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第一节 2009年钢铁工业发展情况
一、中国钢铁产业现状及面临的形势
我国是钢铁生产和消费大国,粗钢产量连续13年居世界第一。进入21世纪以来,我国钢铁产业快速发展,粗钢产量年均增长21.1%。2008年,粗钢产量达到5亿吨,占全球产量的38%,国内粗钢表观消费量4.53亿吨,直接出口折合粗钢6000万吨,占世界钢铁贸易量的15%。2007年,规模以上钢铁企业完成工业增加值9936亿元,占全国GDP的4%,实现利润2436亿元,占工业企业利润总额的9%,直接从事钢铁生产的就业人数358万。钢铁产品基本满足国内需要,部分关键品种达到国际先进水平。钢铁产业有力支撑和带动了相关产业的发展,促进了社会就业,对保障国民经济又好又快发展做出了重要贡献。
但是,钢铁产业长期粗放发展积累的矛盾日益突出。一是盲目投资严重,产能总量过剩。截至2008年底,我国粗钢产能达到6.6亿吨,超出实际需求约1亿吨。二是创新能力不强,先进生产技术、高端产品研发和应用还主要依靠引进和模仿,一些高档关键品种钢材仍需大量进口,消费结构处于中低档水平。三是产业布局不合理,大部分钢铁企业分布在内陆地区的大中型城市,受到环境容量、水资源、运输条件、能源供应等因素的严重制约。四是产业集中度低,粗钢生产企业平均规模不足100万吨,排名前5位的企业钢产量仅占全国总量的28.5%。五是资源控制力弱,国内铁矿资源禀赋低,自给率不足50%。六是流通秩序混乱。钢铁产品经销商超过15万家,投机经营倾向较重。
2008年下半年以来,随着国际金融危机的扩散和蔓延,我国钢铁产业受到严重冲击,出现了产需陡势下滑、价格急剧下跌、企业经营困难、全行业亏损的局面,钢铁产业稳定发展面临着前所未有的挑战。应当看到,钢铁产业在经历了长期粗放型扩张后,必然要进行一次大的调整。现阶段,我国城镇化、工业化任务依然繁重,内需潜力巨大,钢铁产业发展的基本面没有改变。必须抓住机遇,制定实施钢铁产业结构调整和振兴规划,促进钢铁产业平稳运行、健康发展。
当前我国钢铁行业是受国际金融危机冲击和影响最大的产业之一。2009年上半年钢铁行业运行有以下主要特点:
一、钢铁产能严重过剩,钢铁生产总量过高
钢铁协会统计,2008年末全行业粗钢产能6.6亿吨左右,当年国内市场粗钢表观消费量4.53亿吨,产能大于国内市场需求2.07亿吨,呈现产能严重过剩状况。
2009年上半年生产粗钢26658.29万吨,同比增加324.18万吨,增长1.23%。上半年粗钢平均日产146.74万吨,相当于年产粗钢5.35亿吨的水平。其中,6月份日产粗钢164.75万吨,年生产水平达到6.01亿吨,上半年生产水平呈逐月提高的态势,预计全年粗钢总量将超过5亿吨。由于生产总量过高,加剧了国内市场供需不平衡的矛盾,市场价格低位震荡,企业经济效益下挫。
二、钢铁产品出口大幅度下降,进口明显上升
上半年出口钢材934.56万吨,钢坯0.82万吨,折合粗钢出口995.03万吨,同比减少1881.34万吨,下降65.41%;上半年进口钢材 813.07万吨,钢坯265.05万吨,折合粗钢进口1130.02万吨,同比增加241.58万吨,增长27.19%。
上半年出口、进口相抵折合粗钢净进口134.99万吨,而上年同期净出口粗钢1987.93万吨,形成明显的反差;
2009年上半年我国钢材平均出口离岸价1090.46美元/吨,而钢材平均进口到岸价1138.65美元/吨,价格差仅为48.19美元/吨,考虑离岸价与到岸价之间的运杂费等差距,我国钢材出口的价格优势已经丧失,对我国出口十分不利,短期内出口回升将比较困难。
三、国内市场需求增长,但供需矛盾仍十分突出
在国家固定资产投资大幅度增长的拉动下,上半年国内市场粗钢表观消费量26793.28万吨,同比增加2447.1万吨,增长10.05%,扭转了 2008年8-12月国内市场粗钢表观消费量同比下降12.34%、需求明显萎缩的状况,转为较长增长,预计下半年将继续保持这种有利的发展态势。
上半年钢铁产品净进口粗钢134.99万吨,上年同期净出口粗钢1987.93万吨,这一变化使国内市场粗钢表观消费量比上年同期增加2122.92万吨,占上半年表观消费增加量2447.1万吨的86.75%,进口产品挤占国内市场,对国内供需平衡带来不利的冲击和影响;
从国内市场需求增长的品种结构看,上半年长材表观消费量同比增长18.19%,板带材仅增长4.57%,相差13.62个百分点;在需求拉动的影响下,上半年长材生产量增长12.39%,而板带材生产量下降2.66%(扣除热轧窄钢带为减产557.44万吨,同比下降4.75%)。这种情况说明,当前固定资产投资大幅度增长,对钢材需求的拉动主要是以长材为主的建筑用材,而对以高附加值产品为主的工业加工用板材拉动作用相对较弱,在直接和间接出口均大幅下滑的情况下,板材供大于求的矛盾更加突出。
四、钢铁行业节能降耗取得新的进步
2009年上半年重点大中型钢铁企业(会员企业)总能耗11387.94万吨标煤,同比下降5.25%;吨钢耗用新水4.49吨/吨,同比下降10.04%;外排废水中化学耗氧量同比下降26.75%;二氧化硫排放量下降9.25%;工业烟尘排放量下降14.04%;工业粉尘排放量下降4.75%。
五、国内市场钢材价格低位盘整,近期有所回升
6月末国内市场钢材综合价格指数101.98点,比上年同期161.47点,下降59.49点,降幅36.84%,其中长材下降34.68%,板材下降 37.2%;6月末与2008年末钢材综合价格指数103.3点比较,下降1.32点,降幅1.28%,其中长材下降1.34%,板材下降0.37%。
从价格发展趋势看,2008年末钢材价格处于当年最低价位,2009年1月份价格出现一波上扬,2月以来连续3个月下滑,整体处于低位盘整,5月以来呈现价格小幅度持续回升,下一步预计将保持小幅调整,并随着钢铁制造成本的上升,钢材价格呈震荡回升的态势。
六、大中型钢铁企业盈利下滑,亏损面扩大
纳入统计的71户大中型钢铁生产企业,上半年实现主营业务销售收入9550.3亿元,同比下降28.07%;实现利税366.29亿元,同比下降 77.74%;实现利润17.25亿元,同比下降98.32%。应当指出,2009年1-4月实现利润为亏损56.07亿元,考虑投资收益和资产减值损失转回的影响,5月份实现利润10.36亿元,6月份62.96亿元,冲销1-4月亏损后,上半年总体盈利17.25亿元,初步实现扭亏为盈。
上半年71户大中型企业中,25户亏损,同比增加19户,亏损面为35.21%,比上年同期扩大26.76个百分点。其中,6月份亏损企业减少到8户,亏损面为11.27%,比上半年亏损面缩小23.94个百分点。
七、铁矿石超量进口,贸易秩序混乱
上半年进口铁矿石29721.51万吨,同比增加6733万吨,增长29.3%。上半年国产生铁25879.9万吨,同比增加1363.96万吨,增长 5.56%。上半年增产生铁增加铁矿消耗2155万吨,而进口矿增加6733万吨,加上考虑国内矿山减产的影响,进口矿仍然明显大于生产增长需求,造成国内港口进口铁矿石大量库存积压和海运滞港待卸时间延长,提高了海运费上涨幅度。
目前,具有进口铁矿石资格的企业112家,实际进口企业达152家,加上国外矿山大量向国内市场推销现货铁矿石,2009年以来现货矿占进口总量的比重达82.74%,通过贸易商大量进口,造成铁矿石进口超量,扭曲国内铁矿石供需关系,并对进口铁矿石价格谈判带来重大的干扰。
总的来看,2009年上半年由于国家扩大内需、保持经济平稳较快发展的一揽子计划发挥重大政策效应,我国钢铁行业积极应对国际金融危机的冲击和影响,在国际钢铁市场明显萎缩的情况下,保持了粗钢产量基本稳定,多数企业经营初步实现扭亏为盈,节能减排取得新的进步,企业联合重组取得新的进展。
一、基本原则。
1、应对危机与振兴产业相结合。立足当前,着眼长远,既要着力解决钢铁产业当前面临的主要困难,保先进生产力,保重点骨干企业,保关键品种,保市场稳定,促进产业平稳发展,又要利用市场倒逼机制,充分利用各种有利因素,加快钢铁产业结构优化升级,不断增强产业发展后劲。
2、控制总量与优化布局相结合。按照沿海、沿江、内陆科学合理布局和与资源环境相适应的要求,结合淘汰落后、企业重组和城市钢厂搬迁,在控制总量的前提下,调整优化产业布局。
3、自主创新与技术改造相结合。培育企业原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新能力,着力突破制约产业转型升级的关键技术,加大技术改造力度,提高工艺装备水平,提升产品档次和质量。
