宣钢工业污水处理及回收再利用研究

赵贯雨

河钢宣钢设备能源部

宣钢工业污水处理及回收再利用研究

赵贯雨

河钢宣钢设备能源部

现随着科技的发展，我国工业进程得到了快速发展。中国仍然处于工业发展的初期，大多工业企业环保意识不足，肆意的将大量工业污水排到流动水体中，造成了大面积的水质污染。工业造成大面积的水污染加剧了水资源的短缺，直接对人类的生存生活造成一定的威胁，水污染已经是需要全球共同面对的问题。据最近我国环境公报报道，水污染已经使我国很多地区出现水量充足但却大量不能使用的现象。所以，加强工业污水的处理和回收利用是当前有效的措施。采取有效的措施将工业污水和生活污水集中处理，避免污染更多水体。采取有效的方式方法加强对工业污水的出来和回收利用对环境的可持续发展具有很重要的左右，应用前景也十分广阔。

宣钢；工业污水处理；回收再利用

1 项目简介

公司工业水二级或三级用户特别分散，且二级或三级用户形成的废水对污水处理造成较大冲击和对水质造成恶性循环。宣钢污水处理主要是将厂区废水经过加药沉淀等步骤将废水变为中水和一级反渗透产水从而再次回用于生产，一级反渗透产水水质优于地下新水劣于软水和除盐水，但如果经过再次处理后即能达到甚至超过软水水质指标，能够实现软水的直接回用和作为除盐水的一次水源，因此对污水处理工艺进行改造后，既能实现分质集中供水，优化污水处理来水水质，降低污水处理负载率，同时又能降低地下新水取水量，降低厂区工业水消耗，降低吨钢新水单耗，同时改造后将具有显著的经济效益和社会效益，将为公司落实发展循环经济、推进节能减排工作做出积极贡献。

2 现状分析

公司工业水二级或三级用户特别分散，且二级或三级用户形成的废水对污水处理造成较大冲击和对水质造成恶性循环。宣钢污水处理主要是将厂区废水经过加药沉淀等步骤将废水变为中水和一级反渗透产水从而再次回用于生产，一级反渗透产水水质优于地下新水劣于软水和除盐水，但如果经过再次处理后即能达到甚至超过软水水质指标，能够实现软水的直接回用和作为除盐水的一次水源，因此对污水处理工艺进行改造后，既能实现分质集中供水，优化污水处理来水水质，降低污水处理负载率，同时又能降低地下新水取水量，降低厂区工业水消耗，降低吨钢新水单耗，同时改造后将具有显著的经济效益和社会效益，将为公司落实发展循环经济、推进节能减排工作做出积极贡献。

3 宣钢工业污水处理及回收再利用研究

3.1 建立分质供水管网，实现分质供水目标

根据厂区生产用水情况，目前公司生产用水主要分为工业水、软水和除盐水，软水主要是各钢轧泵站自行采用小型钠离子交换器制备然后供生产线使用，污水处理二期建成投产后，软水将由污水处理统一供给，原来的分散制水设备全部停用作为紧急备用设备，另外焦化除盐水站停用，改由设备能源部制水二组供给。因此根据厂区各用水用户的特点，从污水处理新建一根软水供水管道铺设到厂区，然后再分散供给到各用户。该管道的铺设，实现了厂区分质供水的目标，实现了统一管理，统一分配的原则，对供水管理具有很大意义，另外该管网建成后，实现了软水的高效利用，避免了重复脱盐，提高了水的循环利用率，降低了产水成本。

3.2 对制水二组进行工艺和设备改造，实现低成本自动化控制

设备能源部制水二组原来制水工艺为工业来水经2台多介质过滤器过滤后再分别向4个除盐水系列供水，主要设备为阳床、中间水箱、阴床、混床，然后到除盐水箱外供锅炉用户，且全部为手动阀门操作。此次改造决定拆除原2#和4#除混床外的全部设备，并在原位置新上4台混床和4台除盐水外送泵，所有混床进水全部改为软水(1#、3#保留双进水模式)，另外将全部混床由原来手动操作改为气动阀自动操作，增加在线检测仪表，实现了自动制水和混床自动再生反洗，降低了工人劳动强度。

保留的1#和3#系列实现双进水模式是既可以还采用原来的制水模式使用工业水经过滤器、阳床、阴床和混床制水，也可以直接采用软水、混床制水，避免了当污水处理发生事故不能外供软水时可以短时间内保证锅炉用除盐水，保证安全生产。

3.3 合理确定污水处理二期工艺方案改进，保证出水水质

污水处理深处理原来工艺为多介质机械过滤器、一级反渗透，出水直接输送到中心泵站作为工业水回用，经过对机械过滤器出水的水质指标、一级反渗透出水水质指标，以及厂区各软水用户用水指标要求，为降低一级反渗透膜的运行压力，保证后续出水水质，经多次外出考察，最终确定了采用多介质机械过滤器、超滤、一级反渗透、二级反渗透，制成软水直接回用厂区的生产工艺，采用精度更高的超滤既可以保证一级反渗透的进水水质，同时更好的水质能够实现延长一级反渗透膜的使用寿命。

