1．引言
水资源的日益短缺,已成为全球普遍关注的重大环境问题之一。资料显示,我国人均水资源占有量仅2220m³,远低于74300m³的世界人均占有量,并且我国人均水资源占有量在时间和地区分布上极不均衡,如济南地区的人均水资源占有量只有221 m³,被定性为资源性极度缺水城市。与此同时, 我国的万元工业产值取水量高达90 m³, 是发达国家的3～7倍, 工业水重复利用率仅有52%, 工业用水效率与世界先进水平相比差距悬殊。因此, 提高工业用水效率、创建节水型企业, 是缓解水资源供需矛盾、保证我国经济可持续发展的必由之路。
冶金工业的用水量和废水的产生量在工业企业中占有较大比例。我国冶金企业在吨钢耗新水指标和水的循环率方面与国外同行先进水平比还有相当大的差距, 存在着巨大的节水潜力。挖掘这种潜力, 从工业水节流、兴建污水处理厂、提高中水回用率、采用先进节水工艺设备等方面入手可以取得非常好的节水效果。
2.我国水资源储量现状
我国水资源总量2.8万亿m³，按自然和地理特点大致分为四类地区：
第一类地区包括东北黑龙江、鸭绿江，西南雅鲁藏布江、怒江、澜沧江、红河以及西北伊犁河、额尔齐斯河等国际界河或出境河流域，简称为外流区。该区水资源量约为全国水资源总量的28%，人均水资源量为全国平均的3.8倍，水资源利用率最低，为5.5%。
第二类地区包括长江、珠江及东南沿海诸河等流域，简称为南方区。该区水资源量占全国水资源总量的一半以上，人均水资源量为全国平均的1.1倍，水资源利用率为16.7%。
第三类地区包括黄河、淮河、海河及辽河等流域，简称为北方区。该区水资源总量约为全国水资源总量的31%，人均水资源量约为全国平均的1/4，水资源利用率最高，为63.8%。
第四类地区主要为内陆河地区，简称为内陆区。该区水资源总量约为全国的9%，人均水资源量为全国平均的1.9倍，水资源利用率为49.2%。
目前我国北方区和内陆区水资源利用率已分别达到63.8%和49.2%。从水资源角度，水资源利用率已不宜提高，可供水量应基本维持现状，即分别为1500亿m³及500亿m³左右。南方区目前水资源利用率为16.7%，从水资源角度看，还有一定潜力。若按水资源利用率增加到25%-30%计算，该区可供水量将达到4500亿-5000亿m³以上，在现有基础上，可以增加1700亿-2200亿m³以上。外流区目前水资源利用率为5.5%，从水资源角度看，具有较大潜力，但如向北方区供水，需要长距离引水，开发具有一定难度。而北方区及内陆区远景需要增加的供水量，几乎全部要靠跨流域调水或长距离引水解决。根据目前的规划和设想，除从长江调水约500亿m³和东北的北水南调及西北的引伊、引额约100亿m³外，还要考虑从西南诸河调水约300亿m³，才能基本满足北方区和内陆区远景经济社会的可持续发展需要。
3. 我国钢铁行业用水现状及存在问题
3.1部分企业为减少投资和成本任使用原直流供水系统
由于我国钢铁企业老企业比例较大，而老企业直流系统居多，改造任务重。一批企业，特别是在水资源相对丰富地区的企业，仍使用原有的简单处理设施，使含有污染物的生产废水经过处理与其它废水汇流后达标排放。不仅造成水资源的浪费，而且对环境造成污染。
3.2供水水质不纯，补水量增大
部分企业原设计没有循环设施，近几年来，水资源紧张，环保要求严，故增建了水循环设施。但是将间接冷却水和直流冷却水汇入同一处理系统处理，由于间接冷却水用户对水质要求高，掺混了浊水后，水质不能满足用水要求，故只能使用新水，而浊环水用户的用量又小于处理回收水量，只好将多余的水大量外排，既浪费水资源，又污染环境。
3.3循环设施不完善，造成补水量大
有的企业建有循环水系统和设施，但是不完善，有的缺污泥处理系统，有的缺冷却设施，这样，污泥直接排放造成污染，同时排走大量的水；或水温过高，不能满足生产对水温的要求而增补新水。
3.4循环水系统中没有水质稳定措施，造成补水量大，排水量大