4、企业重组与体制创新相结合。通过体制创新,努力消除影响企业重组的财税利益分配、资产划拨、债务核定和处置等体制性障碍,为推动钢铁企业集团化发展和实现跨地区、跨所有制、跨行业的兼并重组创造良好的环境。
5、内需为主与全球配置相结合。坚持充分利用两个市场、两种资源,以满足国内市场需求为主,优化直接出口,扩大间接出口,在努力加强地质勘查和合理开发利用国内铁矿资源的同时,抓住机遇,积极实施"走出去"战略。
二、规划目标。
力争在2009年遏制钢铁产业下滑势头,保持总体稳定。到2011年,钢铁产业粗放发展方式得到明显转变,技术水平、创新能力再上新台阶,综合竞争力显著提高,支柱产业地位得到巩固和加强,步入良性发展的轨道。
1、总量恢复到合理水平。2009年我国粗钢产量4.6亿吨,同比下降8%;表观消费量维持在4.3亿吨左右,同比下降5%。到2011年,粗钢产量5亿吨左右,表观消费量4.5亿吨左右,工业增加值占GDP的比重维持在4%的水平。
2、淘汰落后产能有新突破。按期淘汰300立方米及以下高炉产能和20吨及以下转炉、电炉产能。提高淘汰落后产能的标准,力争三年内再淘汰落后炼铁能力7200万吨、炼钢能力2500万吨。
3、联合重组取得重大进展。形成若干个具有较强自主创新能力和国际竞争力的特大型企业,国内排名前5位钢铁企业的产能占全国产能的比例达到45%以上,沿海沿江钢铁企业产能占全国产能的比例达到40%以上,产业布局明显优化,重点中心城市钢铁企业污染明显减少。
4、技术进步得到较大提升。加强技术改造,加快技术进步,降低生产成本,提高产品质量,优化品种结构。重点大中型钢铁企业60%以上产品实物质量达到国际先进水平,百万千瓦火电及核电用特厚钢板和高压锅炉管、25万千伏安以上变压器用高磁感低铁损取向硅钢等产品生产实现自主化,关键钢材品种自给率达到90%以上,400MPa及以上热轧带肋钢筋使用比例达到60%以上。
5、自主创新能力进一步增强。通过引进消化吸收和创新,提高技术装备水平,一般装备基本实现本地化、自主化,大型装备本地化率92%以上。力争在关键工艺技术、节能减排技术,以及高端产品研发、生产和应用技术等方面取得新突破。
6、节能减排取得明显成效。重点大中型企业吨钢综合能耗不超过620千克标准煤,吨钢耗用新水量低于5吨,吨钢烟粉尘排放量低于1.0千克,吨钢二氧化碳排放量低于1.8千克,二次能源基本实现100%回收利用,冶金渣近100%综合利用,污染物排放浓度和排放总量双达标。
第二节 2009年中国钢铁工业废水处理分析
一、炼钢废水的处理与利用概述
炼钢是将生铁中含量较高的碳、硅、磷、锰等元素去除或降低到允许值之内的工艺过程。炼钢方法一般为转炉炼钢,并以纯氧顶吹转炉炼钢为主。电炉多炼一些特殊钢,平炉炼钢是一种老工艺,实际上已被淘汰。由于连铸工艺的实施,连铸机广泛的使用是钢铁工业的一次重大工艺改革,所以炼钢厂包括了连铸这一部分工艺过程。炼钢废水主要分为三类。
(1)设备间接冷却水这种废水的水温较高,水质不受到污染,采取冷却降温后可循环使用,不外排。但必须控制好水质稳定,否则会对设备产生腐蚀或结垢阻塞现象。
(2)设备和产品的直接冷却废水 主要特征是含有大量的氧化铁皮和少量润滑油脂,经处理后方可循环利用或外排。
(3)生产工艺过程废水 实际上就是指转炉除尘废水。炼钢废水的水量,由于其车间组成、炼钢工艺、给水条件的不同,而有所差异。
二、炼铁工业废水处理利用分析
一、概述
炼铁工艺是将原料(矿石和熔剂)及燃料(焦炭)送入高炉,通入热风,使原料在高温下熔炼成铁水,同时产生炉渣和高炉煤气。炼铁产生的高炉渣,经水淬后成水渣,用于生产水泥等制品,是很好的建筑材料。炼铁厂包含有高炉、热风炉、高炉煤气洗涤设施、鼓风机、铸铁机、冲渣池等,以及与之配套的辅助设施。
1.废水的来源
高炉和热风炉的冷却、高炉煤气的洗涤、炉渣水淬和水力输送是主要的用水装置,此外还有一些用水量较小或间断用水的地方。以用水的作用来看,炼铁厂的用水可分为:设备间接冷却水;设备及产品的直接冷却水;生产工艺过程用水及其他杂用水。随之而产生的废水也就是间接冷却废水、设备或产品的直接冷却废水及生产工艺过程中的废水。炼铁厂生产工艺过程中产生的废水主要是高炉煤气洗涤水和冲渣废水。
2.废水的水量和水质
炼铁厂的所有给水,除极少量损失外,均转为废水,所以用水量基本上与废水量相当。高炉煤气洗涤水是炼铁厂的主要废水,其特点是水量的,悬浮物含量高,含有酚、氰等有害物质,危害大,所以它是炼铁厂具有代表性的废水。3.废水处理的技术路线 主要的处理技术有:悬浮物的去除;温度的控制;水质稳定;沉渣的脱水与利用;重复用水等五方面内容。
(1)悬浮物的去除 炼铁厂废水的污染,以悬浮物污染为主要特征,高炉煤气洗涤水悬浮物含量达1000~3000mg/L,经沉淀后出水悬浮物含量应小于150mg/L。鉴于混凝药剂近年来得到广泛应用,高炉煤气洗涤水大多采用聚丙烯酰胺与铁盐并用,都取得良好效果。
(2)温度的控制用水后水温升高,通称热污染,循环用水而不排放,热污染不构成对环境的破坏。但为了保证循环,针对不同系统的不同要求,应采取冷却措施。炼铁厂的几种废水都产生温升,由于生产工艺不同,有的系统可不设冷却设备,如冲渣水。水温度的高低,对混凝沉淀效果以及解垢与腐蚀的程度均有影响。设备间接冷却水系统应设冷却塔,而直接冷却水或工艺过程冷却系统,则应视具体情况而定。
(3)水质稳定水的稳定性是指在输送水过程中,其本身的化学成分是否起变化,是否引起腐蚀或结垢的现象。既不结垢也不腐蚀的水称为稳定水。控制碳酸盐解垢的方法如下:①酸化法酸化法是采用在水中投加硫酸或者盐酸,利用CaSO4、CaCl3的溶解度远远大于CaCO3的原理,防止结垢。②石灰软化法 在水中投入石灰乳,利用石灰的脱硬作用,去除暂时硬度,使水软化。③药剂缓垢法加药稳定水质的机理是在水中投加有机磷类、聚羧酸型阻垢剂,利用它们的分散作用,晶格畸变效应等优异性能,控制晶体的成长,使水质得到稳定。最常用的水质稳定剂有聚磷酸钠、NTMP(氮基膦酸盐)、EDP(乙醇二膦酸盐)和聚马来酸酐等。
(4)沉渣的脱水与利用炼铁厂的沉渣主要是高炉煤气洗涤水沉渣和高炉渣,都是用之为宝、弃之为害的沉渣。高炉水淬渣用于生产水泥,已是供不应求的形势,技术也十分成熟。高炉煤气洗涤沉渣的主要成分是铁的氧化物和焦炭粉,将这些沉渣加以利用,经济效益十分可观,同时也减轻了对环境的污染。
(5)重复用水 应该指出,悬浮物的去除、温度的控制、水质稳定和沉渣的脱水与利用是保证循环用水必不可少的关键技术,一环扣一环,哪一环解决不好,循环用水都是空谈。它们之间又不是孤立的,互相联系,互相影响,所以要坚持全面处理,形成良性循环。
二、高炉煤气洗涤水的处理
1、高炉煤气洗涤工艺及废水性质从高炉引出的煤气称荒煤气,先经过重力除尘,然后进入洗涤设备。煤气的洗涤和冷却是通过在洗涤塔和文氏管中水、气对流接触而实现的。由于水与煤气直接接触,煤气中的细小固体杂质进入水中,水温随之升高,一些矿物质和煤气中的酚、氰等有害物质也被部分地溶入水中,形成了高炉煤气洗涤水。有代表性的洗涤有洗涤塔、文氏管并连洗涤工艺和双文氏管串级洗涤工艺。
2、高炉煤气洗涤水处理工艺流程
高炉煤气洗涤水处理工艺主要包括沉淀(或混凝沉淀)、水质稳定、降温(有炉顶发电设施的可不降温)、污泥处理四部分。沉淀去除悬浮物采用辐射式沉淀池为多,效果较好。国内采用的工艺流程有如下几种。
(1)石灰软化—碳化法工艺流程
洗涤煤气后的污水经辐射式沉淀池加药混凝沉淀后,出水的80%送往降温设备(冷却塔),其余20%的出水泵往加速澄清池进行软化,软化水和冷却水混合流人加烟井,进行碳化处理,然后泵送回煤气洗涤设备循环使用。从沉淀池底部排出泥浆,送至浓缩池进行二次浓缩,然后送真空过滤机脱水。浓缩池溢流水回沉淀池,或直接去吸水井供循环使用。瓦斯泥送人贮泥仓,供烧结作原料。
(2)投加药剂法工艺流程
洗涤煤气后的废水经沉淀池进行混凝沉淀,在沉淀池出口的管道上投加阻垢剂,阻止碳酸钙结垢,同时防止氧化铁、二氧化硅、氢氧化锌等结合生成水垢,在使用药剂时应调节pH值。为了保证水质在一定的浓缩倍数下循环,定期向系统外排污,不断补充新水,使水质保持稳定。
(3)酸化法工艺流程
从煤气洗涤塔排出的废水,经辐射式沉淀池自然沉淀(或混凝沉淀),上层清水送至冷却塔降温,然后由塔下集水池输送到循环系统,在输送管道上设置加酸口,废酸池内的废硫酸通过胶管适量均匀地加入水中。沉泥经脱水后,送烧结利用。
(4)石灰软化—药剂法工艺流程
本处理法采用石灰软化(20%~30%的清水)和加药阻垢联合处理。由于选用不同水质稳定剂进行组合配方,达到协同效应,增强水质稳定效果。
三、高炉冲渣废水处理
高炉渣水淬方式分为渣池水淬和炉前水淬两种,高炉冲渣废水一般指炉前水淬所产生的废水。因为循环水质要求低,所以经渣水分离后即可循环,温度高一些不影响冲渣,因而,在冲渣水系统中,可以设计成只有补充水、而无排污的循环系统。渣水分离的方法有以下几种。
