劉曉娟 常永莉 劉淑雯 陳瑾瑜 張鳳儀

(安陽鋼鐵股份有限公司)

0 前言

我國是一個干旱缺水嚴重的國家，淡水資源總量為28000 億m3，占全球水資源的6%，居世界第四位，但人均只有2200 m3，僅為世界平均水平的1/4，是全球13 個人均水資源最貧乏的國家之一。到20世紀(jì)末，全國600 多座城市中，已有400 多個城市存在供水不足問題，其中比較嚴重的缺水城市達110個，全國城市缺水總量為60 億m3。隨著近年來我國人口的增加、經(jīng)濟的發(fā)展和城市化進程的加快，以及制造業(yè)的持續(xù)高速發(fā)展，水資源利用效率低、水質(zhì)污染等因素導(dǎo)致水環(huán)境不斷惡化，破壞了生態(tài)系統(tǒng)，進一步加劇了水資源緊缺的矛盾。以水資源緊張、水污染嚴重和洪澇災(zāi)害為特征的水危機已經(jīng)成為我國可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素，成為實現(xiàn)新時期經(jīng)濟社會發(fā)展目標(biāo)具有基礎(chǔ)性、全局性和戰(zhàn)略性的重大問題。

安陽市地處豫北，多年平均降雨量573．5 mm，全市多年平均水資源總量為16．4 億m3，其中可利用水資源總量為11．9 億m3。人均年水資源占有量僅為322 m3，是全國人均水平的1/7，世界人均水平的1/24，屬于典型的資源型缺水城市。

安鋼坐落于安陽市西部，是安陽市的耗水大戶，其耗水量約占安陽市800 多家規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)總?cè)∷康?0%。鋼鐵企業(yè)用水具有用水和排水量大、水污染嚴重的特點，既造成水資源的浪費，對生態(tài)環(huán)境也是一種潛在的威脅。因此，安鋼的節(jié)水工作、乃至最終實現(xiàn)污水“零”排放，對于緩解安陽市用水約束矛盾、改善水體環(huán)境具有重要意義。

1 安鋼水資源利用存在的主要問題

安鋼1958年建廠，從年產(chǎn)幾十萬噸的鋼鐵老廠發(fā)展成千萬噸級的鋼鐵強企，經(jīng)歷了50 多年。安鋼目前集焦化、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋鋼工藝為一體，是典型的長流程鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)。安鋼在產(chǎn)業(yè)規(guī)模升級、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整過程中，其供用水系統(tǒng)由于缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，在一定程度上仍存在著布局混亂、效率低、耗水量大、供水安全性差等弊病，成為了制約安鋼實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。具體表現(xiàn)在:

1)部分生產(chǎn)用水還存在著直流水系統(tǒng)，部分水處理工藝和設(shè)施不完善、不配套，滿足不了水處理的水量和水質(zhì)要求，很難使處理后的水復(fù)用于生產(chǎn)，造成補水量大;

2)循環(huán)水系統(tǒng)的循環(huán)利用率低、濃縮倍數(shù)低，造成補水量大;

3)部分用戶對用水和排水不進行控制，產(chǎn)生不必要的水量外溢;

4)部分工序沒有水質(zhì)檢測手段，水質(zhì)穩(wěn)定措施不完善;水處理成本高，設(shè)備運行存在著結(jié)垢和腐蝕等隱患;

5)職工生活用水浪費現(xiàn)象嚴重;

6)管理上還存在計量儀表不完善、用水考核不嚴、水技術(shù)管理人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)基礎(chǔ)薄弱等問題，難以適應(yīng)節(jié)水和生產(chǎn)發(fā)展的需要。

2 安鋼節(jié)水措施實踐

為實現(xiàn)節(jié)水目標(biāo)，創(chuàng)建“節(jié)水型企業(yè)”，安鋼克服了發(fā)展空間的局限，克服了水資源短缺、生產(chǎn)與建設(shè)交叉進行等實際困難，堅持“開源與節(jié)流并舉、節(jié)約優(yōu)先”的原則，從結(jié)構(gòu)、技術(shù)、管理等方面全面開展節(jié)水工作。

2．1 汰舊換新，完成生產(chǎn)工藝設(shè)備的升級換代，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)節(jié)水