现在许多企业虽有循环系统及设施，但其相应补充水及循环水水质不受控制，又缺乏有效的水质稳定措施，使得循环水使用一段时间后，悬浮物增多，含盐量增多，菌藻繁殖等，造成水质不能满足用户要求，必须增加补水以“降低”循环水中悬浮物和总含盐量，从而造成补水量大。有的企业有水质稳定措施，如加药设施，但加药系统自动化程度不高，多为人工不定时加药，不能很好地控制循环水水质，也增大了循环水系统的排污量，使循环水系统浓缩倍数低，增加了新水消耗量。
3.5生产工艺用水量大
生产工艺用水量大，循环水量就大，从而造成补水量大，这是企业存在的共性问题。如高炉冲渣水，目前多采用水冲渣法，1t渣约需10m³水，若采用转鼓渣法粒化装置的工艺，则1t渣只需1m³水；目前大中型高炉煤气净化绝大多数为“湿法”，这样就需要大量的洗涤水，同时这些水又造成新污染。以一座300m³级高炉为例，煤气洗涤水一般为300m³/h，此水中悬浮物含量超过2000mg/l，而且尚含有酚等其它污染物，因此，直接外排是不允许的，故目前该类洗涤水均以加药处理后循环使用。该处理系统庞大、繁杂，若采用“干法”除尘，则不需要这部分水，从而节约水资源，杜绝了污染。连铸二次冷却方式不同，如采用气水喷雾方式冷却，可比传统的水冷方式节水约40%，从而也节约了处理这部分水的投资、占地。再如，近年来在主体生产工艺技术改造时，生产单位经常由于投资紧张，在循环水设施建设上，能简则简，对水处理的重视程度不够，形成“欠账”过多，这不仅给生产节水带来诸多困难，而且造成严重的环境污染。
3.6现有供水系统不合理，造成能耗高
由于我国钢铁企业的用水系统大多数是从直流系统改造为循环系统、部分循环系统，为节省投资未进行供排水系统整体优化，部分车间改循环，补水量减少，而原供水泵组及供水管网因用水量减少，管网压力升高，而且，管网必须满足最高压力用户的要求，压力一般在0.5兆帕左右，而循环系统补充水需用压力一般只0.3兆帕即可，因而造成能源浪费。另外还有一种情况，就是直流供水系统的管网，为确保不间断用水户而设置的安全供水水塔要求，必须将供水压力控制在水塔进出水的条件下，一般压力必须大于0.3兆帕，而循环系统补充水压力只需0.3兆帕即可，因而，也造成了能源浪费。
水资源的日益短缺,已成为全球普遍关注的重大环境问题之一。资料显示,我国人均水资源占有量仅2220m³,远低于74300m³的世界人均占有量,并且我国人均水资源占有量在时间和地区分布上极不均衡,如济南地区的人均水资源占有量只有221 m³,被定性为资源性极度缺水城市。与此同时, 我国的万元工业产值取水量高达90 m³, 是发达国家的3～7倍, 工业水重复利用率仅有52%, 工业用水效率与世界先进水平相比差距悬殊。因此, 提高工业用水效率、创建节水型企业, 是缓解水资源供需矛盾、保证我国经济可持续发展的必由之路。
冶金工业的用水量和废水的产生量在工业企业中占有较大比例。我国冶金企业在吨钢耗新水指标和水的循环率方面与国外同行先进水平比还有相当大的差距, 存在着巨大的节水潜力。挖掘这种潜力, 从工业水节流、兴建污水处理厂、提高中水回用率、采用先进节水工艺设备等方面入手可以取得非常好的节水效果。
2.我国水资源储量现状
我国水资源总量2.8万亿m³，按自然和地理特点大致分为四类地区：
第一类地区包括东北黑龙江、鸭绿江，西南雅鲁藏布江、怒江、澜沧江、红河以及西北伊犁河、额尔齐斯河等国际界河或出境河流域，简称为外流区。该区水资源量约为全国水资源总量的28%，人均水资源量为全国平均的3.8倍，水资源利用率最低，为5.5%。
第二类地区包括长江、珠江及东南沿海诸河等流域，简称为南方区。该区水资源量占全国水资源总量的一半以上，人均水资源量为全国平均的1.1倍，水资源利用率为16.7%。
第三类地区包括黄河、淮河、海河及辽河等流域，简称为北方区。该区水资源总量约为全国水资源总量的31%，人均水资源量约为全国平均的1/4，水资源利用率最高，为63.8%。
第四类地区主要为内陆河地区，简称为内陆区。该区水资源总量约为全国的9%，人均水资源量为全国平均的1.9倍，水资源利用率为49.2%。
