0引言  

廢水零排放系統(tǒng)是指通過(guò)建立合理用水制度，實(shí)現(xiàn)廢水減量化、資源化，并通過(guò)廠區(qū)單元對(duì)濃鹽水的消納能力，實(shí)現(xiàn)降低噸鋼耗新水指標(biāo)且全廠無(wú)外排廢水的給排水系統(tǒng)。  

本廢水零排放模式具有如下特征:1)有效降低全廠水處理建設(shè)成本和運(yùn)行費(fèi)用:其一，避免全廠大循環(huán)運(yùn)行模式，降低水處理規(guī)模。其二，生產(chǎn)廢水預(yù)處理選擇穩(wěn)定高效且普適性強(qiáng)的“高效沉淀池+V型濾池”工藝。其三，選擇廢水反滲透和濃水反滲透系統(tǒng)作為廢水減量化、資源化的手段，相比蒸發(fā)結(jié)晶投資與運(yùn)行成本較低。2)充分利用煉鐵、煉鋼、燒結(jié)、原料場(chǎng)等單元消納“濃鹽水”的能力，將減量后的“濃鹽水”進(jìn)行接收和完全消納，在全廠層面上實(shí)現(xiàn)廢水零排放。  

1廢水零排放系統(tǒng)原則  

1.1避免全廠大循環(huán)運(yùn)行模式，降低水處理規(guī)模經(jīng)過(guò)分析全國(guó)多個(gè)鋼鐵企業(yè)運(yùn)行現(xiàn)狀，水處理設(shè)施規(guī)模偏大表現(xiàn)為全廠水系統(tǒng)“大循環(huán)方式”。大循環(huán)方式表現(xiàn)在生產(chǎn)單元過(guò)量補(bǔ)水和過(guò)量排水;導(dǎo)致生產(chǎn)新水和生產(chǎn)廢水處理規(guī)模均偏大，用戶水質(zhì)差。實(shí)際生產(chǎn)中，采用大循環(huán)運(yùn)行方式的鋼鐵企業(yè)噸鋼生產(chǎn)廢水量達(dá)到并大于3m3/t，而沒(méi)有采用大循環(huán)運(yùn)行方式的鋼鐵企業(yè)則小于0.7m3/t。采用非大循環(huán)方式，并采取分質(zhì)供水、分質(zhì)排水、廢水減量化等措施，可實(shí)現(xiàn)低成本廢水零排放。  

1.2利用全廠可消納濃鹽水能力，實(shí)現(xiàn)低成本零排放為實(shí)現(xiàn)低成本廢水零排放，考慮通過(guò)原料澆灑、燒結(jié)混料、煉鐵水渣和煉鋼燜渣等用戶消納濃鹽水。經(jīng)計(jì)算一種典型聯(lián)合鋼鐵企業(yè)(表2)，其主要消納用戶噸鋼可消納濃鹽水指標(biāo)為0.44m3/t，即每天可消納濃鹽水量為1.47×104m3。  

水渣系統(tǒng)補(bǔ)水水質(zhì)要求較低，水量需求較大，是濃鹽水最主要的用戶。理論分析噸鐵水渣耗水量約0.29m3/t(分析見(jiàn)表3)，該指標(biāo)也與多家鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)際較吻合。  

另外，轉(zhuǎn)爐渣處理、原料澆灑、燒結(jié)混料過(guò)程也都可以消耗一些濃鹽水。全廠相關(guān)單元消納濃鹽水能力見(jiàn)圖1。  

2廢水零排放實(shí)施措施  

2.1分質(zhì)供水，水量控制：全廠設(shè)置生產(chǎn)新水、除鹽水和濃鹽水供水系統(tǒng)，分別根據(jù)不同用戶需求補(bǔ)水，能使用低品質(zhì)水的用戶不使用高品質(zhì)水，便于水量平衡和鹽量平衡管理，并節(jié)約高品質(zhì)給水、最大化降低全廠水量含鹽量，促進(jìn)實(shí)施低成本廢水零排放。  

