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钢企节水技术哪家强？
发布日期：2020-04-09
来源：中国冶金报社
根据工信部、水利部联合发布的《国家鼓励的工业节水工艺、技术和装备目录（2019年）》，冶金工业规划研究院和中国水利水电科学研究院技术评审组编制了《国家鼓励的工业节水工艺、技术和装备（2019）应用指南及案例》，较详细介绍了工业节水技术的具体内容、应用的典型案例、技术拥有或应用单位信息等。
其中，河钢、首钢京唐的多项技术入选工业节水应用典型案例，中国冶金报、中国钢铁新闻网小编将其整理如下：
（一）电化学循环水处理技术
1. 技术所属领域及适用范围
适用于工业循环冷却水系统。
2. 技术原理及工艺
该技术通过电解方式，阴极区形成强碱性环境（pH > 9.5），Ca2+ 、Mg2+形成氢氧化钙、碳酸钙、氢氧化镁；阳极区内形成酸性环境（pH ＜3.5），阳极附近反应产生的 Cl?、Cl?、O?、HO?、H?O?、活性氧原子等强氧化性物质，可产生大量次氯酸，杀灭菌藻有效控制微生物生长。从而实现循环冷却水系统防腐阻垢。还可耦合膜技术、超声波除垢技术和臭氧杀菌技术，强化循环冷却水系统防腐阻垢效果。
该技术可使循环冷却水系统浓缩倍数提高至 4-6，节水 30%左右。工艺流程如下图所示：
3.技术指标
该技术可使水体总硬度下降 40%，氯离子去除率近 70%。提高浓缩倍数至 4-6倍，预计减少新水消耗量 30%，排污水量减少 30%-70%。
4.应用案例
河钢集团承钢公司净环水系统改造项目，技术提供单位为武汉理工大学和河钢集团承钢公司联合开发。
（1）用户用水情况简单说明
在河北钢铁集团承钢公司净环水系统进行改造，该循环水系统循环水量1000m?/h，补充水量为 23m?/h。
（2）实施内容及周期
项目实施采用旁路安装方式，无需停工停产，不需要基建土方。设备占地面积约 10㎡，15-20 个工作日完成安装与调试。核心设备为 1 台电化学水质稳定设备。
（3）节水减排效果及投资回收期
运行一年多以来，浊度、硬度、碱度以及微生物数量都有明显降低且维持在合理范围内，未发现换热器结垢和粘泥附着现象，腐蚀速度远低于行业标准。浓缩倍数由原来的 2.5 倍左右提高到了 4 倍左右。运行中无需投加药剂，年节水量4.8 万 m3。设备总投资 50 万元，可使用 15-20 年。预计一年可收回投资成本。
（二）水膜冷削峰高效空冷器
1. 技术所属领域及适用范围
适用于工业循环冷却水系统。
2. 技术原理及工艺
该技术以水膜冷削峰高效空冷器（高效干-湿联合空冷器）为核心，串接机械制冷用于极端高温天气下的辅助冷却降温，保障系统冷却能力。工艺路线如下图所示：
3. 技术指标
与现有凉水塔式冷却水系统相比，节水 90%以上。
4. 技术功能特性
该技术应用于钢铁行业，吨钢循环水蒸发损失量降低 0.5m3。
5.应用案例
河钢承钢 100t 转炉 1#铸机结晶器循环冷却水系统改造项目，该项目为 2016年国家重点研发计划-水资源高效开发利用子课题“冶金行业循环冷却水的气温随动多介质制冷节水技术与示范”（2016YFC0400405）的示范工程项目，技术提供单位为河钢集团有限公司。
（1）用户用水情况简单说明
应用于河钢承钢 100t 转炉 1#铸机结晶器循环冷却水系统，该系统原采用开放式凉水塔进行冷却，循环水量 1100m?/h，补充水为软水，补水量约为 20m?/h。
