钢铁企业节水潜力分析
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
钢铁企业节水潜力分析
肖丙雁 宝钢工程技术集团有限公司 （技术总监/教授级高级工程师）
2017年6月
目录
01 取得的成效 02 存在的问题 03 潜力分析 04 结论
•Page 1
1 取得的成效
1 形成了完善的节水管理体系
相继发布实施的《钢铁企业节水设计规范》（GB50506-2009)、《钢铁企业 给水排水设计规范》（GB50721-2011）、《钢铁工业污染物排放标准》 （GB13456-2012）、《钢铁工业环境保护设计规范》（GB50406-2007)等一系列 标准规范，以节水减排为中心，汇聚行业内合理用水的经验，不仅在技术方向， 并且在具体的实施细则上给出了一系列的解决方案。
3 新技术新装备的应用
1 取得的成效
青钢集中水处理中心 集制水、废水回用、光伏发电、景观 于一体。
3 新技术新装备的应用
1 取得的成效
湛江海水淡化示范项目
项目采用热法海水淡化工艺，设置低温 多效蒸馏装置，以海水作为原水制备淡 化水。 低温多效蒸馏海水淡化系统采用水平管 降膜多效蒸发器，进料工艺为平行进料 方式，单套蒸发器共7效，蒸汽喷射器 （TVC）设置在第7效，进入蒸发器的最 高蒸汽温度小于70℃。 海水淡化系统由以下子系统组成：物料 水系统、成品水系统、冷却海水系统、 浓盐水系统、凝结水系统、加热蒸汽系 统、真空系统、化学加药系统。
实施单位：电厂废水处理联合科研团队
2 特殊废水的针对性处理
3 潜力分析
煤化工脱硫废液生产高品质结晶盐
3 潜力分析
3 分质提盐及浓盐水的资源化研究
宝钢对湛江钢铁烧结脱硫废水、电厂脱硫废水、高炉煤气洗涤水利用双极膜对浓盐水进
行酸、碱制取的资源化小试，可得到5-8%浓度的氢氧化钠和盐酸。
1、双极膜电渗析：cmx+amx+BP-E 五组 11*27
3 潜力分析
2 特殊废水的针对性处理
水质指标 钙离子 镁离子
原水 2400 670
预处理后 10 28
去除率 99.6% 95.8%
实施案例：宝钢股份电厂废水零排放科研
目前成果
脱硫废水化学药剂软化试验，已确定 最佳pH、药剂投加量等重要参数； 钙、镁离子去除率分别为99.6%、 95.8%，取得很好的软化效果； 吨水处理成本约为13～15元； 混凝沉淀产物中CaCO3含量在66.9～ 80.8%，可直作为脱硫剂回用于生产源 头。
时间
电压
电流
-
5-120
稀酸废水 <5000
2-5
5060
-
1-5
浓碱废水 <10000
12-14
50
<5000
<5000
稀碱废水 <1500
8-12
50
<1000
<500
备注wenku.baidu.com
1 持续推进源头减排、分类处理
优化前
优化后
3 潜力分析
2 特殊废水的针对性处理
研究内容
3 潜力分析
脱硫废水化学药剂软 化试验
2017.3-2017.7
脱硫废水减量化试验
2017.7-2017.12
脱硫废水蒸发结晶试验
2017.8-2017.12
•脱硫废水化学药剂软化试验（实验室） •脱硫废水化学药剂软化试验（现场）
•超滤&弱酸树脂废水软化试验 •纳滤&高压反渗透脱盐试验 •浓水再浓缩试验（电渗析、DTRO工艺将废水减量80%）
• MVR蒸发技术和强制循环结晶技术将RO浓水蒸发 结晶成工业盐， •研究COD参数对蒸发结晶装置运行的影响
2 存在的问题
2 循环水系统的低浓缩倍数，影响水资源的充分利用
钢铁企业循环水用水量占总用水量的85%以上，冷却循环水系统数量多而系 统组成各具特点，有的水量大而用户点多而分散或用户点单一而集中，有的 水量小而用户单一或水量小而分散等不同的形式；作为钢铁生产的重要辅助 单元，满足钢铁生产工艺要求是重中之重，而针对不同的系统特点，往往没 有针对性的水质稳定或水量平衡的具体手段，由此循环水水系统普遍存在压 力不平衡或水质差等原因，造成系统浓缩倍数偏低等问题，直接影响到钢铁 工业水水资源的充分利用。