1、渣滤法将渣水混合物引质一组滤池内,由渣本身作滤料,使渣和水通过滤池将渣截流在池内,并使水得到过滤。过滤后的水悬浮物含量很少,且在渣滤过程中,可以降低水的暂时硬度,滤料也不必反冲洗,循环使用比较好实现。但滤池占地面积大,一般都要几个滤池轮换作业,并难以自动控制,因此渣滤法只适用于小高炉的渣水分离。
2、槽式脱水法(RASA拉萨法) 将冲渣水用泵打人一个槽内,槽底、槽壁均用不锈钢丝网拦挡,犹如滤池,但脱水面积远远大于滤池,故占地面积较少。脱水后的水渣由槽下部的阀门控制排出,装车外运;脱水槽出水夹带浮渣,一并进入沉淀池,沉淀下的渣再返回脱水槽,溢流水经冷却循环使用。
3、转鼓脱水法(INBA印巴法) 将冲渣水引至一个转动着的圆筒形设备内,通过均匀的分配,使渣水混合物进入转鼓,由于转鼓的外筒是由不锈钢丝编织的网格结构,进入转鼓内的渣和水很快得到分离。水通过渣和网,从转鼓的下部流出;渣则随转鼓一道做圆周运动。当渣被带到圆周的上部时,依靠自重落至转鼓中心的输出皮带机上,将渣运出,实现水与渣的分离。由于所有的渣均在转鼓内被分离,没有浮渣产生,不必再设沉淀设施,极大地提高了效率,这是先进的渣水分离设备。
三、炼钢废水的处理与利用分析
一、概述
炼钢是将生铁中含量较高的碳、硅、磷、锰等元素去除或降低到允许值之内的工艺过程。炼钢方法一般为转炉炼钢,并以纯氧顶吹转炉炼钢为主。电炉多炼一些特殊钢,平炉炼钢是一种老工艺,实际上已被淘汰。由于连铸工艺的实施,连铸机广泛的使用是钢铁工业的一次重大工艺改革,所以炼钢厂包括了连铸这一部分工艺过程。炼钢废水主要分为三类。
(1)设备间接冷却水
这种废水的水温较高,水质不受到污染,采取冷却降温后可循环使用,不外排。但必须控制好水质稳定,否则会对设备产生腐蚀或结垢阻塞现象。
(2)设备和产品的直接冷却废水 主要特征是含有大量的氧化铁皮和少量润滑油脂,经处理后方可循环利用或外排。
(3)生产工艺过程废水实际上就是指转炉除尘废水。炼钢废水的水量,由于其车间组成、炼钢工艺、给水条件的不同,而有所差异。
二、转炉除尘废水治理
众所周知,炼钢过程是一个铁水中碳和其他元素氧化的过程。铁水中的碳与吹氧发生反应,生成CO,随炉气一道从炉口冒出。回收这部分炉气,作为工厂能源的一个组成部分,这种炉气叫转炉煤气;这种处理过程,称为回收法,或叫未燃法。如果炉口处没有密封,从而大量空气通过烟道口随炉气一道进入烟道,在烟道内,空气中的氧气与炽热的CO发生燃烧反应,使CO大部分变成CO2,同时放出热量,这种方法称为燃烧法。这两种不同的炉气处理方法,给除尘废水带来不同的影响。含尘烟气一般均采用两级文丘里洗涤器进行除尘和降温。使用过后,通过脱水器排出,即为转炉除尘废水。
(一)转炉除尘废水处理技术
如上所述,要解决转炉除尘废水的关键技术,一是悬浮物的去除;二是水质稳定问题;三是污泥的脱水与回收。
1、悬浮物的去除
纯氧顶吹转炉除尘废水中的悬浮物杂质均为无机化合物,采用自然沉淀的物理方法,虽能使出水悬浮物含量达到150~200mg/L的水平,但循环利用效果不佳,必须采用强化沉淀的措施。一般在辐射式沉淀池或立式沉淀池前加混凝药剂,或先通过磁凝聚器经磁化后进入沉淀池。最理想的方法应使除尘废水进入水力旋流器,利用重力分离的原理,将大颗粒大于60μm的悬浮颗粒去掉,以减轻沉淀池的负荷。废水中投加lmg/L的聚丙烯酰胺,即可使出水悬浮物含量达到100mg/L以下,效果非常显著,可以保证正常的循环利用。由于转炉除尘废水中悬浮物的主要成分是铁皮,采用磁凝聚器处理含铁磁质微粒十分有效,氧化铁微粒在流经磁场时产生磁感应,离开时具有剩磁,微粒在沉淀池中互相碰撞吸引凝成较大的絮体从而加速沉淀,并能改善污泥的脱水性能。
2、水质稳定问题
由于炼钢过程中必须投加石灰,在吹氧时部分石灰粉尘还未与钢液接触就被吹出炉外,随烟气一道进入除尘系统,因此,除尘废水中Ca2+含量相当多,它与溶入水中的C02反应,致使除尘废水的暂时硬度较高,水质失去稳定。采用沉淀池后投入分散剂(或称水质稳定剂)的方法,在螯合、分散的作用下,能较成功地防垢、除垢。投加碳酸钠(Na2C03)也是一种可行的水质稳定方法。Na2C03和石灰[Ca(OH)2]反应,形成CaC03沉淀: CaO+H20→Ca(OH)2 Na2C03+Ca(OH)2→CaC03↓+2NaOH 而生成的NaOH与水中C02作用又生成Na2C03,从而在循环反应的过程中,使Na2C03得到再生,在运行中由于排污和渗漏所致,仅补充一些量的 Na2C03保持平衡。该法在国内一些厂的应用中有很好效果。利用高炉煤气洗涤水与转炉除尘废水混合处理,也是保持水质稳定的一种有效方法。由于高炉煤气洗涤水含有大量的HCO3-,而转炉除尘废水含有较多的 OH-,使两者结合,发生如下反应: Ca(OH)2+Ca(HC03)2→2CaC03↓+2H20 生成的碳酸钙正好在沉淀池中除去,这是以废治废、综合利用的典型实例。在运转过程中如果OH—与HCO3-量不平衡,适当在沉淀池后加些阻垢剂做保证。总之,水质稳定的方法是根据生产工艺和水质条件,因地制宜地处理,选取最有效、最经济的方法。
3、污泥的脱水与回收
转炉除尘废水,经混凝沉淀后可实现循环使用,但沉积在池底的污泥必须予以恰当处理,否则循环仍是空话。转炉除尘废水污泥含铁达70%,有很高的利用价值。处理此种污泥与处理高炉煤气洗涤水的瓦斯泥一样,国内一般采用真空过滤脱水的方法,脱水性能比较差,脱水后的泥饼很难被直接利用,制成球团可直接用于炼钢。
(二)废水处理工艺流程
1、混凝沉淀-水稳药剂处理流程
从一级文氏管排出的除尘废水经明渠流人粗粒分离槽,在粗粒分离槽中将含量约为15%的、粒径大于60μm的粗颗粒杂质通过分离机予以分离,被分离的沉渣送烧结厂回收利用;剩下含细颗粒的废水流人沉淀池,加人絮凝剂进行混凝沉淀处理,沉淀池出水由循环水泵送二级文氏管使用。二级文氏管的排水经水泵加压,再送一级文氏管串联使用,在循环水泵的出水管内注人防垢剂(水质稳定剂),以防止设备、管道结垢。加药量视水质情况由试验确定。如图4-2所示。沉淀池下部沉泥经脱水后送往烧结厂小球团车间造球回收利用。
2、药磁混凝沉淀-永磁除垢工艺
转炉除尘废水经明渠进入水力旋流器进行粗细颗粒分离,粗铁泥经二次浓缩后,送烧结厂利用;旋流器上部溢流水经永磁场处理后进人污水分配池与聚丙烯酰胺溶液混合,随后分流到立式(斜管)沉淀池澄清,其出水经冷却塔降温后流人集水池,清水通过磁除垢装置后加压循环使用;立式沉淀池泥浆用泥浆泵提升至浓缩池,污泥浓缩后进真空过滤机脱水,污泥 含水率约达40%~50%,送烧结利用。
3.磁凝聚沉淀-水稳药剂工艺
转炉除尘废水经磁凝聚器磁化后,流人沉淀池,沉淀池出水中投加Na2C03解决水质稳定问题,沉淀池沉泥送过滤机脱水(厢式压滤机已在转炉除尘废水处理工艺流程中应用,泥饼一般可使含水率为25%~30%,优于真空过滤机)。
四、轧钢厂废水处理情况分析
细锭或钢坯通过轧制成板、管、型、线等钢材。轧钢分热轧和冷轧两类。热轧一般是将钢锭或钢坯在均热炉里加热至1150~1250℃后轧制成材;冷轧通常是指不经加热,在常温下轧制。生产各种热轧、冷轧产品过程中需要大量水冷却、冲洗钢材和设备,从而也产生废水和废液。轧钢厂所产生的废水的水量和水质与轧机种类、工艺方式、生产能力及操作水平等因素有关。热轧废水的特点是含有大量的氧化铁皮和油,温度较高,且水量大。经沉淀、机械除油、过滤、冷却等物理方法处理后,可循环利用,通称轧钢厂的浊环系统。冷轧废水种类繁多,以含油(包括乳化液)、含酸、含碱和含铬(重金属离子)为主,要分流处理并注意有效成分的利用和回收。
第三节 2009年中国钢铁工业废水治理现状分析
一、2008年钢铁工业节能减排情况
钢铁工业是国民经济的重要基础产业,是国家经济水平和综合国力的重要标志。我国钢铁产业取得了长足的进步,特别是近十年来发展迅猛,钢铁年产量自1996 年起连续蝉联世界第一,消费量也名列世界之首。钢铁工业成为我国的支柱产业之一,对国家经济增长的贡献率不断提升。同时,随着我国经济的快速增长,资源能源消费约束明显显现,能源供求矛盾日益突出,高污染、高能耗的特点也使钢铁工业在防污减排、节能降耗等方面承受着一定的压力。毫无疑问,钢铁行业是高消耗、高污染的“大户”,而且是六大耗能行业中的“大户”。钢铁工业节能减排工作的成效关系到全社会整体节能减排工作的成效。
从节能减排入手,加快淘汰落后产能,推进钢铁企业联合重组,有利于解决产能过剩和提高产业集中度,调整全行业的生产力布局;从节能减排入手,广泛推广和应用先进工艺技术,有利于增强企业的自主创新能力,增加高技术含量、高附加值产品的比重;从节能减排入手,切实把能源、资源消耗和污染物排放降下来,从根本上解决制约我国钢铁工业发展的瓶颈问题,只有这样才能有利于钢铁工业的长远发展和实现又好又快地发展。