循環(huán)水系統(tǒng)根據(jù)循環(huán)水量、熱負(fù)荷、氣象條件，控制濃縮倍數(shù)并供給生產(chǎn)新水;除鹽水用戶加強(qiáng)管控，減少漏損;濃鹽水用戶應(yīng)根據(jù)用戶使用特征，避免溢流或濃鹽水經(jīng)用戶排入生產(chǎn)廢水的情況。表2中全廠各主要單元分質(zhì)供水水量見(jiàn)表4。  

2.2分質(zhì)排放，分類處理：全廠設(shè)置生產(chǎn)廢水管網(wǎng)，收集一般生產(chǎn)廢水(主要為凈環(huán)、濁環(huán)排污水)和生活污水;設(shè)置濃鹽水管網(wǎng)，具有收集焦化酚氰廢水、自備電廠化水制備濃鹽水的功能。  

一般生產(chǎn)廢水和生活污水由生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)統(tǒng)一處理;焦化廢水在生產(chǎn)單元內(nèi)實(shí)施深化、深度和減量化處理后進(jìn)入濃鹽水管網(wǎng)，電廠區(qū)域化水制備所產(chǎn)特殊廢水經(jīng)中和池處理后進(jìn)入濃鹽水管網(wǎng)。  

2.3廢水減量，廠區(qū)消納：各類廢水減量化是實(shí)現(xiàn)廢水零排放的必要條件。廢水減量化宜分類進(jìn)行。焦化酚氰廢水成分復(fù)雜，相比全廠其他廢水成分特殊，其減量化是實(shí)施零排放和降低其環(huán)境影響范圍的必要條件。焦化酚氰廢水生化處理后，再經(jīng)過(guò)深度處理進(jìn)一步去除污染物，產(chǎn)水通過(guò)超濾、納濾及反滲透系統(tǒng)實(shí)施減量化。焦化廢水進(jìn)入膜系統(tǒng)目前已經(jīng)有實(shí)際案例。  

一般生產(chǎn)廢水(不包括焦化酚氰廢水和電廠單元化產(chǎn)廢水等)也需要進(jìn)行減量化，產(chǎn)水作為廠區(qū)除鹽水使用，濃鹽水通過(guò)濃鹽水系統(tǒng)供濃鹽水用戶。一般生產(chǎn)廢水減量目標(biāo)根據(jù)全廠水量平衡確定，主要工藝流程為廢水反滲透系統(tǒng)和濃水反滲透系統(tǒng)，一般廢水回收率可達(dá)85%以上即減量化至15%以下。全廠生產(chǎn)廢水經(jīng)減量化后，濃鹽水量降至約0.84×104m3/d;減量化后濃鹽水量小于廠區(qū)可消納量，全廠可實(shí)現(xiàn)廢水零排放。  

3廢水零排放水量平衡  

零排放方式運(yùn)行狀態(tài)下，各生產(chǎn)單元用水類型主要為生產(chǎn)新水、除鹽水和濃鹽水。生產(chǎn)新水由原水經(jīng)生產(chǎn)新水處理系統(tǒng)制備;除鹽水由廢水深度處理系統(tǒng)制備，發(fā)電單元需根據(jù)鍋爐補(bǔ)水要求由全廠供應(yīng)的除鹽水制備二級(jí)除鹽水;濃鹽水主要為廢水深度處理系統(tǒng)所產(chǎn)生的濃鹽水，濃鹽水用戶濃鹽水水量不足時(shí)，由生產(chǎn)新水補(bǔ)充。全廠各類供水水量平衡見(jiàn)表6，  

全廠水量平衡框圖見(jiàn)圖2。  

4效益分析  

廢水零排放，不向廠外排放廢水以及因廢水?dāng)y帶的COD、TN等污染物，對(duì)區(qū)域水環(huán)境無(wú)危害。廢水零排放，減少水資源占有量。在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，環(huán)境保護(hù)日益重要，將原來(lái)工業(yè)占用的水資源還給社會(huì)、還給自然，在人們擁有更充足的水資源的同時(shí)，還帶來(lái)環(huán)境改善、資源保護(hù)等一系列社會(huì)效益。

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