鋼鐵行業(yè):同步提升工藝技術(shù)管理 實(shí)現(xiàn)廢水“零排放”
“為了提高我國鋼鐵工業(yè)節(jié)水與廢水資源化利用水平,貫徹執(zhí)行新的《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,必須同步提升工藝、技術(shù)、管理水平,強(qiáng)化節(jié)水和廢水資源化利用,才能達(dá)到用水減量化、科學(xué)化、提高污水深度處理水平,實(shí)現(xiàn)廢水‘零排放’。”本報(bào)記者在9月3-5日于重慶召開的由中國金屬學(xué)會、中國水利企業(yè)協(xié)會脫鹽分會共同主辦,中國金屬學(xué)會冶金環(huán)保分會協(xié)辦的“2013年全國冶金節(jié)水與廢水利用技術(shù)研討會”上了解到。新的《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、鋼鐵企業(yè)污廢水綜合平衡利用技術(shù)、焦化廢水處理技術(shù)、濃鹽水處理技術(shù)等內(nèi)容受到與會代表的重點(diǎn)關(guān)注。
新實(shí)施的《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13456-2012)加大了鋼鐵行業(yè)的節(jié)水環(huán)保壓力。新標(biāo)準(zhǔn)與老標(biāo)準(zhǔn)(GB13456-1992)相比主要有以下幾個特點(diǎn):行業(yè)、系列標(biāo)準(zhǔn)共同實(shí)施管理,該標(biāo)準(zhǔn)適用于鋼鐵聯(lián)合企業(yè)、燒結(jié)(球團(tuán))、煉鐵、煉鋼、軋鋼廠水污染物排放管理,鋼鐵聯(lián)合企業(yè)焦化的水污染物排放執(zhí)行《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16171-2012)。新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了現(xiàn)有企業(yè)排放限值和新建企業(yè)排放限值。實(shí)行基準(zhǔn)排水量管理,以水污染物基準(zhǔn)水量排放濃度作為判定排放是否達(dá)標(biāo)的依據(jù),有力制約稀釋排放行為。大幅收緊主要污染物排放限值,增加總鐵、總銅、總砷等金屬污染物以及總氮、總磷和氟化物等非金屬污染物項(xiàng)目。不僅要提高治污技術(shù),還要降低耗水量;在節(jié)水和廢水回收利用方面,強(qiáng)化工藝、技術(shù)、管理的同步提升。新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施對鋼鐵企業(yè)提出更高的用排水管理要求,因此必須將節(jié)水與廢水治理融入到生產(chǎn)的各環(huán)節(jié),把預(yù)防與末端治理進(jìn)行有效結(jié)合,加強(qiáng)源頭控制,確保已建設(shè)的節(jié)水及環(huán)保設(shè)施正常運(yùn)行,充分發(fā)揮設(shè)施功能或效率。用排水管理措施如下:1)完善計(jì)量、監(jiān)測設(shè)施及管理流程,有條件時(shí)建立信息化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng);系統(tǒng)制定3-5年的環(huán)保規(guī)劃或用排水規(guī)劃,做好企業(yè)用水系統(tǒng)水質(zhì)、水量平衡。2)實(shí)施完整的經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理的凈、濁循環(huán),提高凈循環(huán)濃縮倍數(shù)。3)按質(zhì)串級用水,適宜回收綜合廢水。4)減量化、無害化與資源化鋼鐵工業(yè)廢水。
廢水“零排放”是節(jié)水環(huán)保綜合技術(shù)措施的最終體現(xiàn)。近年來,我國鋼鐵企業(yè)應(yīng)用一些節(jié)水減排技術(shù)措施在節(jié)水與廢水資源化利用方面已取得較大進(jìn)展,但還存在不少問題。節(jié)水與廢水資源化利用的系統(tǒng)優(yōu)化管理技術(shù),如水夾點(diǎn)技術(shù)極限數(shù)據(jù)的獲得途徑和準(zhǔn)確性是技術(shù)應(yīng)用的制約因素,用水網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化和實(shí)用性仍受經(jīng)驗(yàn)影響;分質(zhì)供水技術(shù),總體上仍偏于經(jīng)驗(yàn)判斷,數(shù)字化能力不足。很多鋼鐵企業(yè)對全廠性水質(zhì)、水量平衡實(shí)施了控制管理,但尚未完全取得共識的是從全廠角度出發(fā),如何確定污廢水處理規(guī)模及集中式抑或分散式建設(shè)的優(yōu)劣。焦化廢水和冷軋廢水深度處理回用技術(shù)尚需進(jìn)一步研發(fā)。水處理過程中產(chǎn)生的濃鹽水的減量、消納技術(shù)有待進(jìn)一步開發(fā)。
