4.2 钢铁工业节水减排途径与废水处理回用技术的差距
4.2.1 钢铁工业节水减排途径与对策［26］
我国属世界缺水国家，人均水资源仅为世界人均占有量的1/4，居世界第109位，我国已被联合国有关机构列入世界12个缺水国家之一。目前全国的600多座城市就有300多座缺水，其中严重缺水的就有108座，且受不同程度的水污染。美国世界观察研究所发出报告：“由于中国城市和工业对水的需求量迅速增大，中国将长期陷入缺水状况。”因此，严峻的水资源形势，对我国钢铁工业持续发展构成严重的威胁，我们必须清醒地认识到我国节水工作面临复杂环境和艰巨的任务。
（1）因地制宜制定合理用水标准
我国钢铁企业在区域上布局与水资源分布很不协调。根据近年的统计，丰水地区华东、中南地区钢产量总和约占全国钢产总量的40％，但新水用量约占总用水量50％以上；东北、华北、西南和西北4个地区的钢产量总和约占总量50％以上，而它们的新水用量仅占总用水量40％。这种南方用水高于北方用水的形成原因，就是因为吨钢用水量大的企业在丰水地区居多，到目前为止仍有不少企业还用直供直排系统，这种情况必须改变，要合理控制。
（2）抓好大型钢铁企业是落实节水减排工作的最重要环节
根据近年《钢铁企业环境保护统计》分析，大的钢铁企业（集团公司）用水，对行业和对地区用水都是主要的。例如宝钢的用水指标属国内最先进企业，且钢产量又占该区的1/3～1/2，它为该地区节约行业用水量和改善该地区用水指标起了重要作用。据2006年中国钢铁工业协会统计，年产1000万吨粗钢以上企业由2004年两家（宝钢、鞍钢）发展到2005年的8家，即宝钢、鞍钢、武钢、首钢、沙钢、莱钢、济钢、唐钢。年产500万～970万吨粗钢企业有10家，300万～500万吨粗钢企业有16家。其中年产粗钢500万吨企业共18家，2005年粗钢产量合计1.62亿吨，占全国粗钢产量3.49亿吨的46.36％，可见抓好大型钢铁企业的节水工作是非常重要的。
（3）完善循环供水设施，消除直流或半直流供水系统，提高用水循环率
循环系统设施不完善、不配套这是钢铁企业供、排水系统通病；直供和半直供系统是丰水区钢铁企业弊病，是造成企业用水量大，补充水量多的直接原因。这种供水系统和循环设施不完善状况，在全国钢铁企业相当严重，不仅中小型企业普遍存在，大型企业如南方和沿江企业也普遍存在。因此，这些供水系统如不改造和完善，很难提高全行业用水循环率，行业节水规划也难实现。
（4）提高用水质量，强化串级用水与一水多用是节水的有效措施
现代化的钢铁工业对水质要求越来越严。例如宝钢根据工序对水质要求不同，实行工业水、过滤水、软水和纯水4个供水系统，这4个系统的主要用途是作为循环系统的补充水。以铁厂为例，高炉炉体间接冷却水循环系统、炉底喷淋冷却水循环系统、高炉煤气洗涤水循环系统的“排污”水，依次串接使用，作为补充水。而高炉煤气洗涤循环系统“排污”水，作为高炉冲渣水循环系统的补充水。水冲渣循环系统，则密闭不“排污”。这种多系统串接排污，最终实现无排水，这是宝钢实现95％以上用水循环率的有力措施，值得借鉴。
（5）寻求新水源，改善工业布局，缓解水危机
制约钢铁工业发展的矿产、水资源、能源、运输、环保等五大因素目前越显突出，仅矿产资源，据专家预测到2010年我国原铁矿量将达3.3亿吨，可支撑生铁产量1.05亿吨，这与届时钢铁产量近4亿吨的需求极不匹配。水资源状况也不例外，仅靠节水以保证钢铁工业发展用水也将困难很大。解决途径必将从调整和改善钢铁工业布局和寻求新的水源找出路，如美国钢铁工业采用海水冷却和用淡化海水。中水回用与城市污水回用等也是可选择的新水源。钢铁工业的发展与用水规划也应予以考虑。
钢铁工业由于受地区和原有体制的影响，有些不适合发展钢铁工业的地区，仍在继续扩大发展，新建和扩建钢铁企业，这种情况必将受到上述五大约束因素影响，将处于举步维艰的困境。由于铁矿石资源变化，必将对布局产生重大影响。进口矿、煤便利地区，又处于销售中心地带，将是钢铁工业布局最佳选择。宝钢建设的成功就是发挥了这个优势，是适应市场需求的结果，曹妃甸钢铁联合企业建设也是发挥这种优势。但要做到这一点，环境保护工作的高标准是最为重要的。
（6）加强节水技术与工艺设备的开发研究
我国加入WTO后，促进了我国钢铁企业组建大型企业集团，提高整体优势，加速开发高附加值的产品和品种，如特殊钢、冷轧不锈钢、镀层板、深冲汽车板、冷轧硅钢片和石油管等产品，以适应国际竞争地位和提高经济效益。这些新产品、新材料的生产，既提高了工业用水量，也排出复杂程度各异的废水，如各种类型乳化液的含油废水、含锌废水、各种有毒有害废水、各种类型含酸（碱）废水、重金属废水等。这些废水处理与回用有些仍有难度，大部分未能达标外排，因此，需加强开发研究解决达标与回用问题。
