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钢铁行业绿色高质量发展，水系统诊断优化势在必行
2026-07-21
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钢铁行业绿色高质量发展
水系统诊断优化势在必行
冶金工业规划研究院
环保中心
武建国
一、钢铁行业节水减排成效显著
21世纪以来，我国高度重视钢铁行业节约用水及水污染控制，积极推动钢铁企业采用工艺节水、循环用水、串级用水、联合用水、废水回用等技术。同时，在“十一五”“十二五”期间，国家通过清洁生产、绿色制造等财政基金支持了一大批钢铁节水技术改造项目，并经水专项部署了一批钢铁行业全过程水污染控制的关键技术及产业化研究工作，在焦化废水强化处理、脱硫废液资源化与无害化、综合废水处理、干熄焦、高炉干法除尘、转炉干法除尘等方面取得重大突破，极大地推动了钢铁行业节水减排工作。依据相关统计数据看，我国重点统计钢铁企业吨钢取水量呈大幅度下降趋势，用水效率达到国家先进水平，吨钢取水量由2005年的8.66立方米降至2024年的2.33立方米，吨钢排水量由2005年的4.88立方米降至2024年的0.30立方米，节水减排工作成效显著。
二、钢铁行业节水减排进入瓶颈期
现阶段，钢铁企业节水过度依赖单元局部系统优化和技术改造，相关技术创新及其推广应用实现进一步节水的成本越来越高，节水减排空间日趋有限，钢铁企业节水步入了瓶颈期，主要体现在以下几个方面。
（1）从水资源环境看，部分企业位于缺水的地区，或水资源和水环境承受能力有限区域，企业面临着越来越严格的水资源和水环境约束。经过多年的节水和水污染治理措施，进一步节水减排的潜力已十分有限，将在一段较长的时期内受到技术瓶颈的制约，应对日益趋严的水资源和水环境管理政策的技术难度凸显。
（2）从节水管理看，企业普遍偏重于水量的管理优化，对于水质优化还存在较大的认识偏差，特别是全厂范围的水质优化更是少有涉及。
（3）从节水技术看，钢铁企业较多的关注局部工艺过程节水、单体设备节水、局部水处理工艺提效升级，但对于钢铁企业全局性的水系统优化则关注较少。
（4）从循环水系统看，企业普遍存在循环水使用量过大、冷却塔效率低下、自动化水平低、水泵运行偏离高效点、流量表缺失等问题，导致企业用水效率不高。
（5）从废水处理看，高盐低质废水是钢铁企业难处理和处置的废水之一，由于钢铁企业废水循环利用不合理，高盐低质废水普遍简单直接串接用于高炉冲渣或钢渣闷渣等环节，造成冲渣焖渣设施腐蚀结垢严重，并导致高盐低质废水处理处置技术难度和处理成本增加，并使水污染风险增大。
三、开展水系统优化，保障钢铁企业可持续发展
2014年3月，习近平总书记在中央财经领导小组第五次会议上,就我国水安全问题发表重要讲话，提出了“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路。从“十二五”以来出台的《计划用水管理办法》《关于加强重点监控用水单位监督管理工作的通知》《关于加强非常规水源配置利用的指导意见》《水利部关于非常规水源纳入水资源统一配置的指导意见》《发展改革委水利部关于印发<国家节水行动方案>的通知》等一系列节水相关政策来看，钢铁行业可持续发展，需合理开发利用水资源、节约保护水资源，其实落实有关政策完成相关节水任务。
特别是“十四五”以来，国家发布的相关文件中多次明确要求钢铁行业要提升用水效率并提出具体量化考核指标。如《工业废水循环利用实施方案》（工信部联节〔2021〕213号）中提出“钢铁行业：加强行业节水管理和考核，强化用水强度控制，积极推动水效对标和节水技术改造。推广应用高效循环用水处理、生产工艺干法半干法冷却或洗涤、高浓度有机废水回用、高盐废水减量、智慧用水等废水循环利用先进装备技术工艺。实施排水管网雨污分流技术改造。打造产城融合模式，推动钢铁企业加大利用城市再生水。”
据不完全统计，我国钢铁用水占工业用水的近10%，属高用水行业，钢铁行业实施节水对降低我国用水总量意义重大。同时，水的取用、输送、制备、处理等环节与能源消耗息息相关，废水排放存在着流域污染隐患，因此，节水的过程也是实现节能减排的过程，水系统优化已成为钢铁企业节水减污、节能降碳、降本增效的重要途径，是钢铁行业高质量发展的重要举措。
四、钢铁企业水系统优化思路
基于当前我国钢铁行业用水现状及存在的主要问题，钢铁企业应高度重视程度精细化用水管理，全过程实施水系统诊断优化，实施源头节水减排，提高用水效率，降低水污染强度。同时，节水减排绝不仅仅是减少用水量、降低水资源税这单一方面，也是降碳降本的重要途径，对提升产品质量与工艺设备寿命也有直接影响。当前，进行全网络水系统诊断优化应该是钢铁企业应对节水减排政策制约，解决水问题、挖掘水效潜力的最有效手段。