2008年我国钢铁行业在节能减排方面取得了较显著的成果。2008年大中型钢铁企业总能耗22324.49万吨,比2007年增长0.01%,比粗钢产量增幅低1.12个百分点;万元工业增加值能耗5.13 吨/万元,比2007年下降2.41%。2008年我国吨钢综合能耗629.93千克标煤/吨,比2007年上升0.27%;吨钢可比能耗609.61千克标煤/吨,比2007年下降0.77%;吨钢耗用新水5.09立方米/吨,比2007年下降5.11%;外排废水中的化学耗氧量比2007年下降 28.99%,二氧化硫排放量下降3.82%,工业烟尘排放量下降7.48%,工业粉尘排放量下降12.06%。以宝钢、包钢为代表的大型钢铁企业担当排头兵,通过开发高效环保新技术、优化产业结构、加快重组等措施,在节能减排上大幅高于全行业平均水平,已经达到或超过国际先进标准。2009年一季度,全国钢铁生产继续呈现高增长态势。虽然单位能耗有所下降,但总能耗上升,节能减排任务艰巨。
发改委在2009年节能减排8项重点工作中,要求推进产业结构优化升级,坚决遏制高耗能、高排放行业低水平重复建设。2009年计划淘汰落后炼铁产能1000万吨、炼钢600万吨,到2011年,再淘汰落后炼铁能力7200万吨、炼钢能力2500万吨。
钢铁工业是一个高耗能、高污染的产业,也是节能减排潜力最大的行业之一。2008年底出台的国家4万亿元投资计划中,有2100亿的投资用于节能减排。今后3-5年,扩大内需政策将使节能环保行业迎来发展的好时机。受此政策利好刺激,钢铁行业节能减排领域增长趋势明显。
二、中国钢铁工业节水治污成效显著
水是人类生活和社会生产必需的、不可替代的自然资源;水资源状况直接影响着经济社会发展和人民生活水平的提高,人均用水的有效提高是中国小康目标实现的难点;水资源是影响我国可持续发展的基础性、全局性、战略性问题。
水已成为制约部分钢铁工业生产基地生存和发展的重要因素,也成为钢铁工业可持续发展的重要环境影响评价指标。
一、钢铁行业“十五”期间节水工作成绩显著
水在钢铁生产中的作用主要包括冷却用水、热力和工艺用水、除尘洗涤用水。大力发展和推广工业用水重复利用技术,提高水的重复利用率是钢铁工业节水的首要途径。应大力推动循环用水系统、串联用水系统和回用水系统,网络集成技术的开发与应用,优化企业用水网络系统。
钢铁生产需要大量取自江、河、湖、井的新水资源,经处理、串级使用后,须达标才可排放。国家钢铁产业发展政策中明确钢铁行业节水目标:2005年,吨钢耗新水12吨以下;2010年降到吨钢耗新水8吨以下;2020年降到吨钢耗新水6吨以下,钢铁工业在水资源消耗总量减少的前提下实现总量适度发展。
由于我国水资源分布不均衡,过去各企业对吨钢耗新水指标的关注程度相差较大,2000年以前钢铁企业吨钢耗新水指标企业间有很大差异,特别是丰水地区和老企业,由于水资源的紧缺程度不同、水价差异造成的节水改造及运行经济收益显著不同。经过“十五”期间钢铁行业的共同努力,我国很多钢铁企业的吨钢耗新水指标已经达到世界先进水平,其中宝钢、莱钢、济钢等节水成绩显著。期间更多钢铁企业已从不重视节水和不注意开发非传统水资源,转变为节流优先、治污为本、多渠道开源提高水循环使用率,保证钢铁可持续发展战略。
二、钢铁工业重点节水技术与管理措施
钢铁行业生产全流程几乎都离不开水,从选矿、烧结、焦化、炼铁、炼钢、轧钢各工序都需要消耗大量水资源。因此,必须全流程统筹部署节水工作,这就要求在生产工艺中尽可能地选用先进的技术和装备,节约水资源。
“十五”期间中国钢铁工业协会提出以“三干三利用”为代表的循环经济理念促进钢铁工业可持续发展的观点,其中提高钢铁企业“水循环利用”就是要建立钢铁生产工序内部、工序之间及厂际问多级、串级利用,提高水循环利用率,提高浓缩倍数,实现水资源消耗减量化,减少水循环系统工业废水排放量。具体措施包括:与主体技术改造配合,尽可能采用不用水或少用水的工艺及大型设备,做到源头用水减量化;采用高效、安全可靠的先进水处理技术和工艺,提高水的循环利用率,进一步降低吨钢耗新水量;采用先进工艺对循环水系统的排污水及其它排水进行有效处理,使工业废水资源化,实现工业废水“零”排放。同时,重点做好污水处理和分级别回用,最大限度地利用水资源。
重点技术措施有:
(1)节水型工艺技术和装备
主要有:高炉干法除尘技术、干熄焦技术、转炉干法除尘技术、高炉渣粒化技术、钢渣滚筒法液态处理技术和钢渣风淬技术等。
(2)废水处理技术
重点加强焦化废水处理、轧制废水(含油、含酸、含重金属尘泥)处理与高盐水膜法水处理技术等。
(3)冷却过程节水技术
主要有:高效空冷技术(严重缺水地区)、加热炉汽化冷却技术、节水喷雾型冷却塔等。
(4)污水回用型技术
城市污水再生水处理利用技术、企业外排水综合处理回用技术、串级补水技术等。
中国钢铁工业协会环保与节能工作委员会联合中国膜工业协会、新兴铸管股份有限公司于2004年召开钢铁工业水处理新技术交流研讨会,吴建常副会长代表中国钢铁工业协会提出钢铁工业节水途径与对策,包括:
1、完善循环供水设施,消除直流或半直流供水系统,提高用水循环率
我国位于丰水地区钢铁企业新水用量约占总用水量50%以上,尽快消除部分企业的直供直排系统,进一步提高全行业用水循环率。
2、调整钢铁工业布局时除应考虑矿产资源等因素,水资源也是必须考虑和重视的
基于我国水资源分配不均匀性和南北水资源相差十分悬殊等特点,钢铁工业必须实施结构调整,优化调整钢铁工业布局,尽量避免在严重缺水地区由于扩大产能而新增取水量。
3、提高用水效率、强化串级用水、闭路多用等有效措施
现代化的钢铁工业对水质要求越来越严。应根据各工序对水质的不同要求,实行工业水、过滤水、软水和纯水四个供水系统,四个系统的主要用途是作为循环系统的补充水。以铁厂为例,高炉炉体间接冷却水循环系统、炉底喷淋冷却水循环系统、高炉煤气洗涤水循环系统的“排污”水,依次串接使用,作为补充水。而高炉煤气洗涤循环系统“排污”水,作为高炉冲渣水循环系统的补充水。水冲渣循环系统,密闭不“排污”。
4、加强节水和水处理技术及设备的开发与应用
对节水型先进技术、工艺与设备,应加强开发、完善、配套与研究。例如干熄焦技术、干式除尘技术、焦化废水处理与回用技术、含油(泥)废水回用技术、高效空气冷却器、节水型冷却塔、串级供水技术、环保型水稳药剂与自动监控等。中国钢铁工业协会受国家科技部委托组织“十五”钢铁节水技术项目攻关工作及验收,对钢铁企业实施效果较好的节水技术集成工程有力推动了相关企业节水措施的进一步完善和提高。
“十五”期间钢铁企业也在生产实践中取得了很多节水方面经验:
宝钢采用系统管理水资源的方法,加强水质管理,稳定循环水水质,提高水的重复利用率。宝钢分公司(原宝钢股份)加强用水分析管理、制定节水目标。组织了全公司范围内从原料、烧结到冷轧、钢管开展了系统的水平衡测试工作。通过对用水量的分析,掌握了对用水量的分布及公司节水工作的重点,对供水总量影响较大的用户,进行重点分析,细化单元用水情况,有针对性提出节水措施,并取得较好的节水效果。他们还进行了工序耗水、系统循环率、浓缩倍数指标分析。制定节水规划,明确节水目标;消除设计上的不合理用水状况,改直流用水点为循环回用,改就近取水的简易作法为分质、分类供水等;调整管网供水压力和系统的供水方式,有条件的情况下实行峰值供水和小流量连续补水等作法;建立厂区生活污水处理站,实施中水回用和拓展多种回用途径;开发串接水(轧钢系统含油排水的集中处理废水)使用用户,提出高炉区域用串接水替代工业水和扩大串接水用户等废水资源回收利用的方案;开始冷轧废水深度处理工程;宝钢分公司还依靠科技创新、科技进步指导节水工作,为高炉使用串接水替代净环水、钢管中水回用替代工业水和围厂河水利用于串接水或原水等节水技改项目提供了科学依据。