国内钢铁企业根据各自情况，针对自身特点，建立完善组织体系，分析节水 差距，制订节水规划，在钢铁行业市场整体低迷的情况下，力争通过节水提高钢 铁产品市场竞争力，达到了较好的效果，形成了完善的节水管理体系。
2 优秀的节水方法与理念得到普遍认可与应用
1 取得的成效
各个钢铁企业因地制宜，形成多种节水方法和理念，在行业内得到普遍认可 与应用，如： （1）宝钢在厂区内推广并应用串级供水，在机组间或机组内各生产环节推进废 水梯级利用，有效降低了吨钢耗水； （2）首钢和宝钢利用海水、太钢和唐钢利用市政污水等非传统水源进行制水， 将其用于钢铁生产，取得了良好的节水效果； （3）工艺机组逐步应用或完善高炉煤气干法除尘、干熄焦等工艺，有效减少了 源头耗水，实现了废水的源头减排。
目录
01 取得的成效 02 存在的问题 03 潜力分析 04 结论
Page 11
3 潜力分析
1 持续推进源头减排、分类处理
冷轧废水主要染物分析表
电导率 废水分类 （us/cm）
pH （-）
浓酸废水 >50000
0.5-2
温度 （℃）
5060
COD （mg/L）
Fe2+ （g/L）
油脂 （mg/L）
3 新技术新装备的应用
1 取得的成效
电氧化气浮技术的工程化运用
3 新技术新装备的应用
1 取得的成效
磁混凝工艺在含锌废水处理系统中的工程化应用
目录
01 取得的成效 02 存在的问题 03 潜力分析 04 结论
Page 8
2 存在的问题
1 浓盐水的有效处置，困扰废水回用的进一步发展
随着节水减排的推进与探索，以膜法除盐等工艺装备的应用，将不可避免地 产生浓盐水，浓盐水水量约占系统处理量的30%-40%，不同种类的浓盐水因 废水源水不同而水质差异较大；虽然全流程钢铁联合企业存在用水水量大、 水质种类多、用水品质差异大等可消纳浓盐水的优势，但因实际运行中存在 水量难以平衡、盐类在系统内富集造成管网和用水设备腐蚀等问题，既使用 于高炉冲渣，也有影响高炉水渣资源化的风险；目前，相关企业对所产生的 浓盐水通过冲渣、喷洒绿化或与其他废水混合后排放等不同途径消纳处置， 均在不同程度上对钢铁工业生产和生态环境，产生不利影响；因此，如浓盐 水最终处置不能有效得到解决，将严重困扰钢铁工业水资源的综合利用。
肖丙雁 宝钢工程技术集团有限公司 （技术总监/教授级高级工程师）
2017年6月
目录
01 取得的成效 02 存在的问题 03 潜力分析 04 结论
•Page 1
1 取得的成效
1 形成了完善的节水管理体系
相继发布实施的《钢铁企业节水设计规范》（GB50506-2009)、《钢铁企业 给水排水设计规范》（GB50721-2011）、《钢铁工业污染物排放标准》 （GB13456-2012）、《钢铁工业环境保护设计规范》（GB50406-2007)等一系列 标准规范，以节水减排为中心，汇聚行业内合理用水的经验，不仅在技术方向， 并且在具体的实施细则上给出了一系列的解决方案。
3 新技术新装备的应用
1 取得的成效
青钢集中水处理中心 集制水、废水回用、光伏发电、景观 于一体。
3 新技术新装备的应用
1 取得的成效
湛江海水淡化示范项目
项目采用热法海水淡化工艺，设置低温 多效蒸馏装置，以海水作为原水制备淡 化水。 低温多效蒸馏海水淡化系统采用水平管 降膜多效蒸发器，进料工艺为平行进料 方式，单套蒸发器共7效，蒸汽喷射器 （TVC）设置在第7效，进入蒸发器的最 高蒸汽温度小于70℃。 海水淡化系统由以下子系统组成：物料 水系统、成品水系统、冷却海水系统、 浓盐水系统、凝结水系统、加热蒸汽系 统、真空系统、化学加药系统。
实施单位：电厂废水处理联合科研团队
2 特殊废水的针对性处理
3 潜力分析
煤化工脱硫废液生产高品质结晶盐
3 潜力分析
3 分质提盐及浓盐水的资源化研究
宝钢对湛江钢铁烧结脱硫废水、电厂脱硫废水、高炉煤气洗涤水利用双极膜对浓盐水进
行酸、碱制取的资源化小试，可得到5-8%浓度的氢氧化钠和盐酸。
1、双极膜电渗析：cmx+amx+BP-E 五组 11*27
3 潜力分析
2 特殊废水的针对性处理
水质指标 钙离子 镁离子
原水 2400 670
预处理后 10 28
去除率 99.6% 95.8%
实施案例：宝钢股份电厂废水零排放科研
