兀晓鹏
中冶南方工程技术有限公司 湖北武汉430223
摘要：从钢铁企业雨水污染机理分析出发，结合海绵城市作用原理，系统阐述如何将“海绵城市”理念应用于钢铁企业建设中，同时明确注意事项及要点，提出合理化建议。
关键词：海绵城市技术指标 海绵城市设施 钢铁企业雨水污染分析
根据“中钢协”数据，2020年1-12月，中国累计生产粗钢10.53亿吨，占全世界产量50%以上。毋庸置疑，中国已经成为世界第一钢铁大国。钢铁产业作为国民经济基础产业，在支持国家经济建设、提升综合国力方面发挥了重要的作用。但也应该看到，作为重工业，钢铁产业的发展也对生态环境带来了不利的影响。为减少对生态环境的影响，钢铁企业除了生产工艺的技术革新外，削减生产期间的污染排放也是有效途径。
海绵城市建设理念通过系列低成本措施对场地雨水进行吸纳、处理，可以有效地削减水污染、改善水环境，从而减少开发建设对生态环境的影响。自从2015年国家海绵城市试点工作开展以来，海绵城市建设效果得到了社会的广泛认可，一些地方政府也陆续将海绵城市建设列入了工作计划和规划管控目标。
将“海绵城市”理念应用于钢铁企业建设中，既是规划管控的切实要求，也能减少水环境污染，充分发挥社会效益。对此开展研究，有着积极的现实意义。
1 海绵城市理念
海绵城市是指通过加强城市规划建设管理，充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用，有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式[1]。
2 海绵城市工程技术措施
狭义的海绵城市建设途径主要是低影响开发，即通过合理控制开发强度，最大限度减少对建设场地原有水生态环境的破坏。低影响开发的核心是保持建设场地在建设前后水文特征不变，有效控制径流总量、径流峰值和径流污染。从水文学角度，通过采取渗透、蓄积等措施，可以减少开发后外排径流量；通过渗透、滞留、调节等措施，可以削减峰值、延缓峰值时间；通过渗透、滞留、物理过滤、生物净化等措施，可以减少初期雨水中的固体悬浮物、化学物质。在我国建设实践过程中，低影响开发的含义已经从最初只重视场地源头拓展至源头、过程、末端三位一体不同尺度的控制措施。
针对具体工程而言，源头控制是工程建设的切实落脚点，也是落实海绵城市规划指标的有效抓手。常见的海绵城市源头控制工程技术设施有：透水铺装、人工渗滤土壤、雨水湿地、湿塘、干塘、植草沟及绿色屋顶、雨水调节池等。在工程设计中，可以根据上层规划指标要求，结合建设项目所在地气候、水文、土壤、场地条件等因素，选取适宜的技术及其组合系统，减少因开发建设对现有水文状况的破坏，最大限度维护区域良好的生态功能。
3 对钢铁企业建设中海绵城市技术应用的建议
目前，针对海绵城市在钢铁企业应用的研究尚不多见，也没有统一共识。结合钢铁工程建设经验及海绵城市技术特点，本文建议如下：
3.1合理确定海绵城市技术指标
目前，常用的海绵城市技术指标有年径流总量控制率、面源污染削减率、峰值径流系数等强制性指标，及下沉式绿地率、透水铺装率、绿色屋顶率、雨水回用率等引道性指标。
如果建设地块已有海绵城市规划管控指标要求，则应满足规划要求。针对无规划要求的情况，可不设定强制性指标，但应对海绵城市设计方案进行指标计算与对比，确保投资发挥效益。在海绵城市技术指标选取时，还应充分考虑建设地自然条件：如滨海滨河建设的钢铁企业，地下水位较高、水体污染风险大；在季风区域建设的钢铁企业，降雨波动大、存在结构性缺水可能性；在山区建设的钢铁企业，低位引水能耗大、场地边坡多等等。在面对不同自然条件时，应从需求出发，以解决问题为导向，不生搬硬套规范，合理选定指标组合。
3.2针对钢铁企业各生产工序特点合理选取海绵城市设施
钢铁企业各生产工序存在不同的雨水污染机理及特点，应采取对应的技术对策，选取适当的海绵城市设施，确保各类海绵工程措施能够发挥作用。
（1）原料车间
