武建國 程繼軍
背景和目的
我國人多水少、水資源時空分布不均,節(jié)水、治水、管水、興水任務仍然十分艱巨。近年來,隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速推進和全球氣候變化影響加劇,我國水資源短缺、水災害頻發(fā)、水生態(tài)損害、水環(huán)境污染等問題愈加凸顯,已經成為制約經濟社會發(fā)展的突出瓶頸。黨的十八大以來,明確提出“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的新時期水利工作方針,為加快水利改革發(fā)展提供了科學指南和根本遵循。
國家標準化體系建設發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)提出了“到2020年,基本建成支撐國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化的具有中國特色的標準化體系”。節(jié)水型社會建設“十三五”規(guī)劃提出“規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)(年用水量1萬立方米及以上)用水定額和計劃管理全覆蓋”,并提出“制定鋼鐵水效標準和煉鐵、煉鋼、軋鋼等工序用水定額”等工作要求。
我國是鋼鐵大國,鋼鐵行業(yè)用水量約占工業(yè)用水量的10%以上,位居工業(yè)行業(yè)第三位,屬于高耗水行業(yè)。2002年國家頒布了《取水定額第2部分鋼鐵聯(lián)合企業(yè)》國家標準,并于2012年進行了第一次修訂。取水定額的頒布極大地促進了鋼鐵行業(yè)節(jié)水技術進步,全面采取工藝節(jié)水、循環(huán)用水、廢水回用等技術措施,用水指標穩(wěn)步提升。噸鋼取水量由2005年的8.71立方米降至2017年的3.12立方米,水重復利用率從2005年的94.3%升至2017年的97.83%,節(jié)水總體成效顯著。
然而,用水定額標準工作仍然滯后,尤其是工業(yè)用水定額普遍存在概念模糊、方法不規(guī)范、體系不完善、可操作性較差等問題,不能適應水資源管理的新形勢要求。根據(jù)嚴格的水資源管理和水效管理創(chuàng)新制度的要求,有必要加強有關標準體系的深入研究。
為了更好地促進鋼鐵企業(yè)開展節(jié)水工作,需要構建完善的鋼鐵行業(yè)用水定額標準體系。
1.鋼鐵行業(yè)用水定額標準體系是采取國家節(jié)水行動有效支撐的措施。國家實施嚴格的水資源管理和考核制度,鋼鐵行業(yè)作為高耗水行業(yè),有必要建立與此相適應的節(jié)水考核制度,而構建鋼鐵行業(yè)用水定額標準體系,可以系統(tǒng)地、有效的規(guī)范鋼鐵企業(yè)用水。
2.鋼鐵行業(yè)用水定額標準體系為鋼鐵企業(yè)節(jié)水工作提供了方向。在我國鋼鐵行業(yè)用水粗放的情況下,目前我國已執(zhí)行近20年的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)取水定額,為促進鋼鐵企業(yè)節(jié)水提升用水效率起到了重要的作用。但是,隨著鋼鐵行業(yè)節(jié)水水平的提高,在企業(yè)用水向精細化管理轉變的新情況下,節(jié)水管理中的局限性愈來愈明顯,已不能完全適應鋼鐵行業(yè)節(jié)水管理的需求,急需進一步完善鋼鐵行業(yè)用水定額標準體系,制定鋼鐵企業(yè)各生產工序和產品用水定額,需要從工序和產品用水方面增加約束條件,從而引領鋼鐵企業(yè)全方位精細化開展節(jié)水工作。
鋼鐵行業(yè)用水定額發(fā)展脈絡及存在不足
(一)發(fā)展脈絡:
鋼鐵工業(yè)用水定額的演變走過了一個從無到有的過程,從供水管理到需水管理的過程。從建國初期到21世紀以來,鋼鐵行業(yè)用水標準經歷了從無到有,由單一到多元的發(fā)展歷程。從時間軸上看,可分為建國初期到20世紀80年代、2002年、2007年、十一五以來等幾個發(fā)展階段。
(二)存在不足:
近年來,鋼鐵行業(yè)對節(jié)水的關注度日益下降,節(jié)水管理水平止步不前,很難適應新的節(jié)水形勢要求。現(xiàn)行取水定額的局限性凸現(xiàn),作用十分有限,尤其在節(jié)水考核評價和水效管理方面缺乏依據(jù),節(jié)水工作陷入管理瓶頸,難有突破。主要問題如下:
1.現(xiàn)行用水定額缺乏科學性、系統(tǒng)性,尚處于用水量的初級綜合評價階段,存在很大的局限性,在水質、用水過程、產品規(guī)格等用水關鍵因素,對用水定額的干擾研究還不夠。
2.現(xiàn)行用水定額在用水水平較低的粗放式管理模式下的作用還是明顯的,但是一旦達到一個較高的用水水平,水管理瓶頸就會顯現(xiàn)出來。
