钢铁企业给排水设计的探讨和研究

　　摘要：水资源问题严重制约着我国钢铁企业的生存和发展，钢铁企业给排水设计涉及到的专业问题多，对给排水工程的设计不仅要求有可靠的系统，还需要整个用水有一个整体的全局概念。这就必须对给排水工程的原有设计方法和程序思路有一个较大的改变，提高设计的总体思路，实现节能减排目标，促进企业可持续发展。

　　关键词：钢铁企业,给排水工程,设计

　　1. 引言

　　随着我国工业的飞速发展，企业之间竞争日趋激烈，这样就要求企业必须最大限度地降低生产成本、不断提高资源利用效率和投资回报率。水资源在企业生产成本中占着相当大的部分，在竞争激烈的市场中求得发展和生存，要求对企业给排水工程的设计要引入全局概念，以适应日趋严峻的企业发展要求。

　　钢铁企业是工业领域中用水大户，减少工业的污水排放量和加强回水利用等，是钢铁企业追求的共同目标，也是钢铁企业发展过程中不可推卸的社会责任和义务。在生产钢铁中，一方面要求节约珍贵的地表水或者地下水资源，减少生产的成本和吨钢的耗水量;另一方面则要求符合水量、水质和水压等给排水系统工艺要求。在钢铁企业给排水总体设计中，在项目建设的前期规划中，确定合理的用水标准及用水方式，并在企业中实现水量平衡，这对钢铁项目的规划、发展具有重要意义。本文结合自己近年来给排水工程设计的经验，对设计观念上怎样确保企业效益的措施进行了深入的探讨和研究，确保做好全局设计，以便具有借鉴之意义。

　　2. 钢铁企业的给排水总体设计思路

　　2.1采取大阻力和同程式系统

　　供热系统和暖通空调中大多选择同程式、大阻力系统，同时在给水处理的建筑物中加大应用力度，一般有热水供应、空调、集中采暖等构筑物中，对给排水专业都具备出水点压力要求。在钢铁企业的循环供水中存在排放量少、用水量多的特点，因此可在给排水设计中选择偏大型号的进出水管管径，实现理论上的进出水干管，由起点到终点压力损失接近零，把水的阻力集中在设备中。在管道配置中，应该考虑先供水设备后供水、先排水的设备则后排水方式，尽量同时确保水在管道中的流经距离基本相等。利用这种配置方式，确保基本进出水管道的压力平衡，供水水量仅随支管径的大小变化而有所改变，可有效避免管道中产生断水或者负压的问题。

　　2.2用水方式的合理选择

　　在选择钢铁企业的用水方式之前，需要事先树立污水和废水资源化设计理念。在企业生产各环节中产生的污水和废水实际上都是珍贵的水资源，均可以回收再利用，有些甚至可以不需加工而直接应用到另一个环节中，有些则需要适当处理后就可以使用。所以在给排水总体设计中，必须研究合理用水方式，也就是为废水和污水资源寻找适合的用户。在钢铁企业水系统中，普遍选择工业污水处理回收、循环一串级供水体系、限制工业新水的回流等方法，这也是给排水总体设计中需要遵循的基本原则。

　　2.3污水回用技术的推广

　　通过污水回用技术和综合处理的推广，可以减少新水消耗量和废水外排，从而使回收的污水可以用于其他生产环节中去，实现低成本、见效快的节水目的。钢铁企业需要根据实际发展状况，在全厂内建设好综合性污水处理站，集中地处理生产用水。利用滤池和高效澄清池为核心，同时加上反渗透膜法脱盐实现深度的处理，再通过辅助回用水的含盐量控制，将回用于循环冷却水中，发挥补水作用，实现钢铁企业的废水的零排放，减少环境污染。

　　2.4备用水源的预设

　　我国城市化进程的加快以及工业的迅速发展，我国的电力供应日趋紧张，在钢铁企业中设置循环水泵都不再选用双电源和应急电源，所以假如生产过程中遇到停电现象，循环水泵就无法正常地运转。为确保生产的正常性和连续性，应该设置略低于循环泵供水压力的常高压备用水源，作为循环水泵水源的补充，同时在供水干管上安装阀门、逆止阀、断水报警等装置，在排水干管上设置应急外排旁通管、阀门等装置。在钢铁生产过程，因为循环水泵工作压力大于备用的水源，并且备用水源是关闭的状态，所以当断电时采用开启备用水源的方法，可确保生产工作正常运转。

