钢铁企业水资源高效利用与智慧管控工程实践

钢铁行业是国民经济重要支柱，在国家发展中具有举足轻重的战略地位。我国钢铁工业高质量发展面临资源约束和生态环境约束等突出问题。中冶赛迪工程技术股份有限公司水资源事业本部杨世辉总工程师在2022年9月17日举办的“先进水技术博览（Part 6）”上，系统地介绍了我国钢铁工业水资源高效利用和智慧管控经验。

1. 我国钢铁工业水资源利用现状

我国钢铁行业水资源利用实现了从粗放向精细转型。从2000年至今，吨钢新水耗量从29 m³降低到2.4 m³，废水排放量从17 m³降低到0.6 m³。但至今钢铁行业仍是水资源消耗的大户，行业水耗占工业总水耗10%左右，废水排放量占工业废水总排放量的14%。

2.水资源高效利用和智慧管控实践

（1）钢铁企业水系统整体规划设计

以 “水量平衡”和“盐量平衡”为抓手，着眼“功能优化、短板补齐、智能升级”三个层面，对“产、配、用、排”四个关键环节进行问题分析， 提出水系统优化及规划方向，实现水系统的高效、低耗、智能化。挖掘雨水、城市污水、海水等“非常规”水源，优化水系统循环梯级利用、水处理回用、尾水生态景观利用、废水余热蒸发结晶等多种手段，并采用“数字化、智能化”手段赋能。

（2）水系统智能预测及管控

管网仿真：通过对管网系统物流仿真，平衡供水和错峰供水，实现输水管网高效运行。

爆管评估：通过压力预测及在线监测，识别高泄露风险管道，实现爆管预测和提前介入。

运营优化：基于水力模型和用水调度优化供水模式和管网匹配，可降低输水能耗5%以上。

数据驱动系统优化运营：将生产、调度、维修、巡检、管理等水厂日常运营进行大数据分析，改变传统水厂粗放的运维模式。

虚拟水厂：基于仿真模拟和大数据分析，在专属云平台建立水厂数字双胞胎，实现实时运行监测、深度学习和预测分析，管理方式从经验和制度驱动转变为可不断生长的数据驱动。

（3）基于机器视觉和人工智能的加药系统

基于机器视觉和人工智能的加药系统以人工巡检控制、数字模型控制值、流动电流检测控制和显示式絮凝控制为基础，在多参数的协同控制和最优化的控制策略下实现智能加药、混凝单元无人化智能控制。

3.钢铁行业水资源利用技术展望

我国钢铁企业面临巨大节水减排压力，钢铁企业全面实施零排放技术，提高用水效率和水的重复利用率是未来发展的必然方向。正渗透、双极膜和浸没燃烧蒸发等技术值得关注。

2022年9月17日上午，由中国环境科学学会水处理与回用专业委员会主办，四川大学建筑与环境学院和中国中车沃顿科技股份有限公司协办的技术沙龙“先进水技术博览（Part 6）”（WaterTech.）成功举办。技术沙龙采用网络会议的形式进行，中国中车沃顿科技股份有限公司总经理金焱主持了会议。中冶赛迪工程技术股份有限公司水资源事业本部杨世辉总工程师、安徽华骐环保科技股份有限公司连宏伟副总裁分别作了题为《钢铁企业水资源高效利用和智慧管控工程实践》《高品质污水厂提标改造的系统解决方案》的精彩报告，来自水处理领域的专家、学者、工程技术人员和学生等2700余人通过腾讯会议、尚云互联直播、蔻享学术直播、中国知网直播和bilibili直播等平台参加了此次沙龙。

杨世辉

总工程师、副总经理，中冶赛迪工程技术股份有限公司水资源事业本部