莱芜钢铁公司工业废水“零排放”项目被列为第八批国债项目,在国家有关部门大力支持下,几年来,莱钢围绕节约用水,实现工业废水零排放,开展了一系列研究与应用,使吨钢耗新水大幅下降,达到国内同行业领先水平。莱钢大胆采用节水新工艺、充分回收利用污水资源,改造完善循环水系统,实现水的串级利用改造、优化供水管网以及完善水计量仪表、减少非生产用水等措施,累计投资15991万元,实施了15 个重大节水项目,基本上实现了工业废水“零排放”。莱钢先后在3#、4#50m3高炉及l#1880m3高炉的高炉煤气净化采用3干法除尘;根据工艺特点建设分散的污水处理站,将污水回用;因各单位距离较远,实施废水综合治理难度较大,因此采取各单位分开处理,减少污水排放量,并将污水进行回收利用,以降低污水对水源地水质的污染;焦化废水深度处理适应性改造;炼铁厂废水回收利用项目;热电厂废水回收利用;循环水系统改造,实现水的串级利用;高炉炉体软水密闭循环改造,1#2#50m3高炉炉体改汽化冷却方式为软水密闭循环冷却,增加空冷器,采用水一空气热交换方式,降低软水温度,利用高炉净环水对空冷器进行强制冷却,有效降低水温,降低了休风率,而且软水密闭循环冷却系统因没有蒸发、风吹和排污损失,节约软水和工业用新水;另外莱钢对三高区域水系统改造,对特钢厂工业废水零排放改造工程;对锻压浊环水系统改造和对带钢水处理系统改造;炼钢水系统改造;烧结厂2#竖炉节水改造;管网设施优化改造工程;完善水计量仪表;减少非生产用水等措施。另外莱钢制定工业废水零排放考核办法,加强工业用水日常监督检查,制定奖励考核机制;充分利用经济杠杆,提高新水的内部结算价格,增加新水在考核成本中的比重;建立节水项目“绿色通道”,对节水项目优化论证,优化下达投资计划,优化组织实施;优化生产组织,挖掘设备运行潜力,提高生产效率和水处理效率,降低水耗。这些都很值得在钢铁行业中推广和借鉴。
济钢通过树立“资源有限、创意无限”的创新思维,紧紧依靠技术创新、管理创新、观念创新和科技进步,通过技术嫁接,工序优化整合,坚持清洁生产、节水和环保并行,用水源头削减,循环水全过程控制,污水、污泥资源化利用,并辅之以必要的末端污染治理,使节水治污走出了一条崭新的“减量化、过程化、资源化、生态化”的创新之路。济钢实行“分质供应,分级处理,温度对口,梯级利用,小半径循环,分区域闭路”的用水方式,促进了水的循环利用。用水过程中,根据工艺不同对水质、水量、水温进行合理分类,从而减轻末端治理的压力;按照各工艺不同的特点,着力推行小半径循环,大幅度降低用水的循环成本;深刻认识水与资源、能源的内在联系,充分利用物料换热回收热能,依靠水技术进步带动废弃物资源化利用;通过工艺过程用水的系统优化和合理的量、质匹配减少提水量和逐级减少(或改变)系统补水水源进行源头削减,进而减少污水处理和排放量。新投产的设备全部采用了循环水水质稳定新技术,大大提高了循环水的复用率,系统补水量逐步降低,同时浓缩倍率大幅升高。在使用高硬度水质的情况下,高炉煤气洗涤系统浓缩倍率 9.4,转炉除尘水系统为5.4,其它系统在2.5—3.0之间;将循环水排污水回收后替代新水用于厂区内的冲厕、清洁卫生、粉尘含量较高工艺的喷洒等;自主开发了一批如干法熄焦、利用热导油实现化产无蒸汽生产技术等无水、少水工艺技术。
邯钢的节水管理措施及技术措施,首先是制定并下发了《节约用水、蒸汽检查考核办法》,成立了由技术中心、设备动力部、热力厂等单位组成的节水工作检查组,每月2次,对各二级厂的用水情况进行检查,发现浪费水现象,严格考核。同时下发整改通知单,限期整改,没按期完成或整改不符合要求的,加倍处罚;提高企业内部新水考核价格,调动了各二级厂的节水积极性;完善了厂际间水计量,为节水工作提供了更加准确的数据依据。在冷轧脱盐水系统设计时,采用了先进的超滤+反渗透工艺,污水回用。型棒材厂棒一车间液压站、稀油站、油冷器冷却水实现了水循环;热力五个软水站、三炼钢软水站、焦化软水站的高盐废水单独处理,使之不再进入污水处理系统,降低了污水含盐量,为进一步增加污水回用量创造了条件;正在新建一座处理能力为3000m3/h的污水处理厂,增加可回用污水量。邯钢还对污水处理厂外部管道进行改造和完善,确保回用污水用户的安全取水;对热力三软水站、三炼钢软水站和焦化软水站工艺进行改造,采用先进的双膜法工艺替代传统的离子交换工艺,实现用回用污水制取脱盐水;将炼铁3#高炉煤气除尘改为干式除尘。
太原钢铁公司50万吨不锈钢技改工程在2002年成功应用了膜法水处理技术,实现了炼钢废水回用,每天节约净水50000m3,相当于太钢用水量的1/2,使水的循环利用率高于75%。该工程是一个典型的冶炼轧钢废水回用工程,在中国钢铁行业起到了示范作用。
三、钢铁工业节水治污目标及发展策略
在钢铁工业高速发展的过程中(主要是指钢、铁、钢材产量高速增加),随着不断采用各项节水技术和加强管理,钢铁工业用水量已从高速增长逐渐转变为缓慢增长,随着技术进步,将保证钢铁工业增产不增新水用量,甚至出现负增长也是有可能的。
尽管钢铁行业近年来节水成绩喜人,但我们仍应清醒地看到时一些老企业用水工艺落后,高炉、转炉大部分采用湿法除尘,造成新水消耗较高,煤气温度降低,废水处理及含铁污泥利用难度较大;一些企业水源地水源单一,保障性差。取水地水质趋于劣化和出现盐的积累;循环水系统与生产能力不匹配,部分循环水系统能力不足,串级系统及水闭路循环不完善,大量废水外排,造成用水的浪费;部分建厂时间长的老企业,水管网设施老化严重,管网运行时间较长,泄漏严重,且随着生产规模扩大,管网承载能力加大,不堪重负。
钢铁工业节水工作建议:
1、节流优先、治污为本、提高用水效率
节水工作的核心是要提高用水效率。学习莱钢等企业采取的内部水价考核办法,加强对节水工作的资金投入,发挥出经济杠杆的作用,充分体现节水投资在节流、减污和降低生产成本中的作用。尽可能针对不同工序不同成分的污水,采用不同的污水处理办法,处理后的水供给不同水质要求的用户。不要采取将钢铁生产所有工序的生产污水(特别是焦化废水及轧钢工序含油、含酸、含重金属尘泥废水)的集中处理模式。继续减少钢铁企业外排水数量,也不追求不科学的、不切实际的、简单的废水零排放,对于浓缩倍数超过4以上的污水要有效处理,不断提高废水处理达标率。
2、制定各企业用水制度和用水计划,改变各工序过去“按需供水”的观念,要科学论证,把联合企业用水指标科学分解到各工序,进行系统研究,提出合理用水指标,并不断改进。
企业要科学合理有节制地取用地下水,要针对不同废水质量,利用不同处理方法,回用给不同用户,最大限度地实现水的串级使用,使废水处理量最小化。要建立完善合理的节水工作制度和统计指标体系,应设立专门管理水资源的部门,确立工作目标是节制用水和高效用水,并有具体措施和手段。管理人员首先要掌握本企业用水现状(计量及时、准确、稳定;各工序用水量明了,要分析存在哪些主要问题,本企业节水的关键环节在哪里),然后要对本企业进一步节水有思路、有方向、有目标、有措施。企业用水要进行超前管理,用水要预算,而不是用了再算。
3、在优化钢铁工业布局时,合理布置水资源
钢铁工业要向丰水地区,沿江、沿海地区倾斜。水资源紧张的地区,不允许钢铁企业增加取水量。国家鼓励钢铁企业开发利用非常规水资源,如城市污水、雨水收集、海水淡化、海水直接引用等。实现取水多元化,建立相应用水水质的标准,建立储水和回用系统。首钢曹妃甸工程和正在论证研究的湛江钢铁基地项目等都已考虑海水冷却和海水淡化技术的应用。国外已有部分工业冷却设备使用海水的实例,主要是要控制 CI-的含量;也可以涂防腐材料(砷铝黄铜和钛合金)。用海水冷却装置循环冷却淡水,即节水又节电。日本加古川钢铁厂用海水直接冷却量占总用水量的 45%。海水淡化工程要研究浓盐水的产出,最好供给当地生产海盐单位,以免造成外排后对临近海域环境的生态影响。
4、进一步明确和统一有关水消耗指标的定义和计算,实事求是,不要把水指标当成企业间攀比的装饰品,防止数据失真
企业上报的主要用水指标,如吨钢新水消耗,有时一个企业不同部门上报数据不同,或一个企业不同时间段上报数据也会不同,因此建议各企业按国家标准有关定义尽快统一计算口径。吨钢新水消耗定义:钢铁联合企业普通钢厂或特殊钢厂取水量(新水量)供给范围,包括主要生产(含烧结、球团、焦化、炼铁、炼钢、轧钢、金属制品等)、辅助生产(含鼓风机站、氧气站、石灰窑、空压站、锅炉房、机修、电修、检化验、运输等)和附属生产(含厂部、科室、绿化、厂内食堂、厂区和车间浴室、保健站、厕所等);不包括企业电厂用于发电的取水量(含电厂自用的化学水)、矿山选矿用水和外供水量。
5、关注并利用好国家鼓励工业企业进行节水技术改造的政策
丰水地区的钢铁企业水价较低,相应采用的节水技术改造投资很难回收。中国钢铁工业协会也曾多次建议国家出台相应鼓励措施。
钢铁企业应将节水工作变被动为主动,看清大势并及早采取行动,在国家水政策改革初期,尽可能地利用国家相关优惠及鼓励政策。
6、加强产学研合作,进一步开发应用先进的节水和水污染治理技术
应通过技术研究,采用有效措施,努力实现对焦化废水等含有毒有害污染物废水“零排放”,应加强酚氰、高氨氮及高COD等废水治理及达标处理后用于冲渣等工序的机理性研究,争取得到有关防治利用措施问题的研究结论,提供权威性科学依据,解除有关废水处理过程中的疑惑和质疑。
发展和推广蒸汽冷凝水回收再利用技术。优化企业蒸汽冷凝水回收网络,发展闭式回收系统,推广漏汽蓉率小、背压度大的节水型疏水器;优化蒸汽冷凝水除铁、除油技术。利用高效换热技术和设备,优化换热流通程和换热器组合,应用高效环保节水型冷却塔,优化循环冷却水系统,加快淘汰冷却效率低、用水量大的冷却池,应用高效新型旁滤器,淘汰低效反冲洗水量大的旁滤设施。应用采煤、采矿等矿井水的资源化利用技术应用;重点用水系统和设备应配置计量水表和控制仪表。完善和修订有关的各类设计规范,明确水计量和监控仪表的设计安装及精度要求。重点用水系统和设备应逐步完善计算机和自动监控系统;鼓励和推广企业建立用水和节水计算机管理系统,深入开发和推广高氨氮及高COD等废水处理、含油(泥)、高盐废水处理回用及酸洗液回用利用技术,争取有更大突破。
