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摘要：本文以建设节水型企业及大力实施水污染防治为出发点，介绍了陕钢集团汉中钢铁有限责任公司（以下简称汉钢公司）在用水方面实施的“分质供水、串级补水、梯级排水、循环利用”的创新实践成果，总结了创新成果的优势所在，回顾了推行过程及应用效果，并对创新实践成果的应用前景给予了充分展望。
关键词：钢铁企业;循环;节水;零排放
汉钢公司为陕西省确定的产业整合、技术改造、灾后重建项目。厂区地处陕西省汉中市勉县，该地区靠近定军山景区，毗临汉江，属环境敏感地带，也是南水北调工程供京、津、唐地區的重要水源地，因此，在项目建设时，公司即确定了“废水零排放”的目标，提出“分质供水、串级补水、梯级排水、循环利用”的创新思路，并在管理实践中具体应用。
一、实践背景
据监测，全国废污水排放量由2002年的631亿吨增加到2018年的接近1100亿吨。多数城市地下水受到一定程度污染，并且有逐年加重的趋势。日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能，进一步加剧了水资源短缺的矛盾，更重要的是汉钢公司所处的汉江流域是南水北调的重要水源地，供给着北京及周边地区几千万人口的生活生产用水，汉江水一旦被污染，将会对这些地区的生产生活用水产生重大影响。因此，建设节水型企业及大力实施水污染防治成为汉钢公司在用水方面首先需要解决的问题。
二、实践简介
汉钢公司生产新水来源是购买陕西汉中供水有限责任公司的汉江河地表水，由汉江第一坝自流至南干渠取水，公司从南干渠取水泵站取水至厂区中央水处理，经处理后使用。
处理后的新水主要供应烧结、炼铁、炼钢、轧钢的循环水系统，采用分质供水，梯级排水，系统大循环工艺，主要是根据不同用户供给不同水质的水、将高水质用户的排水作为低水质用户的补水并进行系统大循环（将炼钢余热锅炉、轧钢气化冷却、炼铁软水循环系统等的排水排入各分厂净循环水系统作为补充水，将各分厂的净循环水系统的排水作为各分厂浊循环水系统的补充水，各分厂浊循环水系统的排水排入废水处理系统，经处理后用于双膜法除盐水制备系统，将制备的除盐水用于余热锅炉、汽化冷却、软水循环系统等高水质用户的补水，完成一个大循环，开始下一个大循环），生产新水只作为大循环的补充水。采用双膜法除盐水工艺分离出的浓盐水用于浇洒道路、绿化、除尘、渣处理等杂用水消耗掉。经废水处理后的回用水也可直接用于对水质要求不高的浊循环水和杂用水。
三、创新实践的优势
（一）和一般水处理工艺流程比较
1. 目前钢铁企业的现状是各用水单位建有自己的水处理系统（如：软水循环系统、净循环水系统、浊循环水系统等），但普遍采用直补水和直排水方式。一般采用新水浓缩3 倍左右作为排水指标直接排放。由于没有解决水中浓缩的钙、镁等结垢离子及其它腐蚀性离子，不能回用，一般废水经物理方式处理后外排到江河湖泊等水体，实行废水达标排放，这种用水工艺虽然满足生产需求，但用水量较大，成本较高，废水达标排放，不符合美丽中国，绿色企业发展方向，需要进一步改造。
2. 采取串级补水，梯级排水的用水模式，达到降低水系统运行成本和保护环境的目的，符合绿色发展环保要求。
（二）技术路线及主要技术指标
1. 钢铁企业梯级补排水、系统大循环工艺就是采用分质补水、将高水质用户的排水作为低水质用户的补水并进行系统大循环，生产新水只作为大循环的补充水。根据2019年水利部引发的《钢铁等十八项工业用水定额的通知》规定：钢铁联合企业吨钢耗新水量领跑水平为≤2.1立方米（不含焦化、不含冷轧），先进水平为≤2.3立方米，通用水平为≤3.6立方米。根据年产300万吨规模的钢铁企业实践，吨钢耗新水量为1.5立方米左右，年可节水630万吨新水左右，实际技术水平在同行业到达领跑水平。通过梯级补排水项目的实施解决补水、排水、节水等水系统上的难题。