安鋼先后淘汰了一批高能耗、高水耗的落后工藝和設(shè)備，如:5 ×28 m2燒結(jié)機、5 ×350 m3高爐、2×10 t 電爐、2 ×6 t 轉(zhuǎn)爐、線材、650 mm 中型軋機、4×1200 mm 疊軋薄板軋機、Φ130 mm 熱軋無縫軋機和Φ90 mm 冷軋無縫軋機等，減少新水消耗量1400 m3/h。新建6 m 焦?fàn)t、360 m2燒結(jié)機、2000 m3級高爐、100 t 級轉(zhuǎn)爐以及爐卷、熱連軋等先進的節(jié)水型生產(chǎn)工藝和設(shè)備，全面推廣應(yīng)用“三干”技術(shù)，實現(xiàn)節(jié)水項目的“三同時”。如:焦化建設(shè)干熄焦系統(tǒng);2000 m3級高爐采用先進的煤氣干法除塵、軟水密閉循環(huán)冷卻等系統(tǒng);150 t 轉(zhuǎn)爐－爐卷軋機、1780 mm 熱連軋等配套了完善的循環(huán)水處理設(shè)施，新水消耗大幅下降;新建日處理能力12 萬m3的綜合污水處理廠，其產(chǎn)品水全部回用，中水與凈化水勾兌用作循環(huán)水系統(tǒng)的補充水，脫鹽水并入公司軟水管網(wǎng)直接使用，實現(xiàn)了污水資源化利用。

2．2 全面推進節(jié)水“四新”技術(shù)改造，實現(xiàn)技術(shù)節(jié)水

對保留下來的設(shè)備進行節(jié)水“四新”技術(shù)改造，降低新水消耗。安鋼本著"源頭削減、強化循環(huán)、系統(tǒng)平衡和綜合利用"的節(jié)水思路，通過工藝過程用水的系統(tǒng)優(yōu)化和合理的量、質(zhì)匹配，分質(zhì)、分級供水，減少系統(tǒng)補充水量，提高水的循環(huán)利用率。在系統(tǒng)平衡的前提下，推行一水多用、串接使用，進而減少污水排放量和污水處理量，達到新水耗量最少的目的。優(yōu)化工序用水系統(tǒng)，提高循環(huán)水系統(tǒng)的利用效率;按質(zhì)實現(xiàn)水的串接使用，取消直接冷卻水;優(yōu)質(zhì)優(yōu)用、劣質(zhì)劣用，經(jīng)濟用水;對深井水系統(tǒng)進行優(yōu)化整合，逐步用工業(yè)水和自來水替代深井水，實現(xiàn)用水結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。

2．3 開展節(jié)水攻關(guān)，規(guī)范用水管理，實現(xiàn)管理節(jié)水

1)成立“水的綜合利用”攻關(guān)組，建立規(guī)范的組織管理機構(gòu)，統(tǒng)籌推進節(jié)水工作。能源環(huán)保處、設(shè)備處、計控處、動力廠等單位依據(jù)各自職責(zé)分別承擔(dān)相應(yīng)的節(jié)水工作任務(wù)，實現(xiàn)供水、節(jié)水、設(shè)備運行管理、計量、用水定額、考核、現(xiàn)場監(jiān)測檢查等工作的有序開展。

2)完善制度，形成有力的政策導(dǎo)向，激發(fā)節(jié)水動力。制定《安鋼供用水管理規(guī)定》、《科學(xué)經(jīng)濟、合理利用水資源實施意見》、《安鋼“十二五”節(jié)水規(guī)劃》等，指導(dǎo)和規(guī)范公司各單位科學(xué)合理用水;建立節(jié)水項目“綠色通道”，對節(jié)水項目優(yōu)先立項、論證、投資、實施;充分發(fā)揮經(jīng)濟杠桿的作用，在全公司執(zhí)行統(tǒng)一的用水考核政策，實施定額用水，實現(xiàn)計劃用水，并將產(chǎn)品耗新水作為一項重要指標(biāo)納入績效考核，與單位獎金掛鉤，獎罰分明;建立激勵機制水價，體現(xiàn)出鼓勵使用的實行低價，限制使用的實行高價，提高各單位節(jié)水的積極性。

