趙貫雨

河鋼宣鋼設備能源部

宣鋼工業(yè)污水處理及回收再利用研究

趙貫雨

河鋼宣鋼設備能源部

現(xiàn)隨著科技的發(fā)展，我國工業(yè)進程得到了快速發(fā)展。中國仍然處于工業(yè)發(fā)展的初期，大多工業(yè)企業(yè)環(huán)保意識不足，肆意的將大量工業(yè)污水排到流動水體中，造成了大面積的水質污染。工業(yè)造成大面積的水污染加劇了水資源的短缺，直接對人類的生存生活造成一定的威脅，水污染已經是需要全球共同面對的問題。據(jù)最近我國環(huán)境公報報道，水污染已經使我國很多地區(qū)出現(xiàn)水量充足但卻大量不能使用的現(xiàn)象。所以，加強工業(yè)污水的處理和回收利用是當前有效的措施。采取有效的措施將工業(yè)污水和生活污水集中處理，避免污染更多水體。采取有效的方式方法加強對工業(yè)污水的出來和回收利用對環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展具有很重要的左右，應用前景也十分廣闊。

宣鋼；工業(yè)污水處理；回收再利用

1 項目簡介

公司工業(yè)水二級或三級用戶特別分散，且二級或三級用戶形成的廢水對污水處理造成較大沖擊和對水質造成惡性循環(huán)。宣鋼污水處理主要是將廠區(qū)廢水經過加藥沉淀等步驟將廢水變?yōu)橹兴鸵患壏礉B透產水從而再次回用于生產，一級反滲透產水水質優(yōu)于地下新水劣于軟水和除鹽水，但如果經過再次處理后即能達到甚至超過軟水水質指標，能夠實現(xiàn)軟水的直接回用和作為除鹽水的一次水源，因此對污水處理工藝進行改造后，既能實現(xiàn)分質集中供水，優(yōu)化污水處理來水水質，降低污水處理負載率，同時又能降低地下新水取水量，降低廠區(qū)工業(yè)水消耗，降低噸鋼新水單耗，同時改造后將具有顯著的經濟效益和社會效益，將為公司落實發(fā)展循環(huán)經濟、推進節(jié)能減排工作做出積極貢獻。

2 現(xiàn)狀分析

公司工業(yè)水二級或三級用戶特別分散，且二級或三級用戶形成的廢水對污水處理造成較大沖擊和對水質造成惡性循環(huán)。宣鋼污水處理主要是將廠區(qū)廢水經過加藥沉淀等步驟將廢水變?yōu)橹兴鸵患壏礉B透產水從而再次回用于生產，一級反滲透產水水質優(yōu)于地下新水劣于軟水和除鹽水，但如果經過再次處理后即能達到甚至超過軟水水質指標，能夠實現(xiàn)軟水的直接回用和作為除鹽水的一次水源，因此對污水處理工藝進行改造后，既能實現(xiàn)分質集中供水，優(yōu)化污水處理來水水質，降低污水處理負載率，同時又能降低地下新水取水量，降低廠區(qū)工業(yè)水消耗，降低噸鋼新水單耗，同時改造后將具有顯著的經濟效益和社會效益，將為公司落實發(fā)展循環(huán)經濟、推進節(jié)能減排工作做出積極貢獻。

3 宣鋼工業(yè)污水處理及回收再利用研究

3.1 建立分質供水管網，實現(xiàn)分質供水目標

根據(jù)廠區(qū)生產用水情況，目前公司生產用水主要分為工業(yè)水、軟水和除鹽水，軟水主要是各鋼軋泵站自行采用小型鈉離子交換器制備然后供生產線使用，污水處理二期建成投產后，軟水將由污水處理統(tǒng)一供給，原來的分散制水設備全部停用作為緊急備用設備，另外焦化除鹽水站停用，改由設備能源部制水二組供給。因此根據(jù)廠區(qū)各用水用戶的特點，從污水處理新建一根軟水供水管道鋪設到廠區(qū)，然后再分散供給到各用戶。該管道的鋪設，實現(xiàn)了廠區(qū)分質供水的目標，實現(xiàn)了統(tǒng)一管理，統(tǒng)一分配的原則，對供水管理具有很大意義，另外該管網建成后，實現(xiàn)了軟水的高效利用，避免了重復脫鹽，提高了水的循環(huán)利用率，降低了產水成本。