原料车间主要为钢铁冶炼原燃料的储存、混匀与转运，不涉及到生产。在过去原料车间往往为露天设置的堆场，近年来，在国家环保政策的要求下，新建原料车间一般均建设为封闭式钢结构大跨度大棚。建设本底分析：原料车间建筑密度大、径流系数大，雨水污染主要为SS（悬浮颗粒物）及固体沉积物。
（2）烧结、球团、石灰车间
烧结、球团、石灰车间为钢铁冶炼原料、辅料的生产。主要包括原料、燃料煤的混匀，窑炉烧制，成品筛分等生产设施以及相互间物料的转运，还包括为生产设施服务的给排水、燃气、热力、电力等公辅设施，以及除尘、烟气处理、余热利用等环保设施。建设本底分析：烧结、球团、石灰车间建筑密度相对小、径流系数相对小，雨水污染主要为SS、固体沉积物及少量无机化学物。
（3）焦化车间
焦化车间为钢铁冶炼燃料的生产。主要包括焦煤的破碎、混合，焦炉烧制，成品筛分等生产设施以及配套的公辅设施、环保设施。与其他铁前生产环节相比，焦化车间的特殊性在于存在焦煤干馏后存在大量的化学副产品，建设本底分析中必须重视化产处理设施周边的雨水包含无机化学物问题。
（4）炼铁车间
目前，主流炼铁工艺为高炉炼铁。高炉炼铁车间为利用燃料对原料进行的冶炼生产，主要包括原燃料的储存、筛分，高炉冶炼等生产及辅助设施。炼铁车间存在大量的物理、化学反应，相比于铁前环节，其需要较多的辅助生产设施和环保设施；炼铁车间还会产生大量的废渣需要处理及转运；炼铁车间成品为高温液态铁水，运输系统安全性要求高；另外，高炉炼铁工艺要求生产具备不间断性。建设本底分析：炼铁车间径流系数呈现分区差别特点；雨水污染物种类较多，既有SS、固体沉积物，也有一些无机化学物；炼铁车间还必须重视防内涝问题，确保生产及运输安全。
（5）炼钢连铸车间
炼钢连铸车间为脱除铁水杂质、调节钢水微成份的冶炼生产，以及钢水的浇筑成坯生产。炼钢车间同样需要较多的辅助生产设施和环保设施，也需要建设废渣处理及转运设施。与炼铁车间不同的是，炼钢车间生产工艺衔接紧密，设施集中布置，形成较大的主厂房建筑，建设本底分析中应重视大型屋面带来的高峰值雨水问题。
（6）轧钢车间
轧钢车间为钢坯的轧制加工生产及钢材的深加工。轧钢车间生产设施集中布置在主厂房内，其辅助生产设施和环保设施相对简单。建设本底分析中应注意高峰值雨水问题，还要重点关注酸洗机组、酸再生设施周边雨水化学污染问题。
（7）生活服务区
生活服务区主要为企业职工日常餐饮、活动、住宿服务。建设本底分析中应注意餐饮污水，生活污水问题，还要结合区域绿化创造美好的景致景观，改善职工生活条件。
3.3结合厂区总平面布置做好海绵设施总体布局
需要注意的是，与市政和房建工程不同，钢铁企业以生产为主，厂区平面布置主要依据生产工艺要求，不能随意调整。在进行海绵设施总体布局设计时，应认真了解生产实际，尊重既有厂区总平方案，结合生产设施、工艺管网的布置开展工作。
3.4做好海绵城市设计与常规工程设计的衔接
海绵城市与常规工程在设计内容方面存在很多技术接口，在设计进度方面既有交叉，也有同步。因此，在设计管理中应注意做好策划，推动专业协同，避免设计漏项或工作反复。以设计协同推进建设协同，确保海绵设施与主体工程能同步施工、同步运行。
3.5指导生产企业编制海绵城市设施维护管理制度
近年经验告诉我们，海绵城市建设绝不是一劳永逸，做好日常维护，对于发挥海绵设施作用有着重要的意义。因此，在开展钢铁企业海绵城市设计时，应充分考虑维护检修工作的可能性和便利性，合理选择海绵设施。另外，还要根据企业管理特点，指导编制符合企业实际的海绵设施维护管理制度。
4 结语
总之，作为低成本解决方案，海绵城市技术在解决钢铁企业雨水问题中，能发挥积极作用。在钢铁企业海绵城市设计中，应从服务生产出发，尊重生产实际需求、保证生产安全；同时也应充分发挥主观能动性，以解决问题为目的、不照搬指标、不排斥“灰色设施”，实事求是、具体分析，促进城市生态环境的整体发展。
参考文献
[1]《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》国办发[2015]75号.