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1、 27 摘要在对中小型轧钢厂废水污染现状及治理情况进行广泛深入的调查研究的基础上,对典型企业的废水治理工艺进行剖析并应用数学模型对经济效益进行了分析和研究,从而论证了中小型轧钢厂废水治理的技术可行性。关键词:中小轧钢废水治理经济效益中小型轧钢厂废水治理及经济效益分析王志刚王艳玲(鞍钢新钢铁公司鞍山114000)(鞍山钢铁学院鞍山114000)中小型轧钢厂废水治理及经济效益分析王志刚轧制剪切冷却加热原料(钢坯、钢锭)成品精整图 1热轧型钢生产工艺流程图1轧钢生产工艺、废水的来源的特点中小型轧钢厂一般均为热轧,热轧是加热炉或均热炉将原料加热至 1150 1250 之后,在热轧机上轧至成品或半成品的
2、轧制工艺。热轧型钢的生产工艺如图 1所示。热轧工艺废水可分为间接冷却水和直接冷却水,间接冷却水主要用于加热炉冷却及主电机的冷却,水温升高,基本未受污染;直接冷却水用于直接冷却轧辊、轧辊轴承等轧钢设备及冲洗轧材表面的氧化铁皮和铁皮沟冲洗。热轧废水主要是直接冷却水,它的特点是含有大量的废氧化铁皮悬浮物和油,且水温较高,同时用水和排水量大,据统计吨钢材废水排放量为 2.5 15 m3,废水中含氧化铁皮悬浮物 1000mg/L 5000 mg/L,含油 50mg/L 500 mg/L。2废水治理工艺流程及治理效率根据热轧废水的特点,处理时主要采用沉淀、机械或手工除油、过滤、冷却等物理方法,处理后的废水
3、一般均能循环使用,分别构成净环和浊环水系统。废水处理工艺流程如图 1:间冷水经沉淀、冷却后回用。直冷废水经沉淀池沉淀,隔油池隔油、除油,过滤系统过滤处理后,水中的氧化铁皮、悬浮物和油由处理前的 1000mg/L 5000 mg/L,50mg/L 500 mg/L分别降为 40mg/L 100 mg/L、8mg/L 20 mg/L,有些厂家过滤系统,则处理后的悬浮物含量高一些,约80mg/L 250 mg/L。处理后水中污染物含量大大降低,水质基本达到了直接冷却水的水质要求,水全部循环使用。浊环系统进行蒸发污染处理,分离出的氧化铁皮和油均售出。3废水治理经济效益分析方法生产工艺是否适用不仅取决于
4、其技术水平,更重要的是取决于经济上的合理化。经济分析方法有动态和静态两类,前者虽比较接近实际,但方法繁杂;而后者方法简便实用。这是按静态分析进行,采用的经济指标为:一次投资、年运行费用、回收费用、废水治理成本、一次投资的静态回收年限、年净利润、吨产品利润。(1)一次投资(T)一次投资指为建设废水处理设施所发生的所有基建投资,包括修建水池和必要的附属设备是(如水泵等),以及运输、安装、管道、基础的辅料、仪表控制及工程回接费等,单位为元。(2)年运行费(F)年运行费包括废水处理系统(净、浊环)运行所需的电、水消耗费用及维护管理费,计算公式为:F=D+S+WGS=SL+FS式中:F 年运行费,元/a
5、;D废水处理系统年耗电费用,元/a;图 1废水治理工艺流程直冷水处理沉淀:直冷废水隔油除油过滤冷却回用间接水处理:间冷废水冷却回用净环水处理系统沉淀净环少量排污水做为浊环补充水浊环水处理系统辽宁城乡环境科技第 20卷 第 3 期 2000 年 6 月28S废水处理系统年耗电费,元/a;SL废水处理系统年补充新水总量,m3/aFS企业用水价格,元/m3WG废水处理系统的维护管理费,元/a。废水处理系统的维护管理费主要包括废水处理系统进行各类检修所需的设备及材料更换、备件、备品费用、维修、管理人员工资及企业管理费等。(3)回收费用(L)L=Ls+Lt+Ly式中:L回收费用,元/a;Ls废水处理系统
6、年回收水量折算的价值,元/a;Lt废水处理系统回收的氧化铁皮所得的收入,元/a;Ly废水处理系统年回收的废油所得,元/a。(4)废水治理成本(B)废水治理成本表示每处理一吨废水所需的费用,也可用设施运行费来表示,即治理一吨废水的运行费用。计算公式为:B=F/Q式中:B废水治理成本,元/t 水;Q年处理废水总量,m3/a。(5)年净利润(P)年净利润是指废水治理所获得的年净收入,元/a,按下式计算:P=L-F(6)一次投资的静态回收年限(V)一次投资的静态回收年限表示与治理前相比治理后所产生和节约的费用之和达到一次投资总全额(含一次投资的利息)所需要的年限,计算公式为:N=T/(Z-q T)Z=
7、P+K+W+J式中:N一次投资的静态回收年限,a;Z 治理后与治理前相比治理所得和节约的总费用,元/a;q年利率;K治理后比治理前减少的罚款、赔款费用,元/a;W治理后比治理前减少的排污费数额,元/a;J治理后比治理前年节约的其它费用,元/a。(7)吨产品利润(R)吨产品利润是指通过废水治理降低生产费用治每吨产品带来的利润,计算公式为:R=P/G式中:R吨产品利润,元/t;G成品材年产量,t/a。4典型厂家废水治理的经济效益分析在大量调查的基础上,经过分析比较,确定鞍山市第二轧钢厂、鞍山市第三轧钢厂、鞍山市钢材制品厂三家企业为典型厂家。三家企业废水治理经济效表 1典型企业废水治理经济效益综合分
8、析企业名称一次投资运行费用(万元/a)回收费用(万元/a)废水治理(元/m3)一次投资的静态回收年限(a)净利润(万元/a)吨产品利润(元/)效益排序鞍山市第二轧钢厂30930.80.02941.0321.83.211鞍山市第三轧钢厂82.368.290.02730.925.933.092鞍山市钢材制品厂101.685.560.02871.263.882.983益列于下表 1 中。从表 1中可见,废水处理成本较低,一次投资的静态回收期较短,废水处理所得的回收费用大于废水处理所需的运行费用,企业可获得一定收益,废水治理无亏损可能。5结束语该轧钢废水治理工艺较成熟、先进,能大大降低污染物的排放量和排放浓度。废水治理所需的一次投资不超出企业的承受能力,且投资回收期较短,废水处理成本较低,废水治理不仅无亏损可能,而且还可获得一定收益,经济效益较好,企业对治理的积极性大大提高,自觉性大大增强,对保护环境具有重要的意义。6参考文献1国家环境保护局.钢铁工业废水治理.中国环境科学出版社,1992,92王健民,陆雍森,俞开衡等.全力乡镇企业环境污染对策研究.江苏人民出版社,1993,53辽宁省环境监测中心站.辽宁省典型地区乡镇企业污染调查与研究(总报告)