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摘要：钢铁企业作为高水耗的资源型产业，其耗水量已占我国工业总耗水量的的14％，是名副其实的用水大户。中水作为城市重要的水源之一，它具水量大、稳定、就地可取，基于其成本较低等特点，提出了城市工业生产中水回用实施方案，研究后可以发现城市中水的广泛使用是解决用水短缺问题和工业可持续性发展的战略性对策。
关键词：工业生产；城市中水；反渗透；絮凝剂
引言
我国是个水资源短缺和水污染形势十分严峻的困家。水资源的严重缺乏已成为制约国民经济发展的瓶颈。钢铁企业作为高水耗的资源型产业，其耗水量已占我国工业总耗水量的的14％，是名副其实的用水大户。中水作为城市重要的水源之一，它具有水量大、稳定、就地可取、成本较低等特点，特别是随着水资源的日益短缺和水污染的不断加剧，从现实和长远来看，城市中水的广泛使用是解决用水短缺问题和工业可持续性发展的战略性对策之一，而在20世纪40年代，发达国家就已经开始中水回用的研究[1]。某钢厂由于发展需要，水资源紧缺的矛盾也渐渐显现出来，水的问题成了企业生存与发展的焦点。在某钢厂内，外购水费用占很大比重，年用外购水量1004万t，每t外购水2.16元，占用2168万元运行成本，是排水公司最大的用户[2]。
1城市工业生产中水回用存在问题
某钢厂取用中水代替陡河水面临很多问题。首先，北郊污水与某钢厂北区距离较远，之间横跨多个住宅区、多次跨越城市河流、从多条城市主干路下穿过，与其他通信线路、输电线路、供排水线路等交叉情况复杂，需要克服复杂的施工环境铺设长距离输送管线将中水引入某钢厂；其次，由于水质的变化，某钢厂内各系统的水质稳定面临巨大考验，必须在对中水水质参数进行深层研究的基础上，通过对各系统的工艺改进、药剂配方的调试，使各系统保持稳定运行；再次，北郊污水厂采用泵送，流量不会大幅度变化，需要使厂区内各系统的置换排水、废水的回收、中水的用量重新达到平衡[3]。
2城市工业生产中水回用解决思路
城市中水回用技术在国内外已经有60多年的历史，而某钢厂将城市中水与回收的工业废水直接混合使用于全厂区，这种城市中水回用项目在国内甚至在国外也没有太多成功的先例可供参考学习。需要借此机会，对城市中水回用的技术深入研究，将城市中水引入某钢厂，在保证各水系统稳定运行的前提下，降低生产运行成本，提高唐钢的综合竞争力。
3城市工业生产中水回用实施方案
某钢厂与排水公司专人结合，对其近两年的中水水质指标进行核对，包括水质指标的各项参数、水质指标的变化趋势、水量的稳定性。其次，某钢厂多次到排水公司取样，将动力化验室的化验数据与排水公司提供的数据进行对比，力求排水公司提供的化验数据能够真实反映出中水的水质指标。通过严格核对，把近两年所有重要指标通过折线图进行表示，观察其变化趋势、变化周期、变化幅度，经某钢厂水专家组最后讨论，因其水质指标变化幅度较小，所以确定以其提供指标的平均值为依据，来设定某钢厂中水回用的思路。根据中水水质指标，综合某钢厂供水工艺，确定了中水的使用思路。中水管道从中心蓄水池北侧铺设，在1号蓄水池北侧中水与厂区回收废水混合，经过混流作用，充分混匀后形成新的生产新水，通过闸板后流到2号蓄水池东侧中心泵站吸水井，通过中水泵站的环状管网，输送到厂区的各用户。形成的生产新水指标变化，通过对各系统工艺改进、调整化药成分以及化药投加方式，使各用水系统保持稳定[4]。依据图纸，在现场将已知管道、线缆等大概位置做出标记。通过人工挖探沟的方式将已知管道、线缆暴露，作为保护手段。该区段有两处需要穿越铁路，为了维护生产连续运行，采用顶管方式进行，总长度80m。使用钢筋混凝土套管，套管与原土层之间压入砂浆，减少铁路路基的沉降。改变药剂的投加方式和投加量。反渗透工艺选用铝盐作为絮凝剂。1）改变絮凝剂投加点，延长絮凝剂与水接触时间，改善絮凝剂与水的混凝效果。絮凝药剂在多介质过滤器过滤作用起着至关重要的作用，絮凝药剂的投加量、混合效果直接关系到过滤器出水的水质效果。原药剂投加点距离过滤器距离较近，药剂与水的混合效果不能得到保证，现将加药点设在水泵出口管道，利用水泵出口水的紊流状态以及后续管道的弯头作用提高絮凝剂与水的混合效果。2）改变杀菌剂的投加点，从工艺源头控制水中细菌、藻类的含量。原杀菌剂投加点在过滤器进口位置，只能控制过滤器及后续工艺的细菌、藻类，现将杀菌剂投加点改设在原水箱进水处，通过进水弯头的紊流作用使杀菌剂与进水混合均匀，保证后续工艺控制细菌、藻类的同时，抑制原水箱内细菌、藻类的繁殖，减轻反渗透预处理工艺的处理压力。加强各循环水系统的管理，减少置换的次数、各系统的水流失，通过改善废水回收系统的设备及回收工艺提高回收率，多收废水的同时降低资源水的消耗。对各循环水系统进行改造，通过对旁滤系统设备进行完善，加强旁滤系统的过滤效果，降低循环水系统浊度、硬度以及各种杂质，提高各水系统的循环率，减少循环水由于水质不合格而大量置换的次数。对各循环水系统冷却塔收水装置进行检查，确保玻璃钢收水器完好，减少各系统的风吹水量流失。充分利用软化水，为各循环系统补水，降低循环水中各控制指标的水平，提高各水系统的循环率，降低置换频率[5]1）对厂区内直排水系统改造：利用大空压机改造机会，将空压机冷却用水改为循环水；将锅炉辅机用水由生产新水改用鼓风机净循环水，使循环水二次利用。2）完善厂区废水回收工艺，提高废水回收量：采用的过滤设备是北方环保设备厂生产的自清洗过滤器，由于设备本身采用自清洗，其返洗水在180~250T/H，被直接排放到下水管道，重新进行回收，为更好地提高废水回收利用率，采用了自清洗过滤器的配套的一体化固液分离装置，将返洗水再次进行固液分离处理。
4结论
实施中水供应以来，大幅降低了工业用水成本，为城市用水资源减少了压力，也为企业营造了相当可观的利润。
参考文献
[1]苗津玮.邯郸市中水回用现状及前景分析[J].中国新技术新产品，2017（12）：99.
[2]袁金霞，邢敏佳.中水回用技术探讨[J].污染防治技术，2017（3）：27-29.
[3]张金梅，郭其宽，施永生.城市污水回用技术简述[J].云南化工，2017（4）：76-78.
[4]李本高，汪燮卿，陆婉珍.污水回用技术的进展与发展趋势[J].环境经济，2017（5）：59-64.
[5]夏加华，季娟.南京市中水回用前景分析[J].江苏环境科技，2016（S2）：71-73.
作者:王志强 单位:河钢唐钢能源科技分公司