2. 本工艺可以收集雨水经废水工艺处理后加入大循环，从而实现废水零排放和节约用水的目标，再配合干法除尘等节水工艺，一般可将吨钢耗新水量控制在2 立方米左右。
（三）技术创新点
1. 通过采用双膜法除盐水工艺（反渗透），将废水中的各种离子除去，变成高品质的除盐水，变废为宝，形成了整个系统的大循环。
2. 梯级补排水，分质供水，做到了物尽其用，避免了水资源浪费和降低了运行成本。
3. 由于该工艺不需要外排水，因此真正做到了废水零排放，保护了环境。树立了企业环保形象。
四、实践的推行过程及应用
为响应建设美丽中国、魅力勉县及绿色制造企业号召，落实节水型社会“十三五”规划，淘汰传统的用水节水手段已刻不容缓，要大力推行新一代的节水技术改造和节水管理机制，助推汉钢公司节水降耗工作迈入新台阶，实现废水零排放。
（一）完善给排水机制，大力推进节水管理
汉钢公司领导高度重视节水工作，在项目立项之初就制定了水系统节水、节能、环保工作，走资源节约、环境友好、绿色生态的可持续发展道路。采用了大量的节水工艺，如干法除尘工艺，汽化冷却工艺，循环水工艺等，建立了中央水处理系统。采用集中供水，用水定额控制，公司各单位用水统一由中央水处理供应，各工序单位用水自主管理的运行模式。生产生活排水全部回收，处理后全部回用，达到了废水零排放。通过水调度集中管理，水督察监督，规范各单位用水、排水行为，保证了供水系统的安全稳定，杜绝系统突发失压事故，大大减少了乱补乱排现象，有效遏制了人为因素导致的水资源浪费。
（二）规范基础管理，落实节水责任，开展水平衡测试，强化监督考核完善节水管理制度，公司制定了《给排水管理制度》、《水电气督察制
度》等，专门成立了水电气督查检查组，通过对各项管理制度的严格执行，不定期对各单位用水、排水情况进行检查、监督和考核，通过检查监督进一步规范了了用水、排水行为，杜绝私拉乱接、乱排乱放现象。公司完成了水平衡测试报告书，详细的阐述了企业节水理念，通过水平衡测试使得汉钢公司在给排水和节约用水方面管理有效可控，在节水、节能、环保、创新方面成绩突出，同时通过钢铁体验游活动接受社会监督，促进企业在节水方面不断进步，使得汉钢公司吨钢耗新水指标达到了国内先进水平，废水处理后回用做到了不排放。
（三）积极开辟非常规水资源
随着钢铁工业的进一步发展，面对水资源逐渐减少的严峻形势下，寻找新的水源成为钢铁企业的一项重要工作。近年来随着城市化进程的进一步加快，城市污水处理厂的中水成为钢铁企业下一个重要水源，通过加大投入，全面采用中水替代工业新水使用，能缓解目前水资源的紧张局面。同时通过考虑钢铁企业占地面积大的优势，积极回收厂区雨水，充分利用雨水，进一步降低新水取水量，通过不断寻找非常规水资源，减少对常规水资源的依赖，这也是钢铁企业未来节水工作的方向之一，汉钢公司充分利用厂区占地3 平方公里的地域面积，大力回收雨水，降低新水取水量。
（四）加强节水宣传，营造建设节水型企业的良好氛围
公司始终重视节水宣传，利用微信公众号、报刊、宣传画册等载体进行节水宣传，主办“中国水周世界水日”主体宣传活动，不断提高干部员工的节水意识，通过知识竞赛答题等活动牢固树立全员节水及节能环保意识，形成人人参与节水的良好氛围。
参考文献：
[1] 张春霞，王海风，张寿荣，殷瑞钰.中国钢铁工业绿色发展工程科技战略及对策[J].钢铁，2015，50（10）：1-7.
