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(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)，由永鋒、江鑫、盛陽(yáng)、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(wàn)t 特鋼、盛陽(yáng)年產(chǎn)240 萬(wàn)t 不銹鋼、江鑫年產(chǎn)270 萬(wàn)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(guó)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(wàn)m3/d，其中江鑫鋼鐵5 萬(wàn)m3/d，永鋒10 萬(wàn)m3/d。玻璃廠、臨鋼投、有色金屬、恒昌焦化等廠日供水10.5 萬(wàn)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(rùn)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(chē)間和相應(yīng)的輔助車(chē)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(kù)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(qǐng)用水指標(biāo)10 萬(wàn)m3/d；江鑫申請(qǐng)用水指標(biāo)5 萬(wàn)m3/d；恒昌焦化、玫德特鋼、盛陽(yáng)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(qǐng)用水指標(biāo)為10.5 萬(wàn)m3/d，山東臨沂臨港經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)鋼鐵基地總計(jì)用水量達(dá)25.5 萬(wàn)m3/d，按輸供水損失5%計(jì)算，年需供水量9 773.0 萬(wàn)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(duì)水質(zhì)要求不同，設(shè)有一般工業(yè)用水、過(guò)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(jiàn)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(kù)塘水。目前莒南縣建有大型水庫(kù)1 座（陡山），中型水庫(kù)2 座（石泉湖、相?。?，?。?）型水庫(kù)23 座，?。?）型水庫(kù)118 座，塘壩2 036 座。設(shè)計(jì)總庫(kù)容5.31 億m3，興利庫(kù)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(guò)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(kù)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(guó)水資源評(píng)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(zhǎng)45 km 的魯南供水管道，使利用沭河過(guò)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(wàn)t/d；籌備建設(shè)第三污水凈化處理廠排放再生水4 萬(wàn)t/d；嘉誠(chéng)水質(zhì)凈化處理排放再生水3 萬(wàn)t/d；野泉水質(zhì)凈化處理廠處理排放再生水1.0 萬(wàn)t/d；雞龍河流域內(nèi)鎮(zhèn)村級(jí)生活污水一體化處理設(shè)施站，排放再生水1.0 萬(wàn)t/d，總計(jì)再生水資源量達(dá)到15 萬(wàn)t/d，年可提供5 475 萬(wàn)m3再生水；根據(jù)《水回用導(dǎo)則再生水分級(jí)》（GB/T41018-2021），區(qū)域內(nèi)污水凈化處理再生水符合國(guó)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(guò)2～3 km 人工濕地的沉淀、過(guò)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(jí)要求。

2.1.2 各行業(yè)對(duì)水資源的需求預(yù)測(cè)（2025 年）

1）生活用水。預(yù)計(jì)2025 年全縣總?cè)丝谶_(dá)到126.5 萬(wàn)，包括城鎮(zhèn)人口15.94 萬(wàn)，農(nóng)村人口110.56 萬(wàn)。生活需水量3 809.8 萬(wàn)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(wàn)hm2，有效灌溉面積達(dá)3.657 萬(wàn)hm2；林牧漁業(yè)面積1 萬(wàn)hm2，牲畜207.7 萬(wàn)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(wàn)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(wàn)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(wàn)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(wàn)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(lái)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)?？晒┧糠从沉斯┧到y(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(méi)有通過(guò)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(jiàn)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(wàn)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(kāi)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(cè)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(jiàn)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(kāi)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(wàn)m3

2.2 已建供水基礎(chǔ)設(shè)施是可行的

2.2.1 水庫(kù)供水有保障

目前大、中型水庫(kù)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(kù)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(kù)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(wàn)m3/h，DN2200 長(zhǎng)24 km的鋼筒混凝土壓力管道已鋪設(shè)至相邸水庫(kù)并入相邸泵站，相邸泵站至坊前調(diào)節(jié)池DN1600 長(zhǎng)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(zhǎng)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(cè)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。