今年的《政府工作報告》在部署政府工作任務時提出，推動生態環境綜合治理，其中特別提到統籌水資源、水環境、水生態治理。鋼鐵行業作為用水大戶，如今已進入節水減排瓶頸期，如何進一步加強節水減排對于推動鋼鐵行業綠色低碳高質量發展意義重大。
一直以來，鋼鐵行業高度重視節約用水及水污染控制，積極推動鋼鐵企業采用工藝節水、循環用水、串級用水、聯合用水、廢水回用等技術。國家層面也通過清潔生產、綠色制造等財政基金支持了一大批鋼鐵節水技術改造項目，并通過水專項部署了一批鋼鐵行業全過程水污染控制的關鍵技術及產業化研究工作，在焦化廢水強化處理、脫硫廢液資源化與無害化、綜合廢水處理、干熄焦、高爐干法除塵、轉爐干法除塵等方面取得重大突破，極大地推動了鋼鐵行業節水減排工作。
相關統計數據顯示，我國重點統計鋼鐵企業噸鋼取水量呈大幅度下降趨勢，用水效率達到國家先進水平，噸鋼取水量由2005年的8.66立方米降至2023年的2.41立方米，噸鋼廢水排放量由2005年的4.88立方米降至2023年的0.35立方米，節水減排工作成效顯著。但現階段，鋼鐵企業節水過度依賴單元局部系統優化和技術改造，相關技術創新及其推廣應用實現進一步節水的成本越來越高，節水減排空間日趨有限，可見水系統診斷優化勢在必行。
鋼鐵行業節水減排存在六大“瓶頸”
當前，鋼鐵行業節水減排進入瓶頸期，主要體現在以下幾個方面。
從行業層面看，《工業水效提升行動計劃》提出，“到2025年，鋼鐵行業噸鋼取水量單位取水量下降10%”。2020年，鋼鐵行業噸鋼取水量為2.5立方米，按此預測，2025年噸鋼取水量應達到2.25立方米以下。但從目前相關數據看，完成該項指標存在較大難度。
從水資源環境看，部分鋼企位于缺水的地區，或水資源和水環境承受能力有限的區域，企業面臨著越來越嚴格的水資源和水環境約束。經過多年的節水和水污染治理措施，進一步節水減排的潛力已十分有限，將在一段較長的時期內受到技術瓶頸的制約，應對日益趨嚴的水資源和水環境管理政策的技術難度凸顯。
從節水管理看，鋼企普遍偏重于水量的管理優化，對于水質優化還存在較大的認識偏差，特別是全廠范圍的水質優化更是少有涉及。
從節水技術看，鋼鐵企業較多的關注局部工藝過程節水、單體設備節水、局部水處理工藝提效升級，但對于鋼鐵企業全局性的水系統優化則關注較少。
從循環水系統看，企業普遍存在循環水使用量過大、冷卻塔效率低下、自動化水平低、水泵運行偏離高效點、流量表缺失等問題，導致企業用水效率不高。
從廢水處理看，高鹽低質廢水是鋼鐵企業難處理和處置的廢水之一，由于鋼鐵企業廢水循環利用不合理，高鹽低質廢水普遍簡單直接串接用于高爐沖渣或鋼渣燜渣等環節，造成沖渣燜渣設施腐蝕結垢嚴重，并導致高鹽低質廢水處理處置技術難度和處理成本增加，并使水污染風險增大。
鋼企應積極開展水系統優化
據不完全統計，我國鋼鐵用水占工業用水的近10%，屬高用水行業，鋼鐵行業實施節水對降低我國用水總量意義重大?！笆奈濉币詠恚瑖野l布的相關文件中多次明確要求鋼鐵行業要提升用水效率并提出具體量化考核指標。如《工業和信息化部等六部門關于印發<工業水效提升行動計劃>的通知》要求，到2025年鋼鐵行業噸鋼取水量單位取水量下降10%。
而要完成這項節水任務，鋼鐵行業亟須開展水系統優化工作，推動鋼鐵企業用水精細化管控。鋼鐵企業水系統優化主要集中在以下幾個方面。
一是水源優化方面。挖潛現有水源存量，優化提升新水用水水質，為高效用水提供優質水源。同時，貫徹落實《工業廢水循環利用實施方案》提出的鋼鐵行業“實施排水管網雨污分流技術改造。打造產城融合模式，推動鋼鐵企業加大利用城市再生水”。充分開源，增加雨水、城市再生水、海水等非常規水源的用量，有效降低企業噸鋼取新水量指標。