钢铁工业应根据生产发展与节水规划等规定要求，制定钢铁行业节水目标，按钢铁企业生产规模确定用水指标与用水指导计划。对节水型先进技术、工艺与设备，应加强开发、完善、配套与研究。例如干熄焦技术、干式除尘技术、焦化废水处理与回用技术、含油（泥）废水回用技术、高效空气冷却器、节水型冷却塔、串级供水技术、环保型水稳药剂与自动监控等。这些技术与设备，有些已在工程应用，但需完善与配套；有些要进一步研究、开发；有些需在工程中应用考核，方可推广应用。
4.2.2 钢铁工业废水处理回用的技术差距与分析［27］
我国废水处理与回用技术具有自身特色，与国外一些发达国家相比并不逊色，现已出现各类示范性清洁生产。但就钢铁行业水处理技术整体而言，有些与国外水平基本相当，有些尚存在一些差距，主要如下所述。
①就钢铁企业的废水回用技术而言，已掌握了串级用水、循环用水、一水多用、分级使用等废水重复利用技术与工艺。循环用水是把废水转化为资源实现再利用；串级用水是将废水送到可以接受的生产过程或系统再使用；分级使用与一水多用是指按照不同用水要求合理配置，使水在同一工序多次使用。这种串级用水、按质用水、一水多用和循环使用技术与措施从根本上减少新水用量及废水外排量，是节省水资源，保护水环境的范例。
②对料场废水、烧结废水、高炉冲渣水、转炉除尘废水、连铸机冷却水等，已掌握了处理与回用工艺与技术。
③用于处理轧钢乳状油废水和破乳技术，超滤与反渗透等膜技术，以及废酸回收技术、低浓度酸碱废水处理技术，已形成较完整的有效技术。但在总体水平、监控仪表与膜材料上有一定差距。
④水质稳定技术与药剂，目前我国在药剂品质、品种上及生产工艺技术上还存在一些差距。引进的水处理药剂已国产化，并已形成配套生产供应基地。但在高效、低毒的药剂种类与品质上，药剂自动投加与监控上，还存在一定差距。
⑤焦化废水处理技术差距不大，但焦化废水的质与量差别很大。
1）对众多国内外工程实践和资料比较，我国焦化污水处理的深度、广度与国外相比无大的差距。日本、韩国、美国和加拿大以及欧洲的焦化污水处理，基本采用预处理除油、蒸氨、生物脱氮、再用混凝和活性炭深度处理后回用或排海。宝钢三期工程引进了CHESTER公司提供O/A/O法生物脱氮达标处理工艺，其中反硝化滤池是该公司利用美国佛罗里达州tampa城市生活污水处理厂反硝化滤池技术。在美国并无工程实例。国外之所以能用通常的活性污泥法与深度处理就能实现正常排放，而国内则不能，甚至采用A/O法、A/A/O法、A/O/O法处理工艺也难以实现达标排放，根据原因归功于源头控制。
2）国内外在焦化污水处理技术与工艺选择、治理效果方面差别如此大，归根结底是焦化污水的质与量的区别。首先，国外生产1t焦炭产生的污水量为0.35m3，而国内大多数厂家则为1.0m3左右，高出3～4倍；其次对原燃料的选用以及采用煤气精制、脱硫脱氨、脱酚除氰等一系列净化与回收措施，致使进入生化系统的水质基本能满足生化装置的水质要求，故其生化系统的功能能够充分发挥作用；第三，对进入生化系统的水质，实行严格自动控制，凡不符合生化要求的水质，自动返回重新进行预处理，直到达到水质要求后方可进入生化处理系统。宝钢三期就是实例。宝钢焦化污水经过一系列的源头控制、治理与蒸氨后，生化污水中
的质量浓度控制在100mg/L，COD为1000～2000mg/L，并经约40％的稀释，实际进入生化处理系统的
约为60mg/L，COD约为600～1200mg/L，因此再经生化处理和混凝深度处理后，美国为该公司提供的保证值
小于5mg/L，COD小于100mg/L是完全可能的。除宝钢等大型焦化厂外，我国其他焦化企业污水中COD、
的浓度都很高，正常的COD浓度为2000～3000mg/L，有的高达4000～5000mg/L，
的质量浓度正常为400～600mg/L，有的高达1000～2000mg/L，可见达标排放难度极大。
据调研结果表明，我国不少大型钢铁焦化企业，虽然有完善的生化处理工艺与装置，但外排废水COD仍高达500mg/L左右，有的高达1000mg/L。由于焦化行业的废水特征，生产与废水外排的不稳定性，处理难度极大。
⑥在节水上有较大差距。由于我国南北地区水资源差异很大，南方水资源比较充足，特别是沿江流域的企业，节水迫切性不强，造成南方企业用水循环率低，总体上加大了我国钢铁行业与国外水平的差距。
总之，我国钢铁行业水处理技术具有自身优势与特色，个体比并不逊色，但与国外先进国家企业整体水平相比，总体水平有明显差距。我国钢铁企业在大规模结构调整和技术改造后，如将这些技术综合、集成和配套，实现钢铁行业清洁生产与持续发展的目标是完全可能的。