总之,水资源短缺和水环境污染仍然是“十一五”期间钢铁工业发展一个重要制约因素,钢铁行业节水任务仍十分艰巨,各企业应该根据实际情况,有效地采用先进的钢铁工业节水集成技术,运用经济杠杆激发企业各部门节水积极性,使节水设施发挥最大经济效益和社会效益,使全钢铁行业新水消耗量逐年下降。
钢铁工业的节水工作的核心是提高用水效率和效益,要与钢铁企业的节能减排和循环经济紧密结合。为实现“十一五”期间钢铁行业节水目标,要贯彻全国节水规划纲要提出的“节约与开源并重,节流优先,治污为本”的用水原则,继续加强落实和提高钢铁工业四大类重点节水技术措施,节约用水、高效用水、减少水环境污染是缓解水资源供需矛盾的根本途径。
四、钢铁工业废水回收利用前景看好
钢铁工业还是污染大户,钢铁废水含有工业废渣、油、苯、酚等有机物,有害物质主要是炼焦环节中产生的,另外,像轧钢过程中,水会变成酸性,如果不加处理排放到环境中,会改变大自然正常的PH值,污染河流,给人类以及各种动植物带来有害影响。
我国从上世纪50年代就开始着手工业废水的污水处理工作,实施了一系列废水排放标准等政策,到如今,钢铁工业的废水处理率已经有了长足进步。但我国钢铁工业整体用新水和外排废水值与国外先进水平相比,仍有较大距离。国外工业发达国家的吨钢外排废水先进值是2.0立方米,我国重点统计的钢铁企业平均值是 7.94立方米;国外工业发达国家的吨钢耗新水量是2.4立方米,我国重点统计的钢铁企业平均值是12.9立方米。
1、废水处理,技术不是主要问题
在水资源形势严峻的今天,钢铁企业的废水处理回用为钢铁工业发展带来新的前景和空间。水在钢铁企业内部实现多次重复使用,可大大节省水资源,而且可以为企业降低成本,减少外排污水降低污染。
钢铁工业的废水处理,技术早已经不是主要问题,成熟的工业废水处理技术接近国际水平,且已达几十种,如用膜处理含盐废水技术、轧钢废水处理乳化油技术、水稳定技术,沉淀法中降低管道结垢和腐蚀的技术,还有生物技术,如我国南方一些钢铁企业在污水池中种植水葫芦用的就是生物法处理焦化废水。
但我国钢铁企业用水的各项指标均低于国外先进水平,就是在国内,落后企业和先进企业相差也很大。大的国有企业做得比较好,一些小的企业做得不好;北方钢铁企业做得比较好,南方钢铁企业做得相对差一些。做得好的企业已经实现了工业废水的零排放。差的企业由于排放量大,需要大量补充新水,一吨钢要补30立方米新水(钢铁企业平均一吨钢耗新水10立方米?12立方米)。又比如,目前我国的一些老牌钢铁企业已经建成有七八十年,老企业改造有难度,重新设计不太可能,新的企业如一些民营小企业则不愿意投入。按有关规定,企业应拿出总投资的20%进行包括污水处理在内的环境治理,除此之外,工业企业运行费用也要增加成本。又比如,南方降水量充沛,水资源充足,水价便宜,钢铁企业没有动力去处理废水,有的企业连水表都不装。
能耗成本占钢铁总成本的20%-30%,但水在钢铁成本中还没有做过权威统计测算。而水处理的成本不菲,一个大型钢铁厂上一套完备的水处理系统加上水表、药剂、人工费用等甚至需要好几个亿,这就不是一般小型钢铁厂所愿意付出的代价了。
2、废水处理不必百分之百
有人把零排放看成是后工业社会的梦想。其实,对钢铁工业来说,废水的零排放完全可以实现,也有不少钢铁厂已经成功实现了零排放。废水的处理也可以达到百分之百的程度。但废水处理,真的是越干净越好,处理得越多越好吗?
水处理尽量不要达到100%,有30%-40%就够了。其他可采用不用处理的串级使用,这样可以大大节省水处理成本。如转炉冷却用水一般是无污染的,下一级转炉除尘用水仍可以直接使用,设计缜密的系统工程可使串级使用达到五级。
废水处理必须把废水治理与废水资源化相结合。污水处理也不是单一地把某种技术用于某一循环系统,而是几个污水处理技术在某一循环系统进行优化组合,实现对于某一种污水处理量适中、成本最低、处理后的污水又能适宜用于某一领域的用水,实现水循环的高使用率。
最经济最有效的原则应该是对不同水质的污水采用不同的处理方法,供给不同的用户,实现水资源的最大限度的合理使用。如一些达到排放标准的废水可以用于农业灌溉和城市绿化用水,实现的是大的水循环使用。
污水是不同设备用水后所产生出来的,水中含有的尘、油、悬浮物、有机物等物质,含量不同,处理的工艺也不同。不能简单地使用1到2个方法将所有的污水进入到1到2个管网处理,这样做成本会很高,既难以实现污水的资源化,也是不经济的。建立多个污水处理设施、管网,一次性投资可能会大些,但是节水效果好,可进一步提高水的重复利用率和水的浓缩倍数。所以利用系统工程,进行科学管理是工业废水处理的关键。
3、钢铁废水回用的前景
针对目前钢铁行业废水处理中存在的问题,目前主要还是技术使用的成本问题和动力问题。钢铁业工业废水的循环利用和污水处理一要提高企业的认识,大力宣传珍惜水资源和可持续发展的观念。二是要利用经济杠杆相应提高水价,水价过低是目前钢铁企业缺乏废水处理动力的主要原因。三是制订相关的政策法规。四是把环境评价纳入地方政府政绩的考核指标,促使地方政府切实负起责任。
目前,钢铁产业整合与调整的大幕已经拉开。过去冶金学上讲钢铁工业的布局,矿石、煤炭、水资源,三者居其二就可以选址;如今,钢铁企业的选址也已经变成要向下游市场靠近,向便于利用海外资源的沿海靠近,向技术、资金、人才密集的地方靠近。水,依然是制约钢铁工业的重要因素,但已经不是必然因素。钢铁工业废水的回用和污水资源化,将为钢铁工业布局的现代性调整提供有力支撑。
近来,国家发改委提出,我国将通过法律和经济手段来严格限制高能耗、高耗水、高污染和浪费严重的产业盲目发展,限制和淘汰落后的工艺、技术和设备,完善主要用能设备能效标准和重点用水行业取水定额标准。目前,我国钢铁企业的发展规划中,已经提出取水量必须低于每吨钢6立方米的标准。钢铁行业废水回用前景看好。
第四节 2009年中国钢铁工业采选矿废水处理分析
一、钢铁工业采选矿产业发展现状
铁矿是钢铁工业基本和重要基础原料,为我国钢铁工业的发展奠定了坚实的基础。截至2002年底,铁矿石查明的资源储量578.7亿吨,而保有储量为463.5亿吨。全国开采的矿区和基建矿区有700多处,占有储量202亿吨,居5~6位。我国现有铁矿山3767座,其中大型矿山40座,中型矿山55座,生产规模在300万吨/年以上的露天矿山有14座,100万吨/年以上的地下矿山有6座。
我国铁矿石含铁量低,平均品位为33%,以贫矿为主,多组分共(伴)生铁矿多,这是我国铁矿资源的基本特点。在463.5亿铁矿保有储量中,贫矿为451.8亿吨,占保有储量97.5%;含铁品位在55%左右的铁矿,仅占2.5%。多组分共(伴)生铁矿石多,其储量约占保有储量的1/3。主要共(伴)生组分有钒、钛、稀土、铌、铜、锡、钼、铅锌、钴、金、铀、硼和硫等,这类矿床综合利用经济效益好。矿床类型多,矿石类型复杂。世界上已发现的铁矿成因类型在我国均有发现,并探明一定储量。矿石自然类型多样,主要有磁铁矿、钒钛磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿、镜铁矿和混合矿。
近年来钢铁工业发展迅猛,粗钢产品量2005年达3.5亿吨,2006年已达4.2亿吨,予计2007年将达到或超过4.8亿吨。钢铁工业的快速发展导致对铁矿石原料的大量要求,也促使铁矿石国产量和进口量的高速增长,2005年国产铁矿石为3.35亿吨,2006年已达5.88亿吨,2007年达到6.5亿吨。
近几年,随着钢铁需求量的不断加大,钢铁产品成本价格上扬,在钢铁市场的带动下,铁矿石市场需求保持着强劲的发展势头,国内铁精矿价格也不断攀升,2003年矿石资源供给越趋紧张,铁精粉价格更是一路走高,到2004年初,铁精矿创下了约1200元/吨的最高纪录。多少年来濒于亏损边缘的铁矿山企业,迎来了美好的春天。铁矿石丰厚的利润激发了矿业开发商的开发力度。与此同时为了降低钢铁原料的成本和保持原料的稳定供应,各大钢铁集团也纷纷投资矿山;强劲的铁矿石原料需求,进一步激励了地方和民营企业加大投入铁矿资源开发的积极性,铁矿石开发建设热情空前高涨。于是引发了新一轮的矿山投资建设,正在建设的十余座矿山,将形成3500万吨生产能力,扣除老矿闭坑减产,净增产能力约2000万吨。但国产矿石产量不足并末能得到根本改善,供需矛盾将依然存在并更加紧张。