（2）实施内容及周期
该项目新建循环水量 1280m?/h 的冷却塔，冷却负荷 43℃-34.5℃。主要建设内容包括基础土建、空冷设备安装和调试。基础土建的工期为1个月，设备安装和调试周期为 2-3 个月。如在原系统基础上利旧改造，将大幅缩短实施周期。设备使用后可减少软水补水量平均 18.5m?/h，折合16.2万 m?/a，节水率在90%以上，同时减排浓盐水5.4 万m?/a。设备总投资500万元，设备寿命预期为15年，投资回收期约为3 年。
（三）焦化废水高级催化氧化深度处理技术
1. 技术所属领域及适用范围
适用于焦化废水处理回用。
2. 技术原理及工艺
采用“初级电催化氧化+中和曝气池+强化沉淀池+二级电催化氧化+电絮凝+电气浮+超滤系统+反渗透系统”组合工艺，其中“初级电催化氧化+中和曝气池+强化沉淀池+二级电催化氧化+电絮凝+电气浮”是预处理系统，“超滤系统+反渗透系统”是深度处理系统。电催化氧化废水处理是电化学阳极发生氧化的过程，使得强氧化性中间产物能够无差别的氧化各类有机物，大大提高降解有机污染物的能力。
关键设备包括：初级电催化氧化装置、二级电催化氧化装置、超滤装置、反渗透装置等。
3. 技术指标
吨焦耗水量降低 0.30m3。
4.应用案例
唐山首钢京唐西山焦化有限责任公司100m?/h酚氰废水深度处理及回用项目，技术提供单位为唐山首钢京唐西山焦化有限责任公司。
（1）用户用水情况简单说明
唐山首钢京唐西山焦化有限责任公司在一期焦化废水生化处理基础上建设一套100m?/h 的深度处理及回用装置，用于处理生化后焦化废水。
（2）实施内容及周期
该装置于2011年11月建设，2012年9月投入运行，总投资约4700万元，占地面积7000㎡。生化废水经过电催化氧化及超滤、反渗透装置处理，处理能力100m?/h，产水率在 70%以上。处理后出水COD浓度13mg/L，氨氮浓度0.31mg/L，挥发酚浓度小于0.03mg/L，氰化物浓度小于0.03mg/L，总硬度5.2mg/L，总铁0.02mg/L，浊度0.13NTU，电导率 183?s/cm，氯离子浓度69mg/L，达到循环水补充水标准，浓水送往炼钢进行冲渣。
（3）节水减排效果及投资回收期
通过该装置的安装，年节约工业新水用量约52万m?，吨焦耗水降低0.15m?。深度处理后焦化废水COD浓度降到 20mg/L 以下，其他污染物质可降至检测限以下，大大减小了对环境的危害。年可减排COD近50t，氰化物276kg，挥发酚 276kg。该技术运行效果较好，目前已在二期焦化完成建设并投运。
（四）炼焦煤移动床多效干燥密相连续流装煤技术
1. 技术所属领域及适用范围
适用于焦化行业。
2. 技术指标
煤料水分从 11%降到 3%以下，抑制干煤起尘，实现对初冷系统无影响的低水分装煤炼焦。
3.应用案例
旭阳中煤有限公司焦炉移动床干燥器及可伸缩套筒顶装项目，技术提供单位为河钢集团有限公司。
（1）用户用水情况简单说明
焦化工业中，炼焦荒煤气由 750℃冷却到 30℃，需要采用冷却水进行冷却；冷却过程中产生的剩余氨水经过蒸氨，蒸氨塔顶部蒸汽也需要经过冷却水冷却实现冷凝。这些冷却水需要经冷却塔降温后循环使用，而冷却塔的水分蒸发消耗大量的水。煤干燥的水蒸气直接排入大气也消耗水。
（2）实施内容及周期
焦化的备煤粉碎煤料用蒸汽或导热油通过移动床干燥器进行干燥，将水分降到所要求的水分，再通过可伸缩套筒装入焦炉炭化室，进行干燥煤炼焦。设备制作与安装调试约需要 10-12 个月。