目前我国北方区和内陆区水资源利用率已分别达到63.8%和49.2%。从水资源角度，水资源利用率已不宜提高，可供水量应基本维持现状，即分别为1500亿m³及500亿m³左右。南方区目前水资源利用率为16.7%，从水资源角度看，还有一定潜力。若按水资源利用率增加到25%-30%计算，该区可供水量将达到4500亿-5000亿m³以上，在现有基础上，可以增加1700亿-2200亿m³以上。外流区目前水资源利用率为5.5%，从水资源角度看，具有较大潜力，但如向北方区供水，需要长距离引水，开发具有一定难度。而北方区及内陆区远景需要增加的供水量，几乎全部要靠跨流域调水或长距离引水解决。根据目前的规划和设想，除从长江调水约500亿m³和东北的北水南调及西北的引伊、引额约100亿m³外，还要考虑从西南诸河调水约300亿m³，才能基本满足北方区和内陆区远景经济社会的可持续发展需要。
3. 我国钢铁行业用水现状及存在问题
3.1部分企业为减少投资和成本任使用原直流供水系统
由于我国钢铁企业老企业比例较大，而老企业直流系统居多，改造任务重。一批企业，特别是在水资源相对丰富地区的企业，仍使用原有的简单处理设施，使含有污染物的生产废水经过处理与其它废水汇流后达标排放。不仅造成水资源的浪费，而且对环境造成污染。
3.2供水水质不纯，补水量增大
部分企业原设计没有循环设施，近几年来，水资源紧张，环保要求严，故增建了水循环设施。但是将间接冷却水和直流冷却水汇入同一处理系统处理，由于间接冷却水用户对水质要求高，掺混了浊水后，水质不能满足用水要求，故只能使用新水，而浊环水用户的用量又小于处理回收水量，只好将多余的水大量外排，既浪费水资源，又污染环境。
3.3循环设施不完善，造成补水量大
有的企业建有循环水系统和设施，但是不完善，有的缺污泥处理系统，有的缺冷却设施，这样，污泥直接排放造成污染，同时排走大量的水；或水温过高，不能满足生产对水温的要求而增补新水。
3.4循环水系统中没有水质稳定措施，造成补水量大，排水量大
现在许多企业虽有循环系统及设施，但其相应补充水及循环水水质不受控制，又缺乏有效的水质稳定措施，使得循环水使用一段时间后，悬浮物增多，含盐量增多，菌藻繁殖等，造成水质不能满足用户要求，必须增加补水以“降低”循环水中悬浮物和总含盐量，从而造成补水量大。有的企业有水质稳定措施，如加药设施，但加药系统自动化程度不高，多为人工不定时加药，不能很好地控制循环水水质，也增大了循环水系统的排污量，使循环水系统浓缩倍数低，增加了新水消耗量。
3.5生产工艺用水量大
生产工艺用水量大，循环水量就大，从而造成补水量大，这是企业存在的共性问题。如高炉冲渣水，目前多采用水冲渣法，1t渣约需10m³水，若采用转鼓渣法粒化装置的工艺，则1t渣只需1m³水；目前大中型高炉煤气净化绝大多数为“湿法”，这样就需要大量的洗涤水，同时这些水又造成新污染。以一座300m³级高炉为例，煤气洗涤水一般为300m³/h，此水中悬浮物含量超过2000mg/l，而且尚含有酚等其它污染物，因此，直接外排是不允许的，故目前该类洗涤水均以加药处理后循环使用。该处理系统庞大、繁杂，若采用“干法”除尘，则不需要这部分水，从而节约水资源，杜绝了污染。连铸二次冷却方式不同，如采用气水喷雾方式冷却，可比传统的水冷方式节水约40%，从而也节约了处理这部分水的投资、占地。再如，近年来在主体生产工艺技术改造时，生产单位经常由于投资紧张，在循环水设施建设上，能简则简，对水处理的重视程度不够，形成“欠账”过多，这不仅给生产节水带来诸多困难，而且造成严重的环境污染。
3.6现有供水系统不合理，造成能耗高
由于我国钢铁企业的用水系统大多数是从直流系统改造为循环系统、部分循环系统，为节省投资未进行供排水系统整体优化，部分车间改循环，补水量减少，而原供水泵组及供水管网因用水量减少，管网压力升高，而且，管网必须满足最高压力用户的要求，压力一般在0.5兆帕左右，而循环系统补充水需用压力一般只0.3兆帕即可，因而造成能源浪费。另外还有一种情况，就是直流供水系统的管网，为确保不间断用水户而设置的安全供水水塔要求，必须将供水压力控制在水塔进出水的条件下，一般压力必须大于0.3兆帕，而循环系统补充水压力只需0.3兆帕即可，因而，也造成了能源浪费。