[2] 中华人民共和国水利部，《钢铁等十八项工业用水定额的通知》，2019.12.
作者简介：
王辉（1986年 6月），男，汉族，陕西富平，本科学历，工程师，研究方向水处理.
关键词：钢铁企业;循环;节水;零排放
汉钢公司为陕西省确定的产业整合、技术改造、灾后重建项目。厂区地处陕西省汉中市勉县，该地区靠近定军山景区，毗临汉江，属环境敏感地带，也是南水北调工程供京、津、唐地區的重要水源地，因此，在项目建设时，公司即确定了“废水零排放”的目标，提出“分质供水、串级补水、梯级排水、循环利用”的创新思路，并在管理实践中具体应用。
一、实践背景
据监测，全国废污水排放量由2002年的631亿吨增加到2018年的接近1100亿吨。多数城市地下水受到一定程度污染，并且有逐年加重的趋势。日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能，进一步加剧了水资源短缺的矛盾，更重要的是汉钢公司所处的汉江流域是南水北调的重要水源地，供给着北京及周边地区几千万人口的生活生产用水，汉江水一旦被污染，将会对这些地区的生产生活用水产生重大影响。因此，建设节水型企业及大力实施水污染防治成为汉钢公司在用水方面首先需要解决的问题。
二、实践简介
汉钢公司生产新水来源是购买陕西汉中供水有限责任公司的汉江河地表水，由汉江第一坝自流至南干渠取水，公司从南干渠取水泵站取水至厂区中央水处理，经处理后使用。
处理后的新水主要供应烧结、炼铁、炼钢、轧钢的循环水系统，采用分质供水，梯级排水，系统大循环工艺，主要是根据不同用户供给不同水质的水、将高水质用户的排水作为低水质用户的补水并进行系统大循环（将炼钢余热锅炉、轧钢气化冷却、炼铁软水循环系统等的排水排入各分厂净循环水系统作为补充水，将各分厂的净循环水系统的排水作为各分厂浊循环水系统的补充水，各分厂浊循环水系统的排水排入废水处理系统，经处理后用于双膜法除盐水制备系统，将制备的除盐水用于余热锅炉、汽化冷却、软水循环系统等高水质用户的补水，完成一个大循环，开始下一个大循环），生产新水只作为大循环的补充水。采用双膜法除盐水工艺分离出的浓盐水用于浇洒道路、绿化、除尘、渣处理等杂用水消耗掉。经废水处理后的回用水也可直接用于对水质要求不高的浊循环水和杂用水。
三、创新实践的优势
（一）和一般水处理工艺流程比较
1. 目前钢铁企业的现状是各用水单位建有自己的水处理系统（如：软水循环系统、净循环水系统、浊循环水系统等），但普遍采用直补水和直排水方式。一般采用新水浓缩3 倍左右作为排水指标直接排放。由于没有解决水中浓缩的钙、镁等结垢离子及其它腐蚀性离子，不能回用，一般废水经物理方式处理后外排到江河湖泊等水体，实行废水达标排放，这种用水工艺虽然满足生产需求，但用水量较大，成本较高，废水达标排放，不符合美丽中国，绿色企业发展方向，需要进一步改造。
2. 采取串级补水，梯级排水的用水模式，达到降低水系统运行成本和保护环境的目的，符合绿色发展环保要求。
（二）技术路线及主要技术指标
1. 钢铁企业梯级补排水、系统大循环工艺就是采用分质补水、将高水质用户的排水作为低水质用户的补水并进行系统大循环，生产新水只作为大循环的补充水。根据2019年水利部引发的《钢铁等十八项工业用水定额的通知》规定：钢铁联合企业吨钢耗新水量领跑水平为≤2.1立方米（不含焦化、不含冷轧），先进水平为≤2.3立方米，通用水平为≤3.6立方米。根据年产300万吨规模的钢铁企业实践，吨钢耗新水量为1.5立方米左右，年可节水630万吨新水左右，实际技术水平在同行业到达领跑水平。通过梯级补排水项目的实施解决补水、排水、节水等水系统上的难题。