3)加強用水計量與分析。完善公司的一、二級水介質(zhì)計量儀表，并實現(xiàn)網(wǎng)上數(shù)據(jù)傳輸，為用水管理和考核提供準(zhǔn)確依據(jù);加強供用水平衡分析，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，使供、用水始終處于受控狀態(tài);要求各單位配備節(jié)水管理專職人員，節(jié)水管理由粗放向精細轉(zhuǎn)變，管理水平全面提高。

4)加強節(jié)水宣傳。廣泛利用報紙、電視、網(wǎng)絡(luò)等媒體進行節(jié)水宣傳，提高員工的節(jié)水意識，使節(jié)水成為一種自覺行為，是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護的需要，是解決水資源短缺問題的優(yōu)先對策，是降低企業(yè)生產(chǎn)成本的有效手段。

2．4 循環(huán)再生利用新實踐助推實現(xiàn)"零排放"

按照“源頭削減，過程控制，末端處理”的污水綜合利用的思路，安鋼持續(xù)推進工業(yè)污水的合理利用工作。工業(yè)污水如何合理處理和再生循環(huán)利用、減少水環(huán)境污染，特別是焦化酚氰水的優(yōu)化利用工作成為建設(shè)“環(huán)境友好型”企業(yè)的絆腳石。2010年，河南省政府將安鋼污水“零排放”列為十大民心工程之一。為此，安鋼成立了專門攻關(guān)組，自上而下統(tǒng)一思想，將污水、廢水循環(huán)利用作為重要工作來抓。經(jīng)過到濟鋼、邯鋼等兄弟單位調(diào)研取經(jīng)，焦化酚氰廢水用于燜渣、沖渣、燒結(jié)配料回用等方案陸續(xù)出爐實施。一方面，焦化廠加強酚氰廢水處理設(shè)備的運行管理，減少酚氰水產(chǎn)生量并確保出水水質(zhì)穩(wěn)定;另一方面，建設(shè)酚氰廢水專供管道通往焦化濕熄焦、高爐INBA 沖渣系統(tǒng)、燒結(jié)一混配料系統(tǒng)、鋼渣燜渣系統(tǒng)進行二次消耗，實現(xiàn)了焦化廢水的“零排放”。為了全面實現(xiàn)廠區(qū)工業(yè)廢水“零排放”的目標(biāo)，改造廠區(qū)排水管道收集系統(tǒng)，通過截堵、回流、再加工的形式回收各工序排污及廢水全部進入污水處理廠，生產(chǎn)出中水和一級反滲透水替代新水回用至生產(chǎn)系統(tǒng)，實現(xiàn)了污水治理和回收利用的雙贏循環(huán)模式。

總之，通過實施結(jié)構(gòu)節(jié)水、技術(shù)節(jié)水、管理節(jié)水措施，安鋼的節(jié)水工作取得明顯成效。2013年與2004年相比，鋼產(chǎn)量由414 萬t 提高到806 萬t，增長94． 7%，而取水總量由6169 萬m3減少到2924 萬m3，降低52．6%，實現(xiàn)了增鋼減水的戰(zhàn)略目標(biāo)。噸鋼耗新水由14．9 m3/t 下降到3．6 m3/t，降低75．8%，達到國家"節(jié)水型企業(yè)"(≤4．2 m3/t)的用水標(biāo)準(zhǔn)。水的循環(huán)利用率從89．4%提高到97．5 %以上。年節(jié)水創(chuàng)經(jīng)濟效益3000 萬元以上。

3 下一步節(jié)水措施探索

國家《鋼鐵工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中指出:重點統(tǒng)計鋼鐵企業(yè)平均噸鋼耗新水量低于4．0 m3;在《鋼鐵行業(yè)規(guī)范條件(2012年修訂)》中指出:鋼鐵企業(yè)須注重資源綜合利用，提高各種資源的循環(huán)利用率，噸鋼新水消耗不超過4．1 m3。說明國家越來越重視水資源的綜合利用工作，噸鋼耗新水量已成為鋼鐵企業(yè)生存發(fā)展的準(zhǔn)入條件和約束指標(biāo)。