传统的矿山生产工艺技术发展存在很大局限性,再加之我国多年来基本上延续以粗放生产为经济增长方式,整体工艺技术装备水平落后,导致矿山生产成为国内重点污染行业之一,又由于矿石需求量不断增加,中小矿山相继投产装备水平落后,环保意识低下,使矿山污染形势更加严峻。
二、采选矿的生产工艺及主要设备
1、采矿生产工艺及主要设备
矿山开采分为露天开采和地下开采两种工艺,我国露天开采工艺一般采用缓帮、全境界开采技术。近年来,在陡帮开采、高台阶开采和分期开采方面取得了一些进展,在一些矿山得到应用。运输方式目前为汽车——铁路、汽车——铁路——胶带机联合运输工艺。露天矿的装备主要有牙轮钻机、潜孔钻机、电铲和汽车以及装药车等设备。
地下采矿技术,国内已研究应用了多种大规模高效率地下采矿方法,如自然崩落法、深孔采矿法和中深孔采矿法等。为达到高强度、经济和安全作业,在急倾斜厚大矿体,普遍推广了无底柱分段崩落法;缓倾斜中厚矿体采用垂直平等密集束状孔阶段强制崩落法,都取得了较好的效果。地下矿山设备主要有风钻、风动凿岩机、采矿台车、深孔凿岩、掘进、采矿台车、液压凿岩机、高风压潜孔钻机等在内的平巷与竖井掘进设备,以及棱式矿车、柴油铲运机、电动铲运机、双机采矿台车、井下装药车、混凝土喷射车等机组和双台板振动放矿机等。
采矿工艺及污染物排放

选矿工艺及污染物排放

2、选矿生产工艺及主要装备
选矿生产工艺包括重选、磁选、浮选及其联合工艺流程。我国选矿技术有重大突破,磁铁矿选矿技术具有世界先进水平。由单一弱磁选机和电磁选机选别单一磁铁矿,发展为重磁筒式磁选机及磁选厂的永磁化,同时推广应用了细筛再磨工艺,使铁精矿品位由设计的60%左右提高到66%以上,具有世界先进水平。贫赤铁矿选矿技术也有较大突破,从单一鞍山式焙烧竖炉发展为浮选、强磁选、重选及其联合流程,选矿设备不仅开发研制了大型永磁磁选机、永磁磁滑轮,永磁脱水槽和永磁过滤机、新型振动细筛,还成功开发了磁团聚重选设备,湿式强磁选机、双立环和平环湿式强磁选机、高梯度、电磁感应辊式和稀土永磁辊式磁选机等。还研制了一系列高效选矿设备。如高压辊磨机、盘式真空过滤机、低场强脉动磁选机、弱磁性矿物抛尾设备和高效浓缩设备等。
三、采选矿废水排放及对环境影响
1、废水排放及对环境影响
矿山废水主要来源于露天矿坑水、地下坑道水、废石堆场淋溶水及选厂排出的洗矿水和尾矿库溢流水等。由于铁矿体往往伴生着多种金属和硫化物,在开采过程中,这些矿物在空气、水和细菌的共同作用下,溶出矿石中的多种金属如汞、镉、铬、铅、锌、镍、铜、锰、铁以及非金属如硫、磷、砷、氟的化合物等,有的形成硫酸——硫酸铁酸性废水。选矿厂的洗矿水、尾矿废水,则不仅含有以上的金属和非金属物质而且含有选矿的残余药剂。
矿山废水的性质随矿石的成份、生产条件、水文地质等情况的不同而各异,通过对国内重点铁矿山的调查,矿山废水除酸性废水的pH 值在2—5 呈酸性外,还含有大量的悬浮物和多种金属如铅、铬、镉、汞、钒、钛、镍、锌、铜、锰、铁、镁、钙及非金属硫化物,氟化物、砷化物、石油类等。选矿废水除含有以上污染因子外,还残留有浮选作业添加的各种药剂。如捕集剂:黄药、黑药、白药;抑制剂:水玻璃;起泡剂:松节油、甲酚;活性剂:硫酸铜;调节剂:硫酸、石灰及硫化剂:硫化钠等。
矿山废水中普遍存在的污染因子为 pH 值、悬浮物、石油类及少量的金属离子,而酸性废水中,除以上污染因子外,还含有锌、铜、铁、锰、氟化物、硫化物等;选矿废水中还含有多种残余药剂。值得重视的是矿山废水中常含有的汞、镉、铬、铅、砷、镍等有毒有害物,马钢南山铁矿排土场内产生的酸性废水是主要的水污染源。在其废石中含有硫化物(品位5%~6%),经风化、雨水浸浊及氧化条件下,形成酸性水(pH 值2~3),废水中含有大量的铝、铁、锰、镁、铜等金属和非金属离子。每年酸水产生量为100~120万m3。
据调查,攀钢矿业公司选矿厂尾矿中含有重金属 Fe、Cu、V、Ti、Pb、Zn、Cd、Cr、As、Mn、Co、Ni 等元素,尾矿废水严重污染了金沙江和长江水系。
2、选矿大气污染物排放及对环境影响
采选矿生产企业包括地下采矿、露天采矿和选矿厂。地下采矿在井下作业,井下有巷道、采场和工作面,凿岩爆破、矿石运输等作业产生大量粉尘和有害气体,作业空间狭小。无组织排放点多,生产环境污染严重。露天采矿作业钻孔、爆破、装矿也产生大量粉尘和有害气体,产尘点虽少,但产尘强度大。近年来引进大型运矿汽车,采场路面扬尘的污染极其严重,若不严加治理,对大气环境造成严重影响。废石场和尾矿坝也都是尘源。
选矿厂的矿石运输、转载、破碎、筛分也产生大量粉尘。
采选矿大气污染源的特点是:①尘源污染量少,强度低;②数量多,一般矿山都有数十个污染源;③分散,分布在矿井、露天采场和选矿厂各个地段;④无组织排放源多,地下矿山、露天矿山的污染排放都属无组织排放,选矿厂除破碎、筛分、转载等除尘系统属有组织排放外,其它均属无组织排放。采选矿各工序的污染因子:地下采矿除爆破和使用柴油设备产生有害气体外,其它工序产生的都是粉尘。露天采矿除爆破和汽车运输产生有害气体外,其它工序产生的也都是粉尘。选矿厂各工序产生的污染物都是粉尘。
爆破产生的有害气体有 CO、H2S 和NOx 等,井下柴油设备产生的有害气体有CO、NOx、SO2、甲醛等,露天矿汽车运输产生有的害气体有CO、NOx、SO2、甲醛等。这些污染物都是无组织排放,爆破产生的有害气体为间断性的。
干旱多风缺水地区矿山粉尘和废气对环境的污染不可小视,有的矿山缴纳的废气和粉尘的排污费也相当高。例如:包钢白云鄂博铁矿工业粉尘排放量为667t/a。电铲、钻机和汽车操作室内、外粉尘超标率分别在4.5%~34.4%和77.3%~87.9%。皮带运输机、振动筛等处粉尘超标率绝大多数在50%~100%之间。该矿上缴排污费年均18 万元。首钢矿业公司的烧结厂以及其下属各单位的23 台锅炉烟尘污染,1998 年上缴排污费为218.66 万元。唐首钢马兰庄铁矿爆破产生的10μm 以下的呼吸性粉尘量为0.0005~0.8kg/t,同时产生CO、NOx 等有害气体,影响范围200m。
四、采选矿废水污染防治技术措施
一、废水污染防治技术措施
1、采矿废水污染防治技术措施
(1)铁矿石开采产生的矿坑水、井下水、排土场及废石堆场的废水不能任意排放,需设置储水池、储水塘(沟)等储水设施,经过自然沉淀或处理后,尽可能地用作采矿作业用水,就近地区的其他工业用水或用作农、林、牧、渔等生产用水。
(2)在采矿工程设计时,应首选矿坑水作为生产用水水源或用作采场的降尘、绿化及其它用水水源。
(3)采场排土场及废石堆场产生的酸性废水,必须进行中和处理,符合排放标准后方可排放或综合利用。
2、选矿废水污染防治措施
(1)在选矿厂的设计和生产中须有完善的废水处理及闭路循环工艺和设施。
(2)选厂必须设置污水浓缩池,洗矿水、碎矿水及尾矿水均应进入浓缩池,经沉淀净化(或加药处理),其溢流水需全部循环利用,其底部排入尾矿库。
(3)尾矿库溢流水应闭路循环用作选矿生产用水。若距选厂太远,也应进行综合利用。
(4)应提高选矿废水的循环利用率,减少单位产品的废水排放量,现源的选矿废水循环利用率应在90%以上;新源的选矿废水应全部循环利用,做到厂区废水不外排。
对于采选矿废水,目前的治理技术已相当成熟,而且工艺流程比较简单,易于操作和管理。通常采用的方法为化学(或混凝、絮凝)沉淀法,即将采选矿废水收集于调节池内,用泵提升到高效混凝或絮凝反应沉淀池内,进行固液分离,其溢流水的pH 值,很容易控制在6~9 的范围内,而悬浮物一般可达到50~100mg/L,少量的石油类物质也可达到5mg/L 以下。若含有重金属化合物,可加入相应的化学药剂,与其进行化学反应,形成固体物而沉淀。若金属离子含量很高,则必须进一步采用活性炭吸附法、离子交换法等进行深度处理。处理后的水质污染物的含量很低,例如汞可达到0.05mg/L以下,镉、六价铬可达到0.1mg/L 以下;铅、镍、砷等可达到0.5mg/L 以下。
矿山采选废水处理原则工艺流程简介如下:
采矿废水处理工艺流程图

酸性废水石灰石中和处理工艺流程图

酸性废水石灰石—石灰乳中和处理工艺流程图

磁选、重选废水处理工艺流程图

浮选废水处理工艺流程图

二、大气污染物控制技术措施
1、地下采矿技术措施
(1)矿井采用机械通风,确定和建立适合本矿山的通风系统,并根据生产情况及时调整通风系统。主扇控制不到的地段应安装辅扇。
(2)掘进工作面及天井、溜井施工安装局部通风设备,采用压吸式通气方式,风量及风筒距工作面距离达到规定的要求。
(3)应建立完善的供水系统,水质符合要求,湿式凿岩标准化。缺水地区,凿岩采用干式扑尘技术。凿岩用水可添加湿润剂。
(4)装矿、卸矿、转载等作业区应喷雾洒水。
(5)放炮后采用喷雾措施。
(6)喷锚作业采用湿式技术及除尘措施。
(7)溜井、翻笼和地下破碎峒室采取密闭抽尘净化
(8)(井下柴油设备产生的废气应采取净化措施。