一是生產用水影響因素多元化。鋼鐵企業(yè)主要以鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的形式存在,其地理位置不同,供水條件不同、生產規(guī)模不同,生產工藝路線不同,生產的主要產品不同,這些因素均會對企業(yè)取水的可比性造成比較大的影響,僅通過取水定額進行簡單的節(jié)水評價或評估是不科學的,也是不公平的。而且,單一的煉鋼企業(yè)、軋鋼企業(yè)也不在少數(shù),用于聯(lián)合鋼鐵企業(yè)的取水定額標準并不能完全滿足這類企業(yè)的需求。
二是水源種類復雜化。用水定額的范圍界定包括兩個方面:一方面與用水結構有關的生產范圍界定,為便于分析比較,范圍界定為鋼鐵聯(lián)合企業(yè)內部普遍存在的主生產、輔助生產和附屬生產等生產設施,而自備電廠和礦山選廠等生產設施從中剝離出來,不計入取水定額中。另一方面對水種的范圍界定,鋼鐵聯(lián)合企業(yè)取水水種包括地表水、地下水、自來水、城市中水、海水等,城市中水和海水屬于非傳統(tǒng)水源范疇,屬于國家鼓勵利用類替代性水資源,不計入取水定額,其他三類均屬于淡水資源,國家嚴格管理控制。在取用自來水和地下水的過程中,一般取多少用多少,而地表水則有一個凈化的過程,在生產用水之前的凈化過程中會產生取水的損失,這些因素在原先的取水定額中均考慮不足。
因此,為適應國家節(jié)水新形勢,必須創(chuàng)新性地開展鋼鐵行業(yè)用水定額體系研究,建立一套科學有效的反映鋼鐵企業(yè)用水全過程具有可操作性的用水定額標準體系。
鋼鐵行業(yè)用水定額標準體系構建
(一)鋼鐵行業(yè)用水定額:
按照《國民經濟行業(yè)分類》(GB/T 4754-2017),鋼鐵工業(yè)涉及黑色金屬礦采選、石墨及碳素制品制造、煉焦、鐵合金冶煉、煉鐵、煉鋼、鋼壓延加工、金屬絲繩及其制品的制造等方面,應該制定相關行業(yè)用水定額。
(二)鋼鐵工業(yè)企業(yè)分類組成分類:
鋼鐵工業(yè)生產是一個對冶金原料、輔料和產品進行采選、冶煉、加工、制造的復雜過程。
鋼鐵工業(yè)企業(yè)生產設施包括主要生產設施、輔助生產設施和附屬生產設施等。鋼鐵聯(lián)合企業(yè)主要生產設施包括燒結、球團、焦化、煉鐵、煉鋼、軋鋼等;輔助生產設施包括自備電廠、石灰、鼓風機站、空壓站、氧氣站、鍋爐、水處理等;附屬生產設施包括洗浴、食堂、綠化等;鐵輔助企業(yè)包括與鋼鐵生產密切相關并有一定獨立性的采礦、選礦、鐵合金、碳素制品、耐火材料、冶金石灰、金屬制品等鋼。
(三)鋼鐵行業(yè)用水定額標準體系構建和組成:
1.指標分級構建。
鋼鐵行業(yè)用水定額指標構建應從科學合理、節(jié)約用水、可操作性、有效覆蓋等方面考慮,設定分級。依據(jù)我國現(xiàn)有的鋼鐵企業(yè)用水情況,用水定額指標宜分為領跑值、先進值、通用值三級指標。領跑值為節(jié)水標桿,用于引領企業(yè)節(jié)水技術進步和用水效率的提升,可供嚴重缺水地區(qū)新建(改建、擴建)企業(yè)的水資源論證、取水許可審批和節(jié)水評價參考使用;先進值用于新建(改建、擴建)企業(yè)的水資源論證、取水許可審批和節(jié)水評價;通用值用于現(xiàn)有企業(yè)的日常用水管理和節(jié)水考核。
2.指標分類構建。
鋼鐵行業(yè)用水定額按照主要企業(yè)類型、生產工序類型、產品類型等可分為企業(yè)用水定額、工序用水定額、產品用水定額等。依此,形成如下鋼鐵行業(yè)用水定額體系:
企業(yè)用水定額體系:鋼鐵聯(lián)合企業(yè)、鐵合金冶煉企業(yè)(錳鐵、硅鐵、鉻鐵、鎳鐵等)、燒結/球團企業(yè)、煉焦企業(yè)、鋼壓延企業(yè)(熱軋、冷軋、鍍鋅、彩涂)、鐵礦企業(yè)、鋼金屬制品企業(yè)、鑄造企業(yè)等用水定額。
工序用水定額體系:焦化、燒結/球團、煉鐵(高爐、非高爐煉鐵)、煉鋼(轉爐、電爐、精煉)、連鑄(板坯、方坯、異型坯)、熱軋(寬厚板、中厚板、薄板、鋼筋、高速線材、棒材、型鋼等)、冷軋(連軋機、可逆軋機、鍍鋅、鍍錫、電工鋼、彩涂)、無縫鋼管、焊接鋼管、鑄管等用水定額。
連鑄產品用水定額體系:板坯、方坯、異型坯等用水定額;寬厚板、中厚板、薄板、鋼筋、高速線材、棒材、型鋼等熱軋產品用水定額;冷軋板、鍍鋅、鍍錫、電工鋼、彩涂等冷軋產品用水定額。
結論和建議
本文較完整地提出了一套鋼鐵工業(yè)用水定額標準體系,從各工序入手,建立企業(yè)、工序、產品用水定額三級指標體系。鋼鐵工業(yè)用水標準體系是鋼鐵行業(yè)節(jié)水工作向精細化管理轉化、滿足水行政主管部門水資源管理需求的重要支撐。
現(xiàn)階段,31個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市)均發(fā)布了省級用水定額標準,其中鋼鐵部分內容可根據(jù)各地水行政主管部門節(jié)水管理需求,參考本標準體系細化,從而實現(xiàn)鋼鐵行業(yè)用水定額標準貫徹執(zhí)行,節(jié)水監(jiān)管行之有效。