（一）水系统优化思路
水资源是国家战略资源，是生命之源，生产之要，生态之基。钢铁行业必须严格响应国家最严格的水资源管理制度，科学合理开发利用水资源，节约用水。钢铁企业应贯彻“源头减少用水，过程高效用水，末端再生用水减少排水”的水系统优化思路，建立高效的水管理体制，通过生产过程水量、水质平衡优化等水系统优化方式，达到按需用水、分质供水，企业整体协同高效用水的目的。钢铁企业行业用水实际情况显示节水减排已进入一个较长时期的瓶颈期，钢铁行业亟需开展水系统优化工作，构建钢铁行业“一企一策”机制，推动钢铁企业用水精细化管控。钢铁企业水系统优化主要集中在以下几个方面。
（1）水源优化方面。挖潜现有水源存量，优化提升新水用水水质，为高效用水提供优质水源。同时，贯彻落实《工业废水循环利用实施方案》提出的“钢铁行业：实施排水管网雨污分流技术改造。打造产城融合模式，推动钢铁企业加大利用城市再生水。”充分开源，增加雨水、城市再生水、海水等非常规水源的用量，有效降低企业吨钢取新水量指标。
（2）循环水系统精准管控方面。钢铁企业循环水系统用水量占企业总用水量的70%以上，循环水系统用水效率的提升直接影响着钢铁企业整体用水效率的提升。另外，循环水系统的用电量占钢铁企业总用电量的15%~20%，开展循环水系统优化，节约水系统能耗，延长用水设备寿命，对钢铁企业降本增效具有重要意义。
（3）提质供水、分质处理方面。水质控制是钢铁企业水系统重中之重，水质运行情况直接影响着钢铁企业生产用水安全，同时，与各工序的补水量、排水量有着密切的关系，与水量平衡直接相互关联。水质控制应充分考虑“制水、供水、用水、排水、废水处理、中水回用”等涉水系统的特点和各系统间的相互影响规律，实现最佳的水量、水质平衡。
（4）节水技术应用方面。当前，电化学等物理水质稳定技术、供水管网智能检测漏技术、智能化学水质稳定技术、废水零排放技术、智慧水务管理技术等先进节水技术已在企业中开始逐步得到推广应用，可进一步提升用水效率。
（5）水处理系统运行管理方面。对于钢铁企业各生产工序用水系统，应根据自身用水特点，结合有效节水技术措施，制定水系统管控标准，实现有序补水、有序排水，保障系统在高浓缩倍数运行。
（6）水系统智慧化方面。水系统智慧化是钢铁企业未来的发展趋势，笔者认为，钢铁企业可建立“孪生水系统”实现在供水—用水—废水—回用水等涉水环节的数据化、信息化、智能化，并实现可视化、可操作化，提升用水管理的效率。
（二）水系统优化案例
冶金规划院节水中心协助多家钢铁企业开展了水系统诊断优化工作，以南方某钢铁为例，该企业用水系统主要包括烧结、球团、焦化、炼铁、炼钢、热轧、冷轧等主生产工艺用户，制氧、热电等辅助生产工艺用户，用水系统非常复杂，存在点多、线长、面广的特点，是典型的特大型钢铁联合企业用水系统。水系统优化采用“分区调研、集中讨论、系统优化”的模式，全面梳理分析企业生产过程用水排水系统存在的问题。经整理，主要问题包括水源、水质、供水设备效率、循环水系统效率低、水污染环保风险等方面。在梳理出问题的基础上，水系统优化方案针对性的提出了100余项节水减排优化措施项目，包括水质类项目、设备类项目、生产效率类项目、环保风险类项目、管理类项目等。优化完成后，企业可实现以下目标。
（1）用水指标达到用水定额先进水平，避免超计划用水、超定额用水。
（2）实现水污染环保风险的有效管控，规避环保风险。
（3）用水成本降低，提升生产设施效率、降低设备维护费用，吨钢效益约15元。
（4）建立了节水考核指标，优化用水管理，实现企业可持续发展。
五、结论和建议
（一）结论
钢铁企业水系统优化工作有利于钢铁企业节水管理升级、用水效率提升、延长设备使用寿命、降低水系统网络能耗、有效管控环保风险等，可为钢铁企业降低运行成本、提升企业效益、实现高质量发展提供有力支撑。
（二）建议
1.各钢铁企业用水模式存在差异性，每个钢铁企业均有的自身用水特点，在开展水系统优化时，应充分考虑企业的差异性，实现“一企一策”。
2.对于城市钢厂、工业园区内钢厂，在水系统优化时，应充分结合企业所处区域的特点，从产城融合、工业园区废水循环利用等更高的层次制定水系统优化方案。
3.自2023年以来，钢铁企业普遍效益下降较快，钢铁行业已进入深度调整期。建议钢铁企业在稳定生产运行的基础上，尽快开展水系统优化工作，降低各生产环节的用水运行成本，进一步提升企业盈利能力。
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