòng)用戶節(jié)水積極性。

4 結(jié)論

通過(guò)以上節(jié)水減排措施的實(shí)施，鞍鋼的節(jié)水減排已取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效℃。自2005年開(kāi)始，鞍鋼的鋼鐵產(chǎn)能不斷提高，但工業(yè)用水總量得到有效控制并略有下降，實(shí)現(xiàn)污水處理回用率約70%。

同時(shí)，鞍鋼凈環(huán)水循環(huán)水量由7000 m3/h下降到至3000 m3/h，用水日電耗降低約30000 kWh。西大溝污水處理系統(tǒng)回水量由9000 m3/h減少到6000 m3/h，南大溝排水量由4000 m3/h下降到2000 m3/h以下，鞍鋼西部總排水量控制在9000 m3/h以下。各系統(tǒng)自循環(huán)率不斷提高，噸鋼煉制耗新鮮水指標(biāo)逐漸降低，系統(tǒng)新鮮水消耗量降低約2000 m3/h。

表3 精軋機(jī)除鱗參數(shù)表

5 結(jié)束語(yǔ)

工程項(xiàng)目實(shí)施后，除磷效果改善明顯，滿足了生產(chǎn)的需要，減少由于氧化鐵皮減少量導(dǎo)致的脫合同量，同時(shí)避免了多次除鱗，提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，并且為薄規(guī)格產(chǎn)品開(kāi)發(fā)創(chuàng)造條件，有效改善鋼板的板形。

收稿日期：2014-08-08

作者簡(jiǎn)介：李克明，男，工程師，畢業(yè)于山東大學(xué)機(jī)械學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制作及其自動(dòng)化專業(yè)，青島理工大學(xué)機(jī)械學(xué)院在職研究生，現(xiàn)從事設(shè)備檢修管理工作。

The Energy Saving and Discharge Reduction Practice in Anshan Iron and Steel Company

Bai Xuqiang
(Anshan Iron&Steel Group Co.,Anshan,Liaoning 114021，China)

China is one of the countries poor in water resources and water shortage is especially serious in North China.In order to realize clean production,Anshan Steel is ac原tively carrying out the work of energy saving and discharge reduction based on its large-scale environmental protection infrastructure,to reduce the quantity of circulative water as well as fresh water consumption,increase the treatment capacity of the Xidagou wastewater treatment system and improve wastewater recovery rate.The company will strive to achieve the goal that all its discharged wastewater at least reaches the class-2 discharge standard by 2015,to lay a solid foundation for zero wastewater discharge in the long term.

water system;optimization;energy-saving;discharge reduction

TK018

B

1006-6764（2014）11-0068-04

2014-09-22

白旭強(qiáng)（1973-），男，1997年畢業(yè)于沈陽(yáng)建筑學(xué)院給水排水專業(yè)，大學(xué)本科學(xué)歷，工程師，現(xiàn)從事供排水技術(shù)管理工作。