目前成果
脱硫废水化学药剂软化试验，已确定 最佳pH、药剂投加量等重要参数； 钙、镁离子去除率分别为99.6%、 95.8%，取得很好的软化效果； 吨水处理成本约为13～15元； 混凝沉淀产物中CaCO3含量在66.9～ 80.8%，可直作为脱硫剂回用于生产源 头。
时间
电压
电流
-
5-120
稀酸废水 <5000
2-5
5060
-
1-5
浓碱废水 <10000
12-14
50
<5000
<5000
稀碱废水 <1500
8-12
50
<1000
<500
备注wenku.baidu.com
1 持续推进源头减排、分类处理
优化前
优化后
3 潜力分析
2 特殊废水的针对性处理
研究内容
3 潜力分析
脱硫废水化学药剂软 化试验
2017.3-2017.7
脱硫废水减量化试验
2017.7-2017.12
脱硫废水蒸发结晶试验
2017.8-2017.12
•脱硫废水化学药剂软化试验（实验室） •脱硫废水化学药剂软化试验（现场）
•超滤&弱酸树脂废水软化试验 •纳滤&高压反渗透脱盐试验 •浓水再浓缩试验（电渗析、DTRO工艺将废水减量80%）
• MVR蒸发技术和强制循环结晶技术将RO浓水蒸发 结晶成工业盐， •研究COD参数对蒸发结晶装置运行的影响
2 存在的问题
2 循环水系统的低浓缩倍数，影响水资源的充分利用
钢铁企业循环水用水量占总用水量的85%以上，冷却循环水系统数量多而系 统组成各具特点，有的水量大而用户点多而分散或用户点单一而集中，有的 水量小而用户单一或水量小而分散等不同的形式；作为钢铁生产的重要辅助 单元，满足钢铁生产工艺要求是重中之重，而针对不同的系统特点，往往没 有针对性的水质稳定或水量平衡的具体手段，由此循环水水系统普遍存在压 力不平衡或水质差等原因，造成系统浓缩倍数偏低等问题，直接影响到钢铁 工业水水资源的充分利用。
国内钢铁企业根据各自情况，针对自身特点，建立完善组织体系，分析节水 差距，制订节水规划，在钢铁行业市场整体低迷的情况下，力争通过节水提高钢 铁产品市场竞争力，达到了较好的效果，形成了完善的节水管理体系。
2 优秀的节水方法与理念得到普遍认可与应用
1 取得的成效
各个钢铁企业因地制宜，形成多种节水方法和理念，在行业内得到普遍认可 与应用，如： （1）宝钢在厂区内推广并应用串级供水，在机组间或机组内各生产环节推进废 水梯级利用，有效降低了吨钢耗水； （2）首钢和宝钢利用海水、太钢和唐钢利用市政污水等非传统水源进行制水， 将其用于钢铁生产，取得了良好的节水效果； （3）工艺机组逐步应用或完善高炉煤气干法除尘、干熄焦等工艺，有效减少了 源头耗水，实现了废水的源头减排。
目录
01 取得的成效 02 存在的问题 03 潜力分析 04 结论
Page 11
3 潜力分析
1 持续推进源头减排、分类处理
冷轧废水主要染物分析表
电导率 废水分类 （us/cm）
pH （-）
浓酸废水 >50000
0.5-2
温度 （℃）
5060
COD （mg/L）
Fe2+ （g/L）
油脂 （mg/L）
3 新技术新装备的应用
1 取得的成效
电氧化气浮技术的工程化运用
3 新技术新装备的应用
1 取得的成效
磁混凝工艺在含锌废水处理系统中的工程化应用
目录
01 取得的成效 02 存在的问题 03 潜力分析 04 结论
Page 8
2 存在的问题
1 浓盐水的有效处置，困扰废水回用的进一步发展
随着节水减排的推进与探索，以膜法除盐等工艺装备的应用，将不可避免地 产生浓盐水，浓盐水水量约占系统处理量的30%-40%，不同种类的浓盐水因 废水源水不同而水质差异较大；虽然全流程钢铁联合企业存在用水水量大、 水质种类多、用水品质差异大等可消纳浓盐水的优势，但因实际运行中存在 水量难以平衡、盐类在系统内富集造成管网和用水设备腐蚀等问题，既使用 于高炉冲渣，也有影响高炉水渣资源化的风险；目前，相关企业对所产生的 浓盐水通过冲渣、喷洒绿化或与其他废水混合后排放等不同途径消纳处置， 均在不同程度上对钢铁工业生产和生态环境，产生不利影响；因此，如浓盐 水最终处置不能有效得到解决，将严重困扰钢铁工业水资源的综合利用。