3.2 對制水二組進行工藝和設備改造，實現(xiàn)低成本自動化控制

設備能源部制水二組原來制水工藝為工業(yè)來水經2臺多介質過濾器過濾后再分別向4個除鹽水系列供水，主要設備為陽床、中間水箱、陰床、混床，然后到除鹽水箱外供鍋爐用戶，且全部為手動閥門操作。此次改造決定拆除原2#和4#除混床外的全部設備，并在原位置新上4臺混床和4臺除鹽水外送泵，所有混床進水全部改為軟水(1#、3#保留雙進水模式)，另外將全部混床由原來手動操作改為氣動閥自動操作，增加在線檢測儀表，實現(xiàn)了自動制水和混床自動再生反洗，降低了工人勞動強度。

保留的1#和3#系列實現(xiàn)雙進水模式是既可以還采用原來的制水模式使用工業(yè)水經過濾器、陽床、陰床和混床制水，也可以直接采用軟水、混床制水，避免了當污水處理發(fā)生事故不能外供軟水時可以短時間內保證鍋爐用除鹽水，保證安全生產。

3.3 合理確定污水處理二期工藝方案改進，保證出水水質

污水處理深處理原來工藝為多介質機械過濾器、一級反滲透，出水直接輸送到中心泵站作為工業(yè)水回用，經過對機械過濾器出水的水質指標、一級反滲透出水水質指標，以及廠區(qū)各軟水用戶用水指標要求，為降低一級反滲透膜的運行壓力，保證后續(xù)出水水質，經多次外出考察，最終確定了采用多介質機械過濾器、超濾、一級反滲透、二級反滲透，制成軟水直接回用廠區(qū)的生產工藝，采用精度更高的超濾既可以保證一級反滲透的進水水質，同時更好的水質能夠實現(xiàn)延長一級反滲透膜的使用壽命。

3.4 合理確定廠房位置、管道切改位置及設備布局

因此次污水二期建設是在原工藝過程中進行改造，因此必須確定合理的切改點，實現(xiàn)最優(yōu)的工藝運行。根據(jù)實際運行情況和現(xiàn)場位置，因改造后水在處理過程中會在兩部分廠房之間來回運行，因此確定了新建二期廠房必須要離深處理廠房最近，減少過程中的能量損失，降低設備運行負荷率，最終決定在深處理廠房西側空地上新建一座二期廠房，安置超濾和二級反滲透設備。另外切改點的位置必須是機械過濾器的出水和一級反滲透的出水，因此大概確定了超濾和二級反滲透為平行排列的布局方式，經現(xiàn)場確定，對兩列過濾器出水管道進行了合理的路由改造，更換掉由于藥劑腐蝕嚴重的部分管道，并在管道上設置聯(lián)通閥，防止在超濾發(fā)生大型故障檢修時實現(xiàn)應急不經過超濾而持續(xù)制水的生產模式。另外在一級反滲透出水總管上增加連通閥，一級反滲透產水一部分回到原來產水池，一部分通過調節(jié)閥控制輸送到新建一級反滲透產水池，實現(xiàn)了水資源的合理分配，同時減少了新建或新增轉供設備，降低了投資費用。