二是循環水系統精準管控方面。鋼鐵企業循環水系統用水量占企業總用水量的70%以上，循環水系統用水效率的提升直接影響著鋼鐵企業整體用水效率的提升。另外，循環水系統的用電量占鋼鐵企業總用電量的15%~20%，開展循環水系統優化，節約水系統能耗，延長用水設備壽命，對鋼鐵企業降本增效具有重要意義。
三是提質供水、分質處理方面。水質運行情況直接影響著鋼鐵企業生產用水安全，同時，與各工序的補水量、排水量有著密切的關系，與水量平衡直接相互關聯。因此，水質控制應充分考慮“制水、供水、用水、排水、廢水處理、中水回用”等涉水系統的特點和各系統間的相互影響規律，實現最佳的水量、水質平衡。
四是節水技術應用方面。當前，電化學等物理水質穩定技術、供水管網智能檢測漏技術、智能化學水質穩定技術、廢水零排放技術、智慧水務管理技術等先進節水技術已在企業中開始得到推廣應用，可進一步提升用水效率。
五是水處理系統運行管理方面。對于鋼鐵企業各生產工序用水系統，應根據自身用水特點，結合有效節水技術措施，制定水系統管控標準，實現有序補水、有序排水，保障系統在高濃縮倍數運行。
六是水系統智慧化方面。水系統智慧化是鋼鐵企業未來的發展趨勢。筆者認為，鋼鐵企業可建立“孿生水系統”實現在供水—用水—廢水—回用水等涉水環節的數據化、信息化、智能化，并實現可視化、可操作化，提升用水管理的效率。
開展水系統優化要因企施策
鋼鐵企業水系統優化工作有利于鋼鐵企業節水管理升級、用水效率提升、延長設備使用壽命、降低水系統網絡能耗、有效管控環保風險等，可為鋼鐵企業降低運行成本、提升企業效益、實現高質量發展提供有力支撐。
而開展水系統優化須符合企業實際。實際上，各鋼鐵企業用水模式存在差異性，每個鋼鐵企業均有的自身用水特點，在開展水系統優化時，應充分考慮企業的差異性，實現“一企一策”。
冶金規劃研究院節水中心已協助多家鋼鐵企業開展了水系統診斷優化工作。以新鋼為例，該企業用水系統主要包括燒結、球團、焦化、煉鐵、煉鋼、熱軋、冷軋等主生產工藝用戶，制氧、熱電等輔助生產工藝用戶，用水系統非常復雜，存在點多、線長、面廣的特點，是典型的特大型鋼鐵聯合企業用水系統。水系統優化采用“分區調研、集中討論、系統優化”的模式，全面梳理分析企業生產過程用水排水系統存在的問題。經整理，主要問題包括水源、水質、供水設備效率、循環水系統效率低、水污染環保風險等方面。在梳理出問題的基礎上，水系統優化方案有針對性地提出了100余項節水減排優化措施項目，包括水質類項目、設備類項目、生產效率類項目、環保風險類項目、管理類項目等。優化完成后，企業用水指標可達到用水定額先進水平，避免超計劃用水、超定額用水；用水成本降低，生產設施效率提升，設備維護費用降低，噸鋼效益約15元；建立了節水考核指標，優化用水管理；實現水污染環保風險的有效管控。
總之，各鋼企在開展水系統優化時，應充分考慮各自企業的用水特點和用水模式的差異性，因企施策。尤其是對于城市鋼廠、工業園區內鋼廠，在水系統優化時應充分結合企業所處區域的特點，從產城融合、工業園區廢水循環利用等更高的層次制訂水系統優化方案。自2023年以來，鋼企普遍效益下降較快，鋼鐵行業已進入深度調整期。對此，筆者建議鋼企在穩定生產運行的基礎上，盡快開展水系統優化工作，降低各生產環節的用水運行成本，進一步提升企業盈利能力。
來源：冶金工業規劃研究院 武建國
編輯：張雨恬