　　2.5争取多渠道取水方式

　　对工业废水的回用的同时，钢铁企业还要积极开发和利用非常规水资源，例如海水、地下采矿废水、雨水和城市污水等，以减少对新水资源的利用。我国目前城市生活污水处理厂出水大多是进行直接排放，这样不仅造成严重的水资源浪费并且还污染了环境。目前的生物处理技术非常成熟，城市生活污水含有有机物，经过市政污水处理厂处理后的水可作为钢铁企业生产用水。随着其技术的不断成熟、范围不断扩大，成本也有所下降，淡化海水也是解决水资源问题的有效途径，是沿海钢铁企业可供选择的节水技术。

　　2.6加装调速的装置

　　循环水系统一直承载着钢铁企业主要供给水设备运行的任务，所以其输送水量比较大，同时带来了高电耗，为减少循环水系统的耗电量也是钢铁企业要面对的问题。对于选择系列较多、但是循环水泵工作台数却很少情况，循环水泵普遍无法在高效区间正常工作。随意，为了节约能源，应该在循环水泵中加装调速设备，根据实际生产情况而适度调整循环水泵的转速，不仅可满足循环水量的要求，还可以保证水泵高效运行，并且杜绝调节闸阀模式能量消耗。具体的调速设备可选择可挖硅串级、变频调速器等，在调节过程中，应以循环水泵的压出管处流量作为调节依据，最终实现“一台调速泵与多台循环泵配合工作”的运行模式，有效地节约能源。

　　3. 用水全局设计中的流程细化

　　我国淡水资源日趋紧张，企业用水水源主要是部分地下水和地表水，随着生产能力的不断扩大，建立全局用水的理念，同时优化细部流程显得非常重要。需要从生产用水、生活用水两方面着手。

　　关于生产用水：为尽可能减少系统总水量，减少系统能耗，同时充分利用水对用水压力的要求，较高部位靠加管道泵增压来确保生产的需要。依据用水水质的不同运行着石灰炉、焙烧、空压站、氧化铝、热电厂等八个循环水系统对与煤气站含氰废水建立生化污水处理站，针对水质的要求不同进行处理再利用，把水质较好设备冷却回水收集起来，进行冷却处理就可以循环使用;对与比较混浊的生产排水依据杂质不同分别实施澄清、沉淀等处理方案就近处理后再送入能接纳处理水的流程中，循环使用。这样不仅节约了大量的淡水资源，也降低生产供水系统供水总量，降低了整体的能耗。为企业的生产带来可观的经济效益。实现生产废水达到零排放，既为企业创造了效益，并且企业可持续地发展，企业的未来拓宽了发展空间。

　　关于生活用水：施行降压运行可以减少用水量，生活排水原设计经生化处理后达标排入附近河道，超压出流造成的水浪费普遍是主要部分。公司供水系统采取降压运行来节约生活用水， 多年运行经验表明，每降压10kPa，生活用水可每天较少1000立方米。所以原设计供水系统为600kPa，现仅以280kPa压力运行。原设计消防系统由于降压运行不能满足消防水压，可以根据建筑消防要求局部改造消防系统，变压器压力的运行调节用水高峰，生活用水由于用水最高日、最高用水时与用水低谷水量差别很大，对生活供水泵改造，接入压力信号，利用变频器调节转速，实现对系统高压供水。

　　4. 结论

　　综上所述，钢铁企业给排水全局设计是关系到企业运行能耗的重要环节。在项目建设的前期规划中，确定合理的用水标准及用水方式，并在企业中实现水量平衡，这对钢铁项目的规划、发展具有重要意义。本文结合自己多年来给排水工程设计的经验，对设计观念上怎样确保企业效益的措施进行了深入的探讨和研究，确保做好全局设计，以便具有借鉴之意义。

　　参考文献：

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　　[3] 张 纯.论企业给排水工程的全局设计[J].科技资讯，2010，06(01)：34-34.

《钢铁企业给排水设计的探讨和研究》

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