3.5 合理確定軟水主管道路由及施工方案

因污水處理在炭黑廠最南側，如果從炭黑廠廠區(qū)直接出來，將會涉及到路面施工，影響了炭黑廠內多家附企公司的正常經營，同時對職工的正常工作和上下班造成影響，另外穿張宣公路后為私人院落，涉及到的賠償問題及施工難度較大，經多次現(xiàn)場勘查，最終決定由炭黑廠西側與耐火材料廠之間的道路鋪設出來，這樣既影響面最小，同時施工難度也大大降低，在張宣公路北側有一大片空地可以方面施工和頂管。在穿越京包鐵路時，原計劃為重新頂管施工，這樣既要和鐵路局聯(lián)系，手續(xù)負責，費用高昂，公司內積極協(xié)調，最終在設計頂管位置西側找到了原來一根廢棄的鐵路套管，最終節(jié)省了鐵路頂管費用。

3.6 合理確定75噸制水站的改造方案

污水二期建成投產后，制水二組將由原來只供設備能源部熱力二區(qū)域鍋爐除鹽水改為既供原來的鍋爐用戶，同時還要負責焦化廠內所有除鹽水用戶用水，焦化廠制水站將全部停用，原焦化廠除鹽水站將改造為轉供站，負責將制水二組送來的除鹽水再轉供到焦化廠內各個用戶，實行屬地管理。

由于制水二組外送量增加，為保證足夠的事故水量，因此決定再新建一個300m3的除鹽水箱，同時將原來未入系的除鹽水箱入系，這樣將有5座300m3的除鹽水箱同時運行，焦化轉運站也有3座300m3除鹽水箱同時運行，保證了除鹽水用戶的安全用水。

3.7 合理優(yōu)化新建3#360燒結余熱發(fā)電除鹽水供水源

原設計中新建3#360燒結余熱發(fā)電建成后將由設備能源部負責管理，而生產用除鹽水則是由焦化除鹽水站供給。在設計審查階段，項目部發(fā)現(xiàn)原設計方案既不符合公司的屬地管理原則，供給和使用為兩家單位，日后將會造成用水協(xié)調存在難度問題，另外管道鋪設路由廠，無論是架空鋪設還是埋地鋪設施工難度均特別大，且對焦化和燒結正常生產過車、職工上下班都將造成嚴重影響，因此經過對目前除鹽水用戶的分布和分析，最終決定了對該供水方案進行優(yōu)化：將原設備能源部制水一組供給的焦化5#、6#干熄焦用戶改為由焦化轉供站供給，架空新鋪設一根DN100管道，長度約200米，新建3#360燒結余熱發(fā)電改為由制水一組供給，對原制水一組供干熄焦管道進行改造，并保留原供干熄焦的供水管道，增加隔斷閥門，事故情況下仍可由制水一組向干熄焦供水的作用，優(yōu)化后，首先施工難度和工作量大大降低，管道鋪設減少約450米左右，施工費用大大降低，同時也達成了屬地管理目標，便于協(xié)調供水。

結論

該項目通過一年多的運行，軟水出水指標達到了設計標準，符合各軟水用戶用水指標，同時供水量滿足廠區(qū)的用水需求，廠區(qū)內原焦化除鹽水站和各鋼軋泵站小型軟水制水設備全部停用，制水二組2套陰床、陽床停用，陰樹脂和陽樹脂材料計劃量大大降低，工業(yè)鹽采購量大大降低，混床使用周期大大延長，再生藥劑用量大大降低，收到了良好的社會效益和經濟效益，為公司發(fā)展循環(huán)經濟、推進節(jié)能減排做出積極貢獻。

經過一年的運行，污水處理中心外送軟化水量共計206.86萬噸，按照最低1：1.03計算，廠區(qū)內節(jié)省工業(yè)水206.86*1.03=213.07萬噸，減少濃鹽水外排6.21萬噸。該項目對于降低廠區(qū)工業(yè)水用量，降低污水處理設備負荷率有良好的效果，投產后，廠區(qū)材料備件采購量大大降低，降低了生產成本，具有良好的應用和推廣應用意義。

[1]陳瑤，李小明，曾光明，楊麒，管慧玲.污水磷回收中磷酸鹽沉淀法的影響因素及應用[J].工業(yè)水處理，2006，07：10-14.