2. 本工艺可以收集雨水经废水工艺处理后加入大循环，从而实现废水零排放和节约用水的目标，再配合干法除尘等节水工艺，一般可将吨钢耗新水量控制在2 立方米左右。
（三）技术创新点
1. 通过采用双膜法除盐水工艺（反渗透），将废水中的各种离子除去，变成高品质的除盐水，变废为宝，形成了整个系统的大循环。
2. 梯级补排水，分质供水，做到了物尽其用，避免了水资源浪费和降低了运行成本。
3. 由于该工艺不需要外排水，因此真正做到了废水零排放，保护了环境。树立了企业环保形象。
四、实践的推行过程及应用
为响应建设美丽中国、魅力勉县及绿色制造企业号召，落实节水型社会“十三五”规划，淘汰传统的用水节水手段已刻不容缓，要大力推行新一代的节水技术改造和节水管理机制，助推汉钢公司节水降耗工作迈入新台阶，实现废水零排放。
（一）完善给排水机制，大力推进节水管理
汉钢公司领导高度重视节水工作，在项目立项之初就制定了水系统节水、节能、环保工作，走资源节约、环境友好、绿色生态的可持续发展道路。采用了大量的节水工艺，如干法除尘工艺，汽化冷却工艺，循环水工艺等，建立了中央水处理系统。采用集中供水，用水定额控制，公司各单位用水统一由中央水处理供应，各工序单位用水自主管理的运行模式。生产生活排水全部回收，处理后全部回用，达到了废水零排放。通过水调度集中管理，水督察监督，规范各单位用水、排水行为，保证了供水系统的安全稳定，杜绝系统突发失压事故，大大减少了乱补乱排现象，有效遏制了人为因素导致的水资源浪费。
（二）规范基础管理，落实节水责任，开展水平衡测试，强化监督考核完善节水管理制度，公司制定了《给排水管理制度》、《水电气督察制
度》等，专门成立了水电气督查检查组，通过对各项管理制度的严格执行，不定期对各单位用水、排水情况进行检查、监督和考核，通过检查监督进一步规范了了用水、排水行为，杜绝私拉乱接、乱排乱放现象。公司完成了水平衡测试报告书，详细的阐述了企业节水理念，通过水平衡测试使得汉钢公司在给排水和节约用水方面管理有效可控，在节水、节能、环保、创新方面成绩突出，同时通过钢铁体验游活动接受社会监督，促进企业在节水方面不断进步，使得汉钢公司吨钢耗新水指标达到了国内先进水平，废水处理后回用做到了不排放。
（三）积极开辟非常规水资源
随着钢铁工业的进一步发展，面对水资源逐渐减少的严峻形势下，寻找新的水源成为钢铁企业的一项重要工作。近年来随着城市化进程的进一步加快，城市污水处理厂的中水成为钢铁企业下一个重要水源，通过加大投入，全面采用中水替代工业新水使用，能缓解目前水资源的紧张局面。同时通过考虑钢铁企业占地面积大的优势，积极回收厂区雨水，充分利用雨水，进一步降低新水取水量，通过不断寻找非常规水资源，减少对常规水资源的依赖，这也是钢铁企业未来节水工作的方向之一，汉钢公司充分利用厂区占地3 平方公里的地域面积，大力回收雨水，降低新水取水量。
（四）加强节水宣传，营造建设节水型企业的良好氛围
公司始终重视节水宣传，利用微信公众号、报刊、宣传画册等载体进行节水宣传，主办“中国水周世界水日”主体宣传活动，不断提高干部员工的节水意识，通过知识竞赛答题等活动牢固树立全员节水及节能环保意识，形成人人参与节水的良好氛围。
参考文献：
[1] 张春霞，王海风，张寿荣，殷瑞钰.中国钢铁工业绿色发展工程科技战略及对策[J].钢铁，2015，50（10）：1-7.
[2] 中华人民共和国水利部，《钢铁等十八项工业用水定额的通知》，2019.12.
作者简介：
王辉（1986年 6月），男，汉族，陕西富平，本科学历，工程师，研究方向水处理.