（3）节水减排效果及投资回收期
本项目通过密相连续流套筒装煤实现了水分 3%以下的无尘装煤，并采用移动床两效蒸发，节水率达 57%，实现了焦化行业的节水、节能、增效。预计投资回收期为1年
其中，河钢、首钢京唐的多项技术入选工业节水应用典型案例，中国冶金报、中国钢铁新闻网小编将其整理如下：
（一）电化学循环水处理技术
1. 技术所属领域及适用范围
适用于工业循环冷却水系统。
2. 技术原理及工艺
该技术通过电解方式，阴极区形成强碱性环境（pH > 9.5），Ca2+ 、Mg2+形成氢氧化钙、碳酸钙、氢氧化镁；阳极区内形成酸性环境（pH ＜3.5），阳极附近反应产生的 Cl?、Cl?、O?、HO?、H?O?、活性氧原子等强氧化性物质，可产生大量次氯酸，杀灭菌藻有效控制微生物生长。从而实现循环冷却水系统防腐阻垢。还可耦合膜技术、超声波除垢技术和臭氧杀菌技术，强化循环冷却水系统防腐阻垢效果。
该技术可使循环冷却水系统浓缩倍数提高至 4-6，节水 30%左右。工艺流程如下图所示：
3.技术指标
该技术可使水体总硬度下降 40%，氯离子去除率近 70%。提高浓缩倍数至 4-6倍，预计减少新水消耗量 30%，排污水量减少 30%-70%。
4.应用案例
河钢集团承钢公司净环水系统改造项目，技术提供单位为武汉理工大学和河钢集团承钢公司联合开发。
（1）用户用水情况简单说明
在河北钢铁集团承钢公司净环水系统进行改造，该循环水系统循环水量1000m?/h，补充水量为 23m?/h。
（2）实施内容及周期
项目实施采用旁路安装方式，无需停工停产，不需要基建土方。设备占地面积约 10㎡，15-20 个工作日完成安装与调试。核心设备为 1 台电化学水质稳定设备。
（3）节水减排效果及投资回收期
运行一年多以来，浊度、硬度、碱度以及微生物数量都有明显降低且维持在合理范围内，未发现换热器结垢和粘泥附着现象，腐蚀速度远低于行业标准。浓缩倍数由原来的 2.5 倍左右提高到了 4 倍左右。运行中无需投加药剂，年节水量4.8 万 m3。设备总投资 50 万元，可使用 15-20 年。预计一年可收回投资成本。
（二）水膜冷削峰高效空冷器
1. 技术所属领域及适用范围
适用于工业循环冷却水系统。
2. 技术原理及工艺
该技术以水膜冷削峰高效空冷器（高效干-湿联合空冷器）为核心，串接机械制冷用于极端高温天气下的辅助冷却降温，保障系统冷却能力。工艺路线如下图所示：
3. 技术指标
与现有凉水塔式冷却水系统相比，节水 90%以上。
4. 技术功能特性
该技术应用于钢铁行业，吨钢循环水蒸发损失量降低 0.5m3。
5.应用案例
河钢承钢 100t 转炉 1#铸机结晶器循环冷却水系统改造项目，该项目为 2016年国家重点研发计划-水资源高效开发利用子课题“冶金行业循环冷却水的气温随动多介质制冷节水技术与示范”（2016YFC0400405）的示范工程项目，技术提供单位为河钢集团有限公司。
（1）用户用水情况简单说明
应用于河钢承钢 100t 转炉 1#铸机结晶器循环冷却水系统，该系统原采用开放式凉水塔进行冷却，循环水量 1100m?/h，补充水为软水，补水量约为 20m?/h。
（2）实施内容及周期
