钢铁企业全厂废水零排放模式探讨
0引言
废水零排放系统是指通过建立合理用水制度，实现废水减量化、资源化，并通过厂区单元对浓盐水的消纳能力，实现降低吨钢耗新水指标且全厂无外排废水的给排水系统。
本废水零排放模式具有如下特征:1)有效降低全厂水处理建设成本和运行费用:其一，避免全厂大循环运行模式，降低水处理规模。其二，生产废水预处理选择稳定高效且普适性强的“高效沉淀池+V型滤池”工艺。其三，选择废水反渗透和浓水反渗透系统作为废水减量化、资源化的手段，相比蒸发结晶投资与运行成本较低。2)充分利用炼铁、炼钢、烧结、原料场等单元消纳“浓盐水”的能力，将减量后的“浓盐水”进行接收和完全消纳，在全厂层面上实现废水零排放。
1废水零排放系统原则
1.1避免全厂大循环运行模式，降低水处理规模经过分析全国多个钢铁企业运行现状，水处理设施规模偏大表现为全厂水系统“大循环方式”。大循环方式表现在生产单元过量补水和过量排水;导致生产新水和生产废水处理规模均偏大，用户水质差。实际生产中，采用大循环运行方式的钢铁企业吨钢生产废水量达到并大于3m3/t，而没有采用大循环运行方式的钢铁企业则小于0.7m3/t。采用非大循环方式，并采取分质供水、分质排水、废水减量化等措施，可实现低成本废水零排放。
1.2利用全厂可消纳浓盐水能力，实现低成本零排放为实现低成本废水零排放，考虑通过原料浇洒、烧结混料、炼铁水渣和炼钢焖渣等用户消纳浓盐水。经计算一种典型联合钢铁企业(表2)，其主要消纳用户吨钢可消纳浓盐水指标为0.44m3/t，即每天可消纳浓盐水量为1.47×104m3。
水渣系统补水水质要求较低，水量需求较大，是浓盐水最主要的用户。理论分析吨铁水渣耗水量约0.29m3/t(分析见表3)，该指标也与多家钢铁企业生产运行实际较吻合。
另外，转炉渣处理、原料浇洒、烧结混料过程也都可以消耗一些浓盐水。全厂相关单元消纳浓盐水能力见图1。
2废水零排放实施措施
2.1分质供水，水量控制：全厂设置生产新水、除盐水和浓盐水供水系统，分别根据不同用户需求补水，能使用低品质水的用户不使用高品质水，便于水量平衡和盐量平衡管理，并节约高品质给水、最大化降低全厂水量含盐量，促进实施低成本废水零排放。
循环水系统根据循环水量、热负荷、气象条件，控制浓缩倍数并供给生产新水;除盐水用户加强管控，减少漏损;浓盐水用户应根据用户使用特征，避免溢流或浓盐水经用户排入生产废水的情况。表2中全厂各主要单元分质供水水量见表4。
2.2分质排放，分类处理：全厂设置生产废水管网，收集一般生产废水(主要为净环、浊环排污水)和生活污水;设置浓盐水管网，具有收集焦化酚氰废水、自备电厂化水制备浓盐水的功能。
一般生产废水和生活污水由生产废水处理系统统一处理;焦化废水在生产单元内实施深化、深度和减量化处理后进入浓盐水管网，电厂区域化水制备所产特殊废水经中和池处理后进入浓盐水管网。
2.3废水减量，厂区消纳：各类废水减量化是实现废水零排放的必要条件。废水减量化宜分类进行。焦化酚氰废水成分复杂，相比全厂其他废水成分特殊，其减量化是实施零排放和降低其环境影响范围的必要条件。焦化酚氰废水生化处理后，再经过深度处理进一步去除污染物，产水通过超滤、纳滤及反渗透系统实施减量化。焦化废水进入膜系统目前已经有实际案例。
一般生产废水(不包括焦化酚氰废水和电厂单元化产废水等)也需要进行减量化，产水作为厂区除盐水使用，浓盐水通过浓盐水系统供浓盐水用户。一般生产废水减量目标根据全厂水量平衡确定，主要工艺流程为废水反渗透系统和浓水反渗透系统，一般废水回收率可达85%以上即减量化至15%以下。全厂生产废水经减量化后，浓盐水量降至约0.84×104m3/d;减量化后浓盐水量小于厂区可消纳量，全厂可实现废水零排放。
3废水零排放水量平衡
零排放方式运行状态下，各生产单元用水类型主要为生产新水、除盐水和浓盐水。生产新水由原水经生产新水处理系统制备;除盐水由废水深度处理系统制备，发电单元需根据锅炉补水要求由全厂供应的除盐水制备二级除盐水;浓盐水主要为废水深度处理系统所产生的浓盐水，浓盐水用户浓盐水水量不足时，由生产新水补充。全厂各类供水水量平衡见表6，
全厂水量平衡框图见图2。
4效益分析
废水零排放，不向厂外排放废水以及因废水携带的COD、TN等污染物，对区域水环境无危害。废水零排放，减少水资源占有量。在经济高速发展，环境保护日益重要，将原来工业占用的水资源还给社会、还给自然，在人们拥有更充足的水资源的同时，还带来环境改善、资源保护等一系列社会效益。
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