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摘要：鋼鐵企業作為高水耗的資源型產業，其耗水量已占我國工業總耗水量的的14％，是名副其實的用水大戶。中水作為城市重要的水源之一，它具水量大、穩定、就地可取，基于其成本較低等特點，提出了城市工業生產中水回用實施方案，研究后可以發現城市中水的廣泛使用是解決用水短缺問題和工業可持續性發展的戰略性對策。
關鍵詞：工業生產；城市中水；反滲透；絮凝劑
引言
我國是個水資源短缺和水污染形勢十分嚴峻的困家。水資源的嚴重缺乏已成為制約國民經濟發展的瓶頸。鋼鐵企業作為高水耗的資源型產業，其耗水量已占我國工業總耗水量的的14％，是名副其實的用水大戶。中水作為城市重要的水源之一，它具有水量大、穩定、就地可取、成本較低等特點，特別是隨著水資源的日益短缺和水污染的不斷加劇，從現實和長遠來看，城市中水的廣泛使用是解決用水短缺問題和工業可持續性發展的戰略性對策之一，而在20世紀40年代，發達國家就已經開始中水回用的研究[1]。某鋼廠由于發展需要，水資源緊缺的矛盾也漸漸顯現出來，水的問題成了企業生存與發展的焦點。在某鋼廠內，外購水費用占很大比重，年用外購水量1004萬t，每t外購水2.16元，占用2168萬元運行成本，是排水公司最大的用戶[2]。
1城市工業生產中水回用存在問題
某鋼廠取用中水代替陡河水面臨很多問題。首先，北郊污水與某鋼廠北區距離較遠，之間橫跨多個住宅區、多次跨越城市河流、從多條城市主干路下穿過，與其他通信線路、輸電線路、供排水線路等交叉情況復雜，需要克服復雜的施工環境鋪設長距離輸送管線將中水引入某鋼廠；其次，由于水質的變化，某鋼廠內各系統的水質穩定面臨巨大考驗，必須在對中水水質參數進行深層研究的基礎上，通過對各系統的工藝改進、藥劑配方的調試，使各系統保持穩定運行；再次，北郊污水廠采用泵送，流量不會大幅度變化，需要使廠區內各系統的置換排水、廢水的回收、中水的用量重新達到平衡[3]。
2城市工業生產中水回用解決思路
城市中水回用技術在國內外已經有60多年的歷史，而某鋼廠將城市中水與回收的工業廢水直接混合使用于全廠區，這種城市中水回用項目在國內甚至在國外也沒有太多成功的先例可供參考學習。需要借此機會，對城市中水回用的技術深入研究，將城市中水引入某鋼廠，在保證各水系統穩定運行的前提下，降低生產運行成本，提高唐鋼的綜合競爭力。
3城市工業生產中水回用實施方案
某鋼廠與排水公司專人結合，對其近兩年的中水水質指標進行核對，包括水質指標的各項參數、水質指標的變化趨勢、水量的穩定性。其次，某鋼廠多次到排水公司取樣，將動力化驗室的化驗數據與排水公司提供的數據進行對比，力求排水公司提供的化驗數據能夠真實反映出中水的水質指標。通過嚴格核對，把近兩年所有重要指標通過折線圖進行表示，觀察其變化趨勢、變化周期、變化幅度，經某鋼廠水專家組最后討論，因其水質指標變化幅度較小，所以確定以其提供指標的平均值為依據，來設定某鋼廠中水回用的思路。根據中水水質指標，綜合某鋼廠供水工藝，確定了中水的使用思路。中水管道從中心蓄水池北側鋪設，在1號蓄水池北側中水與廠區回收廢水混合，經過混流作用，充分混勻后形成新的生產新水，通過閘板后流到2號蓄水池東側中心泵站吸水井，通過中水泵站的環狀管網，輸送到廠區的各用戶。形成的生產新水指標變化，通過對各系統工藝改進、調整化藥成分以及化藥投加方式，使各用水系統保持穩定[4]。依據圖紙，在現場將已知管道、線纜等大概位置做出標記。通過人工挖探溝的方式將已知管道、線纜暴露，作為保護手段。該區段有兩處需要穿越鐵路，為了維護生產連續運行，采用頂管方式進行，總長度80m。使用鋼筋混凝土套管，套管與原土層之間壓入砂漿，減少鐵路路基的沉降。改變藥劑的投加方式和投加量。反滲透工藝選用鋁鹽作為絮凝劑。1）改變絮凝劑投加點，延長絮凝劑與水接觸時間，改善絮凝劑與水的混凝效果。絮凝藥劑在多介質過濾器過濾作用起著至關重要的作用，絮凝藥劑的投加量、混合效果直接關系到過濾器出水的水質效果。原藥劑投加點距離過濾器距離較近，藥劑與水的混合效果不能得到保證，現將加藥點設在水泵出口管道，利用水泵出口水的紊流狀態以及后續管道的彎頭作用提高絮凝劑與水的混合效果。2）改變殺菌劑的投加點，從工藝源頭控制水中細菌、藻類的含量。原殺菌劑投加點在過濾器進口位置，只能控制過濾器及后續工藝的細菌、藻類，現將殺菌劑投加點改設在原水箱進水處，通過進水彎頭的紊流作用使殺菌劑與進水混合均勻，保證后續工藝控制細菌、藻類的同時，抑制原水箱內細菌、藻類的繁殖，減輕反滲透預處理工藝的處理壓力。加強各循環水系統的管理，減少置換的次數、各系統的水流失，通過改善廢水回收系統的設備及回收工藝提高回收率，多收廢水的同時降低資源水的消耗。對各循環水系統進行改造，通過對旁濾系統設備進行完善，加強旁濾系統的過濾效果，降低循環水系統濁度、硬度以及各種雜質，提高各水系統的循環率，減少循環水由于水質不合格而大量置換的次數。對各循環水系統冷卻塔收水裝置進行檢查，確保玻璃鋼收水器完好，減少各系統的風吹水量流失。充分利用軟化水，為各循環系統補水，降低循環水中各控制指標的水平，提高各水系統的循環率，降低置換頻率[5]1）對廠區內直排水系統改造：利用大空壓機改造機會，將空壓機冷卻用水改為循環水；將鍋爐輔機用水由生產新水改用鼓風機凈循環水，使循環水二次利用。2）完善廠區廢水回收工藝，提高廢水回收量：采用的過濾設備是北方環保設備廠生產的自清洗過濾器，由于設備本身采用自清洗，其返洗水在180~250T/H，被直接排放到下水管道，重新進行回收，為更好地提高廢水回收利用率，采用了自清洗過濾器的配套的一體化固液分離裝置，將返洗水再次進行固液分離處理。
4結論
實施中水供應以來，大幅降低了工業用水成本，為城市用水資源減少了壓力，也為企業營造了相當可觀的利潤。
參考文獻
[1]苗津瑋.邯鄲市中水回用現狀及前景分析[J].中國新技術新產品，2017（12）：99.
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[3]張金梅，郭其寬，施永生.城市污水回用技術簡述[J].云南化工，2017（4）：76-78.
[4]李本高，汪燮卿，陸婉珍.污水回用技術的進展與發展趨勢[J].環境經濟，2017（5）：59-64.
[5]夏加華，季娟.南京市中水回用前景分析[J].江蘇環境科技，2016（S2）：71-73.
作者:王志強 單位:河鋼唐鋼能源科技分公司