该项目新建循环水量 1280m?/h 的冷却塔，冷却负荷 43℃-34.5℃。主要建设内容包括基础土建、空冷设备安装和调试。基础土建的工期为1个月，设备安装和调试周期为 2-3 个月。如在原系统基础上利旧改造，将大幅缩短实施周期。设备使用后可减少软水补水量平均 18.5m?/h，折合16.2万 m?/a，节水率在90%以上，同时减排浓盐水5.4 万m?/a。设备总投资500万元，设备寿命预期为15年，投资回收期约为3 年。
（三）焦化废水高级催化氧化深度处理技术
1. 技术所属领域及适用范围
适用于焦化废水处理回用。
2. 技术原理及工艺
采用“初级电催化氧化+中和曝气池+强化沉淀池+二级电催化氧化+电絮凝+电气浮+超滤系统+反渗透系统”组合工艺，其中“初级电催化氧化+中和曝气池+强化沉淀池+二级电催化氧化+电絮凝+电气浮”是预处理系统，“超滤系统+反渗透系统”是深度处理系统。电催化氧化废水处理是电化学阳极发生氧化的过程，使得强氧化性中间产物能够无差别的氧化各类有机物，大大提高降解有机污染物的能力。
关键设备包括：初级电催化氧化装置、二级电催化氧化装置、超滤装置、反渗透装置等。
3. 技术指标
吨焦耗水量降低 0.30m3。
4.应用案例
唐山首钢京唐西山焦化有限责任公司100m?/h酚氰废水深度处理及回用项目，技术提供单位为唐山首钢京唐西山焦化有限责任公司。
（1）用户用水情况简单说明
唐山首钢京唐西山焦化有限责任公司在一期焦化废水生化处理基础上建设一套100m?/h 的深度处理及回用装置，用于处理生化后焦化废水。
（2）实施内容及周期
该装置于2011年11月建设，2012年9月投入运行，总投资约4700万元，占地面积7000㎡。生化废水经过电催化氧化及超滤、反渗透装置处理，处理能力100m?/h，产水率在 70%以上。处理后出水COD浓度13mg/L，氨氮浓度0.31mg/L，挥发酚浓度小于0.03mg/L，氰化物浓度小于0.03mg/L，总硬度5.2mg/L，总铁0.02mg/L，浊度0.13NTU，电导率 183?s/cm，氯离子浓度69mg/L，达到循环水补充水标准，浓水送往炼钢进行冲渣。
（3）节水减排效果及投资回收期
通过该装置的安装，年节约工业新水用量约52万m?，吨焦耗水降低0.15m?。深度处理后焦化废水COD浓度降到 20mg/L 以下，其他污染物质可降至检测限以下，大大减小了对环境的危害。年可减排COD近50t，氰化物276kg，挥发酚 276kg。该技术运行效果较好，目前已在二期焦化完成建设并投运。
（四）炼焦煤移动床多效干燥密相连续流装煤技术
1. 技术所属领域及适用范围
适用于焦化行业。
2. 技术指标
煤料水分从 11%降到 3%以下，抑制干煤起尘，实现对初冷系统无影响的低水分装煤炼焦。
3.应用案例
旭阳中煤有限公司焦炉移动床干燥器及可伸缩套筒顶装项目，技术提供单位为河钢集团有限公司。
（1）用户用水情况简单说明
焦化工业中，炼焦荒煤气由 750℃冷却到 30℃，需要采用冷却水进行冷却；冷却过程中产生的剩余氨水经过蒸氨，蒸氨塔顶部蒸汽也需要经过冷却水冷却实现冷凝。这些冷却水需要经冷却塔降温后循环使用，而冷却塔的水分蒸发消耗大量的水。煤干燥的水蒸气直接排入大气也消耗水。
（2）实施内容及周期
焦化的备煤粉碎煤料用蒸汽或导热油通过移动床干燥器进行干燥，将水分降到所要求的水分，再通过可伸缩套筒装入焦炉炭化室，进行干燥煤炼焦。设备制作与安装调试约需要 10-12 个月。
（3）节水减排效果及投资回收期
本项目通过密相连续流套筒装煤实现了水分 3%以下的无尘装煤，并采用移动床两效蒸发，节水率达 57%，实现了焦化行业的节水、节能、增效。预计投资回收期为1年