多年來，安鋼通過采取結(jié)構(gòu)、技術(shù)和管理節(jié)水措施，持續(xù)實施節(jié)水技術(shù)改造與節(jié)水攻關(guān)，噸鋼耗新水量大幅下降，水的綜合利用水平顯著提升，為企業(yè)的節(jié)水降本、改善環(huán)境做出了較大貢獻。但與國內(nèi)先進企業(yè)相比、與國家水資源緊張的形勢和水環(huán)境改善的要求相比、與企業(yè)自身節(jié)能降本的需求相比，仍有較大的差距。

安鋼目前用水系統(tǒng)仍然存在供水水質(zhì)不穩(wěn)定、循環(huán)水濃縮倍率低、用水管網(wǎng)配置不合理等問題，需要在下一步的工作中加快完善，持續(xù)提升水的循環(huán)利用水平。重點要做好以下工作:

1)改善系統(tǒng)供水水質(zhì)。對污水處理廠深處理系統(tǒng)進行擴容改造，增加一級反滲透水的產(chǎn)水量，更多地將中水資源轉(zhuǎn)換為水質(zhì)好的反滲透水，并入到各生產(chǎn)循環(huán)水系統(tǒng)回用，改善系統(tǒng)供水水質(zhì)，確保生產(chǎn)用水系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行。

2)提升循環(huán)水濃縮倍率。采用新型水處理劑提高循環(huán)水系統(tǒng)的濃縮倍率，如:引用"永久污垢新型綠色水處理劑SJ－60 水質(zhì)穩(wěn)定技術(shù)，比對新水消耗降低量、廢水排放量、腐蝕速率、污垢沉積速率等項目參數(shù)，可將目前3 倍以下的濃縮倍率提高至8倍以上，預(yù)計可節(jié)約新水50%以上，并確保系統(tǒng)不結(jié)垢、不腐蝕。

3)充分發(fā)揮能源管理中心的作用，拓展優(yōu)質(zhì)優(yōu)用、劣質(zhì)劣用的多層次用水體系。鋼鐵企業(yè)的能源動態(tài)平衡和連續(xù)性特點要求EMS 在設(shè)備監(jiān)控、實時調(diào)節(jié)、信息收集、故障分析和處理、運行調(diào)度手段、能源計劃安排、實績分析及平衡預(yù)測等各方面形成有效的決策支持，確保在任何情況下用水系統(tǒng)的安全、可靠、穩(wěn)定、經(jīng)濟，可以實現(xiàn)用水系統(tǒng)的集中管理、調(diào)度和供需平衡，為水的優(yōu)化利用、節(jié)水降耗創(chuàng)造條件。

4)優(yōu)化綜合水管網(wǎng)，形成完善的聯(lián)合供水系統(tǒng)，實現(xiàn)水源互補，提升供水安全可靠性。

5)研究利用市政中水資源。南水北調(diào)工程實現(xiàn)通水后，水價的升高勢必造成企業(yè)取水成本的升高，中水利用將成為企業(yè)實現(xiàn)降本增效目標(biāo)的一種有效途徑。利用市政中水資源不僅可以充分消化市政中水資源、減少排放，而且可以改善企業(yè)用水結(jié)構(gòu)，降低用水成本。

4 結(jié)束語

鋼鐵企業(yè)是用水大戶，節(jié)水之路任重道遠。如何節(jié)約用水、保護水環(huán)境是每個企業(yè)可持續(xù)發(fā)展和行業(yè)生存的剛性需要，是解決目前水資源短缺問題的優(yōu)先對策。如何持續(xù)改進節(jié)水工藝技術(shù)，采用少用水、不用水的生產(chǎn)工藝，推廣“三干”技術(shù)，建立合理的節(jié)水降本增效的獎罰激勵機制，開拓再生水的應(yīng)用途徑等，需要不斷實踐和探索。安鋼通過采取結(jié)構(gòu)、技術(shù)、管理等節(jié)水措施，實現(xiàn)水資源利用水平的持續(xù)提高，對鋼鐵企業(yè)降低生產(chǎn)成本、緩解用水約束矛盾、改善水體環(huán)境，實現(xiàn)企業(yè)與社會、環(huán)境、民生的和諧友好、互利互惠具有借鑒意義。

［1］張鳳儀，劉淑雯，劉曉娟．強化企業(yè)能源管理的措施探討［J］．河南冶金，2013，21(3):54 －56．