简要分析钢铁废水的处理技术要点

钢铁行业生产工序流程长、污染点源多，污染防治的技术与管理难度相对较大，是节能减排潜力较大的行业。虽然钢铁行业节能减排的重点在大气治理，但新的环境形势下，废水治理也很重要。
　　
　　我国目前的钢铁废水治理水平与发达国家有很大差距，实施的标准仍是20年前制定的《钢铁工业水污染物排放标准(GB13456－1992)》，已不能满足需求。那么，我国钢铁行业废水治污水平差在哪儿，如何提高？新形势下，钢铁废水应该怎么用？与发达国家的差距在哪儿？要在治污技术、降低耗水量、在节水和废水回用方面多做研究，刚铁行业生产中的废水排放量虽不大，但处理起来有很多难点，比如废水中的化学需氧量、悬浮物和油类难去除。究其原因，我国的技术水平还不完备。在钢铁废水处理方面，我国还处于化学处理阶段。而发达国家已经更多地用微生物技术代替，以降低成本，防止二次污染，提高净化程度。
　　
　　与发达国家相比，我国主要存在以下差距：
　　
　　第一，水质稳定技术和药剂方面存在差距。虽然我国大部分水质稳定药剂已经实现国产化，但高效、低毒的药剂种类和品质不完善，药剂自动投加和监控也做得不到位。
　　
　　第二，先进技术、工艺的应用率低。比如一些比较先进的清洁生产技术、节水和治理技术在钢铁行业中应用少，如膜技术、反渗透技术、城市污水回用技术等。此外，水污染在线监测技术在各工序的应用程度也较低。
　　
　　第三，钢铁企业开展源头控制、清洁生产的力度不够。以焦化废水为例，作为钢铁废水中较难处理的一种类型，我国处理的质与量都不高。通过国内外工程实践和资料比较，我国焦化废水处理的深度和广度与国外其实并无太大差别。那为什么国外用通常的活性污泥法与深度处理就能实现达标，而在我国，标准相对较低，还不能达标呢？其根本原因在于源头控制不到位。
　　
　　第四，耗用的新水量大。钢铁行业虽然排放的废水不多，但耗水量很大，特别是我国的企业，与国外差距很大。有数据显示，2005年～2007年，我国重点钢铁企业吨钢耗用新水量分别为8.6m3、6.43m3、5.31m3，而国外先进钢铁企业耗水量仅为我国的一半，甚至更少。
　　
　　通过比较可以看出，我国钢铁行业不仅要提高治污技术，还要降低耗水量、在节水和废水回用方面多做研究。
　　
　　要改变“三高”问题
　　
　　开展中水回用，研究废水资源化利用技术模式
　　
　　治污技术不能有效提高，很大程度上是因为我国钢铁行业废水排放标准已经20年未变，标准低，企业治污的动力就不足。在新的环境形势下，出台新标准的需求迫切。
　　
　　实际上，从2003年开始，原国家环保总局曾多次讨论出台新标准；2007年，形成了新的《钢铁工业水污染物排放标准》(征求意见稿)。新标准中在提高各项指标的同时，加严了比较难处理的冶金废水标准。其中要求，现有和新建企业烧结、炼铁、炼钢单元总排口实现废水“零排放”。
　　
　　虽然标准尚未正式出台，企业已经在做相应准备，对企业而言，进行废水回用是较为简单可行的治污方法，也是国家所提倡的，这一做法因此在钢铁企业中推广开来。2010年，环境保护部的统计结果显示，我国钢铁企业普遍实现了清浊分流，建立起污水处理厂级、区域级和公司级三级水处理与回收循环用水模式。
　　
　　不少企业也自主研发废水治理与中水回用技术，日照钢铁控股有限公司在这方面进行了深入研究。针对目前钢铁行业高污染、高耗能、高耗水的特性，日钢积极采取应对措施，与国内知名的钢铁行业环保科研机构合作，以寻求钢铁行业废水处理的有效措施。