3.4 合理确定厂房位置、管道切改位置及设备布局

因此次污水二期建设是在原工艺过程中进行改造，因此必须确定合理的切改点，实现最优的工艺运行。根据实际运行情况和现场位置，因改造后水在处理过程中会在两部分厂房之间来回运行，因此确定了新建二期厂房必须要离深处理厂房最近，减少过程中的能量损失，降低设备运行负荷率，最终决定在深处理厂房西侧空地上新建一座二期厂房，安置超滤和二级反渗透设备。另外切改点的位置必须是机械过滤器的出水和一级反渗透的出水，因此大概确定了超滤和二级反渗透为平行排列的布局方式，经现场确定，对两列过滤器出水管道进行了合理的路由改造，更换掉由于药剂腐蚀严重的部分管道，并在管道上设置联通阀，防止在超滤发生大型故障检修时实现应急不经过超滤而持续制水的生产模式。另外在一级反渗透出水总管上增加连通阀，一级反渗透产水一部分回到原来产水池，一部分通过调节阀控制输送到新建一级反渗透产水池，实现了水资源的合理分配，同时减少了新建或新增转供设备，降低了投资费用。

3.5 合理确定软水主管道路由及施工方案

因污水处理在炭黑厂最南侧，如果从炭黑厂厂区直接出来，将会涉及到路面施工，影响了炭黑厂内多家附企公司的正常经营，同时对职工的正常工作和上下班造成影响，另外穿张宣公路后为私人院落，涉及到的赔偿问题及施工难度较大，经多次现场勘查，最终决定由炭黑厂西侧与耐火材料厂之间的道路铺设出来，这样既影响面最小，同时施工难度也大大降低，在张宣公路北侧有一大片空地可以方面施工和顶管。在穿越京包铁路时，原计划为重新顶管施工，这样既要和铁路局联系，手续负责，费用高昂，公司内积极协调，最终在设计顶管位置西侧找到了原来一根废弃的铁路套管，最终节省了铁路顶管费用。

3.6 合理确定75吨制水站的改造方案

污水二期建成投产后，制水二组将由原来只供设备能源部热力二区域锅炉除盐水改为既供原来的锅炉用户，同时还要负责焦化厂内所有除盐水用户用水，焦化厂制水站将全部停用，原焦化厂除盐水站将改造为转供站，负责将制水二组送来的除盐水再转供到焦化厂内各个用户，实行属地管理。

由于制水二组外送量增加，为保证足够的事故水量，因此决定再新建一个300m3的除盐水箱，同时将原来未入系的除盐水箱入系，这样将有5座300m3的除盐水箱同时运行，焦化转运站也有3座300m3除盐水箱同时运行，保证了除盐水用户的安全用水。

3.7 合理优化新建3#360烧结余热发电除盐水供水源

原设计中新建3#360烧结余热发电建成后将由设备能源部负责管理，而生产用除盐水则是由焦化除盐水站供给。在设计审查阶段，项目部发现原设计方案既不符合公司的属地管理原则，供给和使用为两家单位，日后将会造成用水协调存在难度问题，另外管道铺设路由厂，无论是架空铺设还是埋地铺设施工难度均特别大，且对焦化和烧结正常生产过车、职工上下班都将造成严重影响，因此经过对目前除盐水用户的分布和分析，最终决定了对该供水方案进行优化：将原设备能源部制水一组供给的焦化5#、6#干熄焦用户改为由焦化转供站供给，架空新铺设一根DN100管道，长度约200米，新建3#360烧结余热发电改为由制水一组供给，对原制水一组供干熄焦管道进行改造，并保留原供干熄焦的供水管道，增加隔断阀门，事故情况下仍可由制水一组向干熄焦供水的作用，优化后，首先施工难度和工作量大大降低，管道铺设减少约450米左右，施工费用大大降低，同时也达成了属地管理目标，便于协调供水。

结论

该项目通过一年多的运行，软水出水指标达到了设计标准，符合各软水用户用水指标，同时供水量满足厂区的用水需求，厂区内原焦化除盐水站和各钢轧泵站小型软水制水设备全部停用，制水二组2套阴床、阳床停用，阴树脂和阳树脂材料计划量大大降低，工业盐采购量大大降低，混床使用周期大大延长，再生药剂用量大大降低，收到了良好的社会效益和经济效益，为公司发展循环经济、推进节能减排做出积极贡献。

经过一年的运行，污水处理中心外送软化水量共计206.86万吨，按照最低1：1.03计算，厂区内节省工业水206.86*1.03=213.07万吨，减少浓盐水外排6.21万吨。该项目对于降低厂区工业水用量，降低污水处理设备负荷率有良好的效果，投产后，厂区材料备件采购量大大降低，降低了生产成本，具有良好的应用和推广应用意义。

[1]陈瑶，李小明，曾光明，杨麒，管慧玲.污水磷回收中磷酸盐沉淀法的影响因素及应用[J].工业水处理，2006，07：10-14.