河北某钢铁公司废水处理及回用可行性研究

河北某钢铁公司废水处理及回用可行性研究河北某钢铁公司是我国大型一类企业,也是国家重点钢铁联合企业,在册职工3万多人。主要产品有高速线材、小型棒材和热轧带钢等,产品行销国内外。2005年生产规模达360万t/a,全年实现销售收入105亿元。该钢铁公司地处华北严重缺水地区,生产用水源主要以地下水为主。近年来,由于地下水水量的减少、水质的恶化、含盐量的增高;排污量限制等问题逐年加重,已经影响到生产设备的正常运行,并随着生产规模的扩大更加突显,因此,该公司进行节水治水已势在必行。1废水处理及回用的必要性1.1自然条件公司所在地区属于典型的温带半干旱大陆性季风气候区,年平均气温7.6℃,年平均降雨量379.1mm。工业废水排入距厂区南2km的洋河;供水水源以25眼水源井为主,地下水中重碳酸盐含量较高。1.2公司用水形势(1)处于极度缺水地区。按照国际公认的标准,人均水资源量低于3000m3为轻度缺水,人均水资源量低于2000m3为中度缺水;人均水资源低于1000m3为重度缺水;人均水资源低于500m3为极度缺水。公司所在河北省人均水资源量低于500m3。因此,公司的节水治污形势严峻。而地下水的过量开采,将会造成地质结构的沉降。据报道,河北、北京等地已经形成了被称为“漏斗”的沉降区,这些加剧了地下水的减少和污染,直接危害企业的发展。对工业废水进行集中处理回用,无疑是合理地开辟了第二个生产用新水水源。(2)排污限制。官厅水库是北京市重要的地表水水源,由于上游严重的水污染现象,使其由国家Ⅲ类水体变为Ⅳ类水体,官厅水库被迫退出了北京市饮用水供水系统,造成巨大的经济损失。目前,国家决定恢复官厅水库水体功能,该公司地处官厅水库的上游,其排污水通过洋河进入官厅水库,属于国家环保局确定的限制治理区域。(3)合理排污的存在。钢铁企业作为用水大户,新水的消耗是必然的。循环供水是重要的节水措施,然而,随着循环过程中蒸发损失,循环水的浓缩倍数不断增加,循环水质不断恶化,将逐渐成为易结垢和腐蚀性水质,直接对设备运行产生危害。因此,必须进行排放并不断补充新水,以使循环水稳定在适宜的浓缩倍数下。由于该地区地下水水质的总硬度与氯根浓度偏高,生产用循环水的浓缩倍数不可能提升太高,导致排污量加大。一方面,排污量的增加,加大了企业排污费用的负担;另一方面,污水仍然是一种水资源,可以通过集中处理,代替新水回用到生产中[1]。(4)水质恶化。由于地下水大量开采和周边环境污染的影响,生产用新水水质在逐年恶化,总硬度和氯根含量不断提高,已经影响到生产设备的正常运行。建立集中废水处理站,加入除盐工艺,不仅具有将废水回用的功能,同时还具有改善和稳定供水系统新水水质的功能。(5)公司发展。随着生产规模的扩大,新水用量也逐渐增加,水资源缺乏的矛盾更加突出。地下水是公司唯一的水源,对气候和流域上游依赖性强,规模扩大后水资源需求量激增,用水安全存在一定隐患。因此,尽可能减少对地下水的依赖性,通过废水处理并回用,减少排污和新水用量,是解决矛盾的必要手段。2废水处理及回用的可行性2.1处理规模的确定据公司水量平衡图并考虑用水变化,确定处理站规模为日处理能力4.0万m3。由于集中废水处理与回用后,将控制全厂用水的浓缩倍数在合理的范围,而水源水的电导率已经达到1100μs/cm(即含盐量超过700mg/L),经浓缩后电导率达到1760μs/cm,根据《工业循环冷却水处理设计规范》(GB-50050-95)和《城市污水回用设计规范》(CEC61:94)的要求,回用水电导率应不超过1000μs/cm,因此,需要对回用水进行部分脱盐处理,以满足生产设备对含盐量的要求。据水源水质情况并结合含盐量的控制要求,经计算除盐处理规模为300m3/h[2-3]。2.2工艺流程2.2.1水质分析经现场调查和检测,源水水质和排水水质见表1。由表1可知,源水水质较为恶劣,硬度、碱度偏高,含盐量超过了700mg/L;排水污染严重,污染物主要是悬浮物、盐度和硬度,必须经过处理才能排放或回用,但是有机物含量低,不适宜生化处理。考虑生产过程中水质的变化和积累,经计算确定处理站进水水质如下,出水水质按回用水规范要求确定,见表2。2.2.2工艺流程由表2可知,处理站关键是去除水中悬浮物,降低盐度、碱度和硬度,因而确定处理工艺流程如图1所示[4-5]。经水量平衡计算,厂区排水经水处理站处理后,回用率可达98.5%,只有大约25m3/h的浓盐水外排,经洋河稀释后,不会对下游水体造成污染,符合环保要求。2.3成本估算[6]2.3.1工程概算。工程概算由表3可知。项目资金全部由企业自筹的形式解决。2.3.2经济效益处理站处理能力为4.0万m3/d,回用水量为3.68万m3/d,排污量为0.3万m3/d。生产取水费按1.36元/m3,排污费按0.4元/m3计算,每年可节约取水费1826.75万元,排污费1.47万元。3结论工业废水集中处理工程减轻了工业废水大量排放对下游水源的污染,解决了影响城市人民正常生活的饮用水水源问题。污水回用解决了困扰钢铁企业发展的水源紧缺问题,改善并稳定了用水水质,设备正常运行得到保障,利于企业的发展和壮大。同时节约了新水减少排污也具有良好的经济效益和环境效益。所以在该公司建设集中废水处理站是必要且可行的。