《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的實(shí)施對焦化廢水處理技術(shù)提出了更高的要求。焦化廢水能否實(shí)現(xiàn)深度處理成為鋼鐵企業(yè)廢水“零排放”的關(guān)鍵。鞍鋼焦化廢水臭氧催化氧化處理技術(shù)的運(yùn)行實(shí)踐表明,臭氧利用率大于90%,COD去除率大于50%,色度去除率大于70%。該技術(shù)具有催化劑高效、能有效去除水中難降解有機(jī)物、不產(chǎn)生二次污染、操作簡單、催化劑壽命長的優(yōu)點(diǎn)。利用微波處理焦化廢水是另一項(xiàng)引起業(yè)界關(guān)注的技術(shù)。微波是一種高頻率的電磁波,可改變離子遷移和偶極子轉(zhuǎn)動情況,但不引起分子結(jié)構(gòu)處理改變,是非離子化的輻射能。微波在廢水處理過程中發(fā)揮的作用主要有水溶液微波輻射化學(xué)作用、微波對氧化反應(yīng)的強(qiáng)化作用、微波對混凝反應(yīng)的強(qiáng)化作用、微波殺菌作用、微波破乳除油作用。目前,微波技術(shù)處理焦化廢水已在生產(chǎn)實(shí)踐中得到應(yīng)用。昆鋼采用微波技術(shù)對硝化-反硝化工藝出水進(jìn)行深度處理,將“生物脫氮+微波”工藝應(yīng)用于焦化廢水處理的工業(yè)生產(chǎn)中,使出水水質(zhì)達(dá)到回用水標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)要求,實(shí)現(xiàn)了鋼鐵聯(lián)合企業(yè)焦化廢水的循環(huán)利用;隨后又將“生物脫氮+微波+雙模”廢水處理工藝應(yīng)用于配套干熄焦的獨(dú)立焦化企業(yè),使工藝出水達(dá)到循環(huán)水補(bǔ)充新水水質(zhì)要求。
隨著深度除鹽處理回用工程的普及,濃鹽水日益增多,如何減量、消納濃鹽水是制約鋼鐵工業(yè)廢水“零排放”的技術(shù)關(guān)鍵。膜蒸餾技術(shù)是近年發(fā)展起來的一種新型膜分離技術(shù)。膜蒸餾是膜技術(shù)與蒸餾過程相結(jié)合的膜分離過程,以疏水微孔膜為介質(zhì),在膜兩側(cè)蒸汽壓差的作用下,料液中揮發(fā)性組分以蒸氣形式透過膜孔,達(dá)到分離目的。與其他常用分離過程相比,它具有分離效率高、操作條件溫和、可利用低品質(zhì)熱源、對膜與原料液間相互作用及膜的機(jī)械性能要求不高等優(yōu)點(diǎn)。目前該技術(shù)已被用于鋼鐵行業(yè)反滲透濃鹽水的濃縮處理研究。如果將膜蒸餾工藝與鋼鐵企業(yè)的低溫余熱相結(jié)合,對反滲透工藝產(chǎn)生的濃鹽水進(jìn)行濃縮,再與蒸發(fā)結(jié)晶等工藝耦合,可實(shí)現(xiàn)濃鹽水的“零排放”。
鋼鐵企業(yè)廢水“零排放”需要先進(jìn)的廢水回用技術(shù)支撐,盡量降低系統(tǒng)運(yùn)行成本,尋求經(jīng)濟(jì)合理的系統(tǒng)解決方案。鋼鐵企業(yè)廢水“零排放”技術(shù)的發(fā)展方向?qū)⑹牵?)以創(chuàng)新的軟硬件技術(shù)來保障水系統(tǒng)管理的科學(xué)性;2)采用強(qiáng)化原水處理調(diào)控水質(zhì),建立各工序循環(huán)水系統(tǒng)的節(jié)水減排技術(shù)體系,推廣綜合污水末端處理與資源化回用,實(shí)現(xiàn)源頭節(jié)水與綜合平衡相結(jié)合;3)研發(fā)特種污廢水的處理與資源化利用技術(shù),例如焦化廢水減量強(qiáng)化預(yù)處理技術(shù)、焦化廢水回用于凈循環(huán)補(bǔ)充水深度處理成套技術(shù)、濃鹽水濃縮減量預(yù)處理技術(shù)、新型耐高鹽膜材料處理工藝及裝備、利用鋼鐵企業(yè)低品質(zhì)余熱蒸發(fā)減量技術(shù)、濃鹽水回用及最終消納目標(biāo)的選擇;4)創(chuàng)新水系統(tǒng)建設(shè)與管理的運(yùn)營主體模式,降低運(yùn)行管理成本,實(shí)現(xiàn)節(jié)水減排戰(zhàn)略目標(biāo)。
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