钢铁企业全厂回用水_大循环_运行方式探讨_吴运敏

水利发展研究2017·264钢铁企业全厂回用水“大循环”运行方式探讨吴运敏，姜剑，张峻伟(中冶赛迪工程技术股份有限公司，重庆401122)摘要:钢铁企业是高用水行业，其生产废水回用方式不同则对水资源消耗和全厂水处理系统能源消耗的影响就不同。分析了钢铁企业全厂水系统“大循环”方式吨钢补水量偏大，吨钢回用水量偏大，吨钢排水量偏大的现象。建立“大循环”运行方式模型，以表观浓缩倍数为目标函数，探讨通过正确使用回用水改变全厂水资源消耗量和水处理成本的途径。结合一个钢铁企业的运行实际提出控制单元排水水质，减少并取消回用水与原水混合使用以及生产单元节水减排，减少跑冒滴漏等相关建议。关键词:钢铁企业;回用水;生厂废水;“大循环”doi:10.13928/j.cnki.wrdr.2017.02.017中图分类号:TV213.4文献标识码:B文章编号:1671-1408(2017)02-0064-04收稿日期:2016-11-28作者简介:吴运敏(1986—)，男，工程师，从事钢铁企业全厂水系统咨询、设计等相关工作。表1国内5个钢铁企业用水状况项目A钢(2015年上半年)B钢(2013年)C钢(2013年)D钢(2013年)E钢(2014年)产量/万t4286961355597849吨钢耗新水量/m3·t－14.784.432.983.104.04吨钢回用水量/m3·t－12.723.200.600.902.95“大循环”用水方式主要表现为回用水与生产新水混用，与回用水按照用户需求分质供水相比，其能耗高、水耗高;全厂总补水量高，工业新水制水规模偏大;全厂总排水量高，废水处理站规模偏大;原水在未供应至生产单元其含盐量已经升高，未能有效利用供水水质，浪费水资源。1钢铁企业用水现状根据调研资料(见表1)，钢铁企业用水状况存在较大差异:部分钢铁企业用水指标吨钢耗新水量在3.0m3/t左右，吨钢回用水量小于1m3/t;部分企业吨钢耗新水量达到4.4m3/t及以上，且吨钢回用水量达到3.2m3/t［1，2］。吨钢回用水量越大，则回用水“大循环”现象越明显。以A钢为例，A钢吨钢回用水量与吨钢耗新水量指标均较大，其部分生产单元每吨产品耗新水较国内先进企业指标明显偏高(见表2)，水资源消耗偏大。2典型企业大回用水量成因分析A钢全厂水系统形成“大循环”的主要因素有:回用水不经脱盐直接与原水混合后制备生产新水;生产单元循环水系统管控较差，部分生产单元跑冒滴漏现象明显。2.1生产废水无除盐设施，水系统低效运行全厂生产废水处理设施主要为化学除油器(斜板沉淀池)和虹吸滤池，无除盐设施，其中约63%深度分析65表3部分生产单元循环水系统补水类型和排水水质序号项目补水类型平均电导率/μs·cm－1备注1带钢—净环生活水3342015年5月26日至6月25日平均数据2炼铁1#炉—净环生活水、生产新水485电导率为2015年6月平均值3炼铁2#炉—净环生活水、生产新水535电导率为2015年6月平均值4炼钢3×100t转炉—净环生产新水489电导率为2015年6月平均值5中厚板—净环生产新水515电导率为2015年6月平均值6宽厚板—净环生产新水453电导率为2015年6月平均值图1回用水“大循环”运行方式模型示意表2A钢部分生产单元吨产品耗新水量生产单元国内先进企业吨产品耗新水/m3·t－1A钢吨产品耗新水/m3·t－1备注燃料供应厂1.82.48含焦化及化产球团厂0.20.57第二炼铁厂0.71.32高炉部分新中棒0.650.80中型0.650.79线材0.801.08150t×3转炉1.052.16含连铸注:①吨产品耗新水指标计算中已经将生产新水折合成工业新水;②由于缺少各生产单元软水(含除盐水)用量，且考虑软水用量较少，故吨钢产品耗新水指标时没有考虑生产单元外部供应软水的情况;③上述表格已经按照生产单元进行了统计。的产水直接或间接回用，使得生产单元补水电导率上升，进而使得生产单元浓缩倍数减少，导致生产单元补水量增加且排水量也增加。2015年上半年全厂吨钢回用水量(生产废水经沉淀过滤工艺处理后的产水，此处包括直接回用和间接回用)为2.72m3/t，目前国内部分企业回用水量约为0.35m3/t。A钢吨钢回用水量偏大，回用水处理及运行成本偏高。2.2生产单元用水管控较差，跑冒滴漏现象普遍2.2.1部分循环水排水水质好，补水排水量大A钢生产新水电导率约200μs/cm，生产新水通过管网补充至各生产单元。部分生产单元排水电导率小于600μs/cm(见表3)，其浓缩倍数约为1.7～2.7，小于《钢铁企业给水排水规范》中设计值3，对应生产单元补水和排水量偏大。2.2.2部分生产单元跑冒滴漏明显厂区部分区域管道老损，局部出现冒水现象;部分冷却水未能循环利用，局部出现漏水现象;地面冲洗未能及