　　
　　2007年，日钢与中国京冶工程技术有限公司、首钢总公司合作，共同承担了由中冶建筑研究总院有限公司牵头的国家“十一五”科技支撑计划重点项目“重点耗水行业节水技术开发与示范”子课题——“大型钢铁联合企业节水技术开发”的研究与应用，并形成了“钢铁工业水污染控制及资源化利用技术的研究与应用”的科技创新成果。这项以日钢综合污水处理工程作为应用范例、日钢参研的课题，获得了2011年度环境保护科学技术奖二等奖。
　　
　　课题中，日钢主要承担了应用领域的研究。比如，建立我国大型钢铁联合企业水污染控制及资源化利用的技术模式，为我国大型钢铁联合企业用水安全和减少污水排放提供可靠的技术支撑及合理的应用模式；创新研发钢铁企业多种污、废水的综合平衡利用技术，包括钢铁企业综合污水处理与回用技术体系、污水回用水质控制技术以及多种污、废水的综合回收利用技术等。这些技术成果，可以帮助大型钢铁联合企业实现全厂多种污、废水的综合平衡，最终实现“零排放”，把我国钢铁废水治理整体技术提升到国际先进水平。
　　
　　如何最大限度利用废水？
　　
　　引入水循环经济体系理念，清洁生产与废水综合利用相结合
　　
　　开展废水回用以来，2008年，钢铁企业水重复利用率达到了96.64％，外排废水逐年下降。简单的回用不是最终目的，怎样才能最大限度地利用废水呢？一些废水回用做得好的企业，把这项工作融入到生产的各环节，并与其他节能减排工作相结合。
　　
　　在“钢铁工业水污染控制及资源化利用技术的研究与应用”课题取得成果后，日钢引入了更深层次的理念——水循环经济体系，将清洁生产和废水综合利用融为一体，在循环利用基础上，建立水循环经济发展模式。按照自然生态系统模式，组成“资源——产品——再生资源”的水资源反复循环利用过程，实现废水最少化与循环利用最大化。其实质就是把预防与末端治理进行有效的结合，成为钢铁企业实现“零”排放有效的技术措施，是建设资源节约型与环境友好型钢铁企业在水资源利用上的具体体现。
　　
　　有了理念，日钢立即投入到实践中，提供资金和场地，由中冶集团建筑研究总院提供技术支持，设计并建设了日钢综合污水处理与回用示范工程。
　　
　　在钢铁废水的处理中，深度脱盐的难度较大。日钢这项设计日处理量为3万立方米的工程，以加强预处理为基础、多流向强化澄清池和V型滤池为核心，用反渗透膜法进行脱盐深度处理，并辅以回用水含盐量控制技术。最终，废水中化学需氧量、悬浮物和石油类的平均去除率为70.5％、70.4％和66％，出水水质可达到化学需氧量小于30mg/L，悬浮物小于5mg/L，石油类小于2mg/L。
　　
　　经过工程处理的废水可分别返回生产系统循环使用，仅有极少部分外排，大幅降低了钢铁联合企业吨钢新水取水量和废水排放量。
　　
　　对于日钢来说，最大限度地利用废水十分重要。因为日钢周围是一个近海水产养殖区，对海水的水质要求较高，这项污水处理工程运行后，年减排化学需氧量281吨、悬浮物1530吨、石油类64.8吨，有效避免和降低了生产废水排入河流或近海对周围养殖业的影响，减轻了近海的环境压力。同时，这项工程年可节约新水898万立方米，节水效果明显。
　　
　　2011年1～11月，日钢实现吨钢耗新水2.8立方米，仅为2010年钢铁企业吨钢耗新水均值的68.13％；吨钢排水量0.0065立方米，吨钢化学需氧量排放量0.0001千克，在全国大型钢铁企业中排在第1位。