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钢铁行业怎么深挖废水回用潜力?
中国环境报 / 时间:2021-04-06 22:14:51

慧聪水工业网4月6日讯:国家发改委等10部门联合印发了《关于推进污水资源化利用的指导意见》(以下简称意见),根据意见要求,我国污水资源化利用的重点领域包括城镇生活污水、工业废水、农业农村污水等三方面。意见指出,要着力推进重点领域污水资源化利用,火电、石化、钢铁、有色、造纸、印染等高耗水行业项目具备使用再生水条件但未有效利用的,要严格控制新增取水许可。

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图为某钢铁厂污水资源化利用设备。资料图片

钢铁行业是用水大户,水耗占工业总水耗10%左右,废水排放量占工业废水总排放量的14%。2020年,我国产钢10.65亿吨,废水产生量为1.6m3/吨,全年共产生废水16亿吨,对钢铁行业来说,意见的出台意义重大。

废水资源化利用较普遍

需在用水审计、水效对标和节水改造等方面更加精细化

意见提出,城镇污水资源化的利用以工业利用和生态补水为主要途径。这方面,钢铁行业已付诸行动。

工业水处理及资源化全国循环经济技术中心副主任、中冶集团节能环保专家梁思懿介绍,钢铁企业的废水资源化利用主要指量大且水质又不太恶劣的综合废水,其经过处理后水量占企业新水用量的40%,在提高企业水资源重复利用率的同时,可减少吨钢新水用量,性价比高,因此在2000年以后,以综合废水处理为代表的污水处理厂便多了起来。

2018年1月1日,国标钢铁工业环境保护设计规范(GB50406-2017)的实施,对钢铁联合企业提出应节约用水、减少外排水,全厂建立生产污水回用处理站,宜建设生产废水深度处理回用设施的建议。

目前,钢铁企业废水资源化利用已较为普遍。江苏省钢铁行业协会陈洪冰介绍,2000年~2020年,钢铁行业耗水量同比降低约25%。2019年中国钢铁工业协会对93个会员企业年用水量进行统计,其平均废水回用率已达97.98%;取新水总量降低0.57m3/吨,吨钢耗新水2.56m3,比2018年下降0.17m3,同比下降6.36%;平均外排废水总量减少了7.57%。

以年处理工业废水850万m3的河南济源钢铁有限公司污水处理工程为例,工程投运后,全厂综合废水实现了100%回收、循环使用,为企业开辟了“第二水源”。

梁思懿表示,目前来看,钢铁企业还需在用水审计、水效对标和节水改造以及开展工业废水再生利用水质监测评价和用水管理等方面更加精细化,这些通过改进技术是可以实现的,“建议企业未来在涉及废水处理工程时,应以设计为先导,以智能化为目标,为工程注入数字化基因,实现工程建造全生命周期的数字化交付。”

对此,意见对工业企业也提出要求,要开展企业用水审计、水效对标和节水改造,推进企业内部工业用水循环利用;开展工业废水再生利用水质监测评价和用水管理。

废水回用主动性受水价影响

需完善价格机制倒逼企业改善用水方式

在不少企业都积极采用废水回用设施的同时,也有一些企业选择将废水处理达标后排放。

2020年,中国钢铁工业协会发布的《钢铁工业用水效率调研分析报告》显示,2017年和2018年行业平均废水回用率为83.69%和84.86%。梁思懿说,“报告显示,绝大部分钢铁企业废水回用率都能达到50%以上,其中回用率达70%以上的企业较为集中。”

受工业用水成本的影响,不同企业废水回用率不同。“对缺水地区的钢铁企业来说,完善废水回用设施可以节省较大的用水开支。以京津冀地区为例,2012年,工业用水成本已接近8元/吨,但如果把废水深度处理后回用,成本只需2元/吨~3元/吨,因此,企业会自发配备废水回用处理设施,而且往往都要另外安置一个深度处理设施。”梁思懿说,例如,安阳钢铁集团的综合废水处理工程就安装了深度处理设施,污水经过预处理系统处理后,部分作为安钢生产用水和循环水系统的补充水;部分再经过深度处理后作为一级除盐水供至全厂软水管网,可供安钢全厂软水用户。

而长江地区附近的部分企业,取水才几毛钱一吨,因此企业重复利用再生水就没有经济动力,一般废水达到国家排放标准后直接排放,回用率自然就低。

“这方面还需要国家通过调整工业用水费用来倒逼企业改善用水方式。”梁思懿表示,此次意见中也明确提出,在健全法规标准、构建政策体系的同时,要健全价格机制,完善财金政策,这也为钢铁企业释放了信号,未来,钢铁企业的污水资源化利用势在必行。

浓盐水处理是瓶颈

占废水30%~40%,急需科学、经济有效的消纳手段

除此之外,影响污水资源化利用的因素还包括技术问题。梁思懿表示,钢铁行业目前面临最迫切的问题是如何在生产中科学、有效又经济地消纳浓盐水。

钢铁企业的废水处理要用到反渗透(膜法除盐)技术,即利用一个孔很细的膜,将废水往膜上挤,通过压力挤压只有水分子这种小分子能通过膜,剩下氯和钠等盐分物质被截留在膜外,达到除盐效果。

梁思懿说,浓盐水占废水处理总量的比例高达约30%~40%。“目前可以通过蒸发器处理浓盐水,就是把浓盐水放到锅里烧,水蒸发后就可以提炼出盐分。但这种方法不经济且耗能高,如何更经济、更科学地解决这个问题成为行业痛点。”他表示,“这是一个过程性难题,也是困扰钢铁企业提高废水回用率的瓶颈。”

企业园区废水梯级利用存风险

需要第三方监测和权威部门的把控,避免风险

“同时,园区内企业间废水梯级利用存在一定的风险。”梁思懿说。

意见提出,有条件的工业园区统筹废水综合治理与资源化利用,建立企业间点对点用水系统,实现工业废水循环利用和分级回用。推进园区内企业间串联用水、分质用水、一水多用和梯级利用。

他表示,首先要把废水看作一种资源。如果把它定性为废水,就得执行各种国家排放标准。而工业园区内A厂的废水即使未达国家排放标准,但符合园区内B厂的用水规格,就没必要对其进行预处理,而是借助产业园区企业聚集的天然优势,将A厂的水直接输送到B厂进行梯度利用,既减少能量消耗,企业也可各取所需。但肯定要有第三方监测,没有一些权威部门的把控,它很可能又成为一种风险。

“相信相关部门后续会出台相应的政策,加强对园区废水资源化利用的监管。园区管理方可以研究一些相应的措施,更灵活地管理企业间输水。为了预防出现风险相互推诿的现象,相互输送水的两家企业也可签协议进行约束,这也是园区内废水资源化利用需要考虑的问题。”他说。