钢铁工业作为用水大户,吨钢耗新水量从 2000 年的 25m³ 降至 2023 年的 3.5m³,废水零排放系统在节水减排中发挥关键作用。其废水涵盖高炉冲渣水、连铸浊环水、冷轧乳化液废水等,通过 “分类处理 — 梯级回用 — 零排放处置”,构建全流程水资源循环体系。
分质处理实现精准管控。浊环水(含氧化铁皮、悬浮物)经 “旋流沉淀 + 磁絮凝” 去除 SS 至 50mg/L 以下,回用于设备间接冷却,循环率达 95% 以上;冷轧乳化液废水含油类、表面活性剂,采用 “超滤破乳 + 臭氧催化氧化”,油分去除率超 99%,出水 COD<50mg/L,可作为清洗水回用。焦化废水因含酚、氰化物,需 “AO 生化 + 臭氧深度氧化”,确保酚类物质<0.5mg/L,满足脱盐系统进水要求。
脱盐与结晶技术突破盐分瓶颈。对于总溶解固体(TDS)>10000mg/L 的废水,“RO+DTRO(碟管式反渗透)” 组合提升浓缩倍数至 8-10 倍,产水用于锅炉补给水,浓水进入 “多效蒸发(MED)+ 闪蒸结晶” 单元。相较于其他行业,钢铁厂具备独特优势:自备电厂蒸汽余热、烧结烟气废热可驱动蒸发过程,能耗成本降低 30% 以上。
零排放系统的多重价值
1.节水效益显著:通过 “新水 - 循环水 - 回用水” 三级梯度利用,吨钢耗新水量降至 3m³ 以下,低于国际先进水平,缓解钢铁产区(如华北、西北)水资源短缺问题。
2.环境风险可控:彻底消除含重金属(镍、铬)废水外排,避免土壤及地下水污染,契合《钢铁行业水污染物排放标准》(GB 13456-2022)的严格要求。
3.循环经济闭环:回收的氧化铁皮、废油、结晶盐重返生产流程,冷轧废水中的锌、铅等金属离子通过离子交换树脂富集,实现资源再生。某千万吨级钢厂年回收固体资源 5 万吨,创造直接经济效益 2000 万元。
4.成本优势凸显:虽然初期投资较高(约 150-200 元 / 吨水),但长期运行中,水费节约、排污费减免及资源回收收益可覆盖成本,投资回收期缩短至 5-7 年。
未来,钢铁废水零排放技术将与数字化深度融合:基于水质在线监测的智能调度系统,动态优化各处理单元运行参数;区块链技术追踪水足迹,为碳关税核算提供数据支撑。随着氢冶金、短流程炼钢技术的推广,零排放系统将成为钢铁行业绿色转型的标配,助力 “双碳” 目标实现。