2、露天采矿技术措施
(1)钻孔作业采用高效除尘净化装置。吸尘罩保持完好、密封。
(2)铲装矿作业采取喷雾洒水或高压水枪等防尘措施。
(3)破碎大块矿石应采用湿式凿岩或干式扑尘。严禁干打眼。
(4)露天矿内汽车路面喷雾洒水,采用洒水车或安装固定喷洒装置。可采用喷洒盐水或喷洒剂。
(5)露天矿山应制订进入深凹阶段的防治大气污染规划,深凹露天矿应有防大气污染的详细技术措施。
(6)排土场采取覆盖、密闭、加湿、喷雾等抑尘措施。
3、选矿技术措施
(1)改革工艺,物料落差不超过0.5m。
(2)各产尘点地面用水冲洗。
(3)破碎、筛分、装卸、转载、矿仓等处各尘源应尽可能纳入抽尘系统,设备密闭或加吸尘罩,采用高效除尘装置或湿式除尘器。对无法纳入系统的无组织排放源,应就地抑尘,采用加湿、喷雾或其它高效抑尘措施。
(4)各抽尘系统的风机和除尘器要集中管理,装设监控装置。
(5)排气筒高度,当除尘装置远离主体建筑物半径200m 处,其高度不低于15m,而200m 以内应高于主体建筑物3m。
第五节 重点钢铁企业废水处理情况
一、首钢集团工业废水向零排放迈进
通过多年“工业废水实现资源化”的努力,首钢有望实现厂区污水“零排放”目标。
通过实施污水循环利用项目,去年首钢厂区新用水量比上年减少了615万吨,节约新水费用2000余万元,厂区排水量比上年度减少34%;首钢北京地区主要指标COD、氨氮的排放量,分别从2003年的233.28吨和27.43吨下降至197吨和15.1吨,全面完成北京市下达的排污总量控制指标,实现了局部污水“零排放”目标,同时也保证了生产用水的水量、水质。
另外,为进一步提高水的回收率,平衡厂区循环水系统的水质,使每小时600~800吨外排水资源也得到最大程度的利用,首钢积极探索进一步降低水耗的技术、管理途径。
首钢目前已对其厂区取用水、排水、高含盐水的产生利用情况进行了细致的调研和分析,对污水处理厂外排水采用双模法脱盐工艺的可行性进行了研究,并进行了中试试验,取得了成功。
二、武钢工业废水实现零排放
投资1.74亿元的武钢首座现代化废水处理工程——北湖排口废水处理工程竣工。
该工程采用了国际上最先进的工业废水处理技术。现场看到,厂区污水经明渠流至污水处理站后,经机械格栅拦污、加药絮凝反应,进入高密度沉淀池固液分离,再进入V型池过滤并消毒,最后进入清水池送往武钢净化水管网。日处理废水19.2万吨。
每处理回收一吨水的成本在0.6元,但从长江提取一吨水只需0.3元。运行成本增加了,但既节水,又彻底解决了工业废水对北湖的污染。
此前,武钢的工业废水经北湖港排往长江,给环境带来影响。为此,武钢还投资8000万元恢复北湖生态。
武钢工业废水的另一排口——武钢工业港排口废水处理工程也于昨日启动,计划明年底建成。该项目投资2.1亿元,日处理废水24万吨。
半个世纪以来,武钢一直靠从长江取水炼钢炼铁,废水排入长江。这两大工业废水处理项目投产后,武钢的吨钢耗新水量将从4.82立方米降到4立方米左右,并彻底解决工业废水给长江带来的环境影响,实现“零排放”。
三、宝钢工业废水处理状况分析
宝钢建厂后,先后引进开发了一系列节能、节水和资源利用技术,完善了工艺流程,努力使钢铁产品摆脱“黑、重、粗”,让钢铁的资源负荷“轻质化”。目前宝钢已有了多项世界水平的纪录:核心企业宝钢分公司吨钢综合能耗达687千克标准煤,处于世界领先水平;吨钢新水耗量降至3.77立方米,水循环率达97.6%,达世界先进水平。
四、攀钢探索废水处理市场化新模式
近年来,攀钢大力实施节能减排战略,在不断加大资金投入的同时,积极探索环保节能设施建设和管理的新模式,从2001年开始,逐步将部分废水处理项目实行市场化托管运营,充分引进社会技术力量实现专业化、科学化、集约化管理,既促进攀钢实现了废水循环使用或达标排放,又降低了环保设施运行管理成本,还为企业集中精力更加专注抓好生产提供了保障,并取得了委托方与被委托方、社会“多赢”的良好效果。目前,攀钢托管运行处理的工业循环水量达到2.6亿吨、生活废水量达到1000万吨以上。废水托管项目主要环保指标和经济指标大幅度优化,循环水PH值控制在 7.0-9.0、悬浮物控制在≤20 mg/l,均达到各生产线工艺用水要求;外排水100%稳定达标;水处理费用明显下降,较托管前降低900元/万吨。
1、确立废水处理市场化专业协作的总体思路。托管运营是指企业根据自身快速发展的需要,将环保设施的运行管理委托给具有相应专业资质(国环运营证)和专业化管理水平的公司进行管理。目前托管运行模式已较为成熟,在国内大型钢铁联合企业得到广泛运用,并取得了较好效果。攀钢是上世纪六、七十年代在“先生产、后生活”的思想指导下建设起来的钢铁企业,节能减排任务繁重,特别是废水处理量非常大,专业人才和技术严重缺乏,而现代企业发展的趋势和企业面临的形势决定了攀钢不能再走“大而全、小而全”的发展老路;同时,近年来国家大力鼓励环保产业发展,社会上出现了许多以环保产业为主业的专业化公司,具有较强的技术、人才和管理优势。为此,攀钢根据自身环保节能工作的实际,结合“精干主体、分离辅后”的需要,确立了废水处理市场化专业协作的总体思路。即通过市场手段引进社会专业力量参与废水处理,推行市场化托管运行模式,在实现废水处理符合国家相关要求的同时,又达到“省钱、省事、省时”的目的。攀钢在总体思路的指导下,通过深入调研和科学论证,最终选择与具有国家环境污染治理设施运营甲级资质的钢城企业总公司瑞天安全环保有限公司开展了战略合作,逐步将攀钢本部、攀成钢等部分工业废水及生活废水处理设施移交该公司托管,并进一步拓展合作范围和领域,积极探索相关岗位人员同步移交、废水处理项目总承包等合作新方式、新方法,推动废水处理向专业化、产业化和社会化方向发展。
2、实行设施运行托管。攀钢先后将煤化工厂二系初冷段循环冷却水设施、炼铁厂污环水处理设施委托瑞天安全环保有限公司管理,主要包括:水处理设备(设施)运行、维修保养和日常管理,水处理系统所需药剂的采购(生产)、储运、供给及投配,水质净化处理过程监管,污染物分置与清运,环保设备运行方式优化与系统改造、水质数据监测、分析与优化等。该公司充分利用在环保领域的专业技术和服务能力,在托管单位设立“现场技术服务站”,建立高效的现场技术服务体系,对工业循环水系统、外排污水系统实施专业化管理,消除因运行不规范、操作不当等带来的不利影响,既减少了水处理设备(设施)的维护、更新费用,又降低了因药剂浪费、水处理效果差、运营效率低等不良行为和后果所带来的相关费用。通过成本比较,部分托管项目水处理费用下降幅度达到900元/万吨。
3、实施项目运营托管。攀钢在运行托管取得较好成效的基础上,积极探索托管的新方式方法,先后对攀成钢炼铁厂、炼钢厂、棒材厂和动力总站等老厂区水处理业务及86名岗位人员,新钢钒热轧板厂浊环水处理系统相关岗位人员及业务等同时移交瑞天安全环保有限公司,实行废水处理项目专业化、市场化运营。该公司通过加强岗位人员技术培训、派驻专业技术人员等措施,有效提高设备设施的完好率和开动率,确保系统设备及现场操作始终处于受控状态,促进废水主要指标实现了大幅度优化。监测数据显示,经该公司托管处理后的循环废水PH值控制在 7.0-9.0、悬浮物控制在 ≤20 mg/l,均达到各生产线工艺用水要求。同时,实施专业化运营,降低了攀钢水处理设备的损坏机率,延长了设备使用寿命,实现了水处理设备(设施)的保值增值。
4、探索一站式全托管。攀钢进一步拓宽废水处理市场化领域,由单纯的技术托管、运行托管向运营托管和全托管方式转变,对新钢钒提钒炼钢厂方坯、2号板坯循环冷却水系统,房产公司煤气水封水系统和职教中心、冷轧厂、轨梁厂生活污水处理系统等新建废水处理项目实施技术总承包制,实行废水处理设施设计、施工、投运和管理及维护一站式全方位委托服务,不仅节约了各生产单位时间和精力,有效地提高了主线生产作业率和单位时间产量,而且通过契约形式明确委托方与托管方的权责关系,有效转移了废水处理的相关责任。从实施废水处理市场化托管以来,攀钢托管项目外排废水实现了100%达标。
五、韶钢投建废水处理中心废水污染
韶钢投资3000多万元建设韶钢废水处理中心。设计日处理废水10万吨的该处理中心建成投产后,韶钢每年可减少悬浮物排放7000多吨,年节约用水2000多万吨,可以彻底解决外排废水污染问题,有效提高工业用水利用率,具有明显的经济效益和环境效益。
该废水中心将承担韶钢集团总排口的工业废水、生活污水及区域内的各种排水的处理任务。工程完成后,经处理后的水60%循环利用、40%达标排放。远期来看,要求100的废水都全部回用,一点都不外排,真正做到减排为零的目标。
免责申明:本文仅为中经纵横市场研究观点,不代表其他任何投资依据或执行标准等相关行为。如有其他问题,敬请来电垂询:4008099707。特此说明。