为践行“少索取、全处理、追求极致零排放”管理理念，助力新一代冶金示范工厂建设工作，首钢股份以技术创新和管理创新为抓手，以建设一流的水处理设施、实现水资源高效循环利用为指引，通过优化水资源管理、推进数智管控、推进水资源高效利用和智慧能源系统建设，实现水资源的极优配置、极致效率、极低成本、极致能效，“四个极致”管理创新项目的实施以稳定、高效、经济的步伐助推公司在水资源管理工作上迈向新的台阶。

背景

满足国家政策法规要求。我国是水资源严重短缺的国家，国家先后发布了《水十条》《国家节水行动方案》等节水法规。2023年5月发布的《节约用水条例》建立了水资源刚性约束制度，限制企业取水许可总量，超取水许可总量的企业，将取消企业取水资格。

满足钢铁行业高质量发展的要求。钢铁企业是耗水大户，水利部已委托中钢协开展钢铁行业用水效率调研工作，将降低钢铁企业用水定额。河北省水利厅已率先行动，2022年1月实施的河北省地方标准，将河北省内钢铁联合企业取水定额由吨钢3.57立方米降低至3.16立方米，要求企业重视用水效率提升。

解决企业自身发展与水资源供应不足难题及践行企业“四个极致”的现实需求。2022年，水利部门将首钢股份年取水许可总量由3600万立方米减少至2804万立方米， 2022年，首钢股份实际用水总量为2720万立方米。2023年，首钢股份新建新能源产线、白灰窑、带焙等项目用水需求总量为270万立方米，新水消耗总量将高达2990万立方米，超出了取水许可总量的要求。

主要做法

优化水资源管理，践行极优配置。首钢股份水系统经过长期实践，摸索出在水系统动态平衡中追求极优效果，实现供需平衡、成本最低、效率最高、运行最顺的资源配置理念，这一管理模式的核心在于能够高效梯级利用公司整体水资源，分级动态调控用户，有效实现特殊废水消纳管控，综合提升水资源利用效率，实现吨钢耗新水由3.37立方米降低至2.80立方米。

一是构建水资源高效梯级利用管理体系，提高水资源利用效率。首钢股份构建了从工序内部到公司整体层面的水资源高效梯级利用架构：各工序内部按用水水质分类，主要包括除盐水循环系统、净环水系统、浊环水系统等。根据水质的不同，工艺的要求不同进行分级，将上一级水质较好的排污水应用至下一级继续使用，直至最低级，构建工序内部水资源高效梯级利用架构，实现公司整体水资源高效利用。

二是分级动态调控用户，提高水资源利用效率。首钢股份为保证除盐水高效使用，通过综合分析、试验，制定了三级用户除盐水用量及水质控制标准，当除盐水富裕时，精细调整三级用户除盐水使用，最优质水资源极优配置。通过除盐水三级动态调控，大大提升了除盐水的使用效率，实现部分工业循环水系统浓缩倍数由原来的3.0提升到4.5以上，节约新水消耗近12%。

三是特殊废水极优配置，护航水处理系统稳定运行。首钢股份立足生产工艺实际，通过水质分析及场景耐受度测试，创新性地构建了特殊废水管理模式，实现废水资源化利用，如焦化废水用于炼钢焖渣与烧结混料，脱硫脱硝废水用于脱硫石灰加水，冷轧再生水服务于选矿与绿化，高含盐水则用于高炉冲渣。此举不仅解决了废水无害化难题，还保障了水系统长期稳定运行，成为公司水系统高效运行的关键一环。

推进数智管控，践行极致效率。水系统作为钢铁企业主要能源介质系统，推进数智管控，可以降低水系统运行成本、提升企业数字化管控能力，也是践行水系统极致效率的必然需求。

一是构建水系统数据信息化系统，提升管理效率。建立给排水指标管理信息化平台，实现消耗指标的精细化管理。建立用水指标动态管理信息平台，在保证定额科学合理的前提下，全面提高用水管理效力。借助系统实现数据采集的准确性和时效性，利用公司PES系统建立水质管理模块，实现水质数据及时归纳。深度挖掘数据价值，精准指导生产运行管控。生产数据与成本指标结合，提升运营效率。

二是开发管网检漏模式，提升管网运行管理水平。首钢股份地下供水管网已运行15年以上，管道漏点呈现增多趋势，给公司的生产稳定运行带来了影响。为此，首钢股份研究并引入数字化管网检漏技术，每年两次对管网进行普查，做到事前研判，保证公司管网的综合漏损率控制在3%以下，减少水资源浪费。

三是运行站所及信息化系统高效融合。利用大数据和人工智能技术，根据运行站所的实际运行情况，对运行数据进行深入分析，不断优化信息化系统，提升融合效果，将运行站所的各个独立系统进行集成，实现数据的无缝对接和共享，确保不同系统间数据的准确性和一致性。

推进水资源高效利用，践行极低成本。首钢股份从水系统实际出发，采用先进节水技术、装备和产品，减少水资源消耗，降低了水系统运行成本。

一是优化采购模式及过程管控方式，降低药剂成本。专业人员对全公司水系统进行分类梳理，通过实行药剂费用预算管理，制定水处理药剂专项管控方案，完成了药剂采购模式优化，实现药剂采购单价较平均降低10%，吨钢药剂费用控制优于行业先进。

二是多元化处置方式应用，实现废物资源化。首先，通过试验研究开发了一套过滤器滤料再生循环利用处理工艺，对废滤料进行清洗、筛分、回用，实现了过滤器滤料的循环使用。既解决了首钢股份对大量固废的处置问题，又节约了新滤料的采购成本，充分体现了资源节约型、环境友好型的创新理念。其次，首钢股份基于高压压滤技术，通过中试、工艺论证设计，在1580热轧水处理稀土磁盘厂房处增加一套油泥干化设备，取代磁力压榨脱水工艺，实现油泥减量化（减量20%）。此项技术应用后，为后续内部资源化利用提供了支撑，同时提升了首钢股份环境治理综合能力。

三是应用阿米巴精益管理模式，降低管控成本。水系统的正常运行需要消耗各种能源、机物料、备品备件等，通过引入阿米巴精益管理模式降低水系统运行成本。结合年度预算情况，将每个成本指标在上一年年末逐步分解到日，从而实现日保周、周保月、月保季、季保年，实现全年指标任务的完成。

智慧能源系统建设，践行极致能效。智慧能源系统的规划与建设对于提高能源利用效率、减少能源消耗、保护环境、实现可持续发展具有重要意义，智慧能源系统建设，也是践行极致能效的必然需求。

一是循环水温度智能化管理，实现降本增效。2022年，首钢股份基于低转速同步磁阻电机的技术特性，完成循环水系统冷却塔风机改造，将传统的“电机+减速机”驱动模式改为风机直驱传动模式，节能率达到40%以上。

二是商业模式创新与设备更新换代有机结合，降低设备能耗。首钢股份应用EMC商业模式，对设备进行更新换代，技术服务商按合同约定比例分享设备能效提升节约的效益，EMC商业模式不用发生一次投资，且在效益分享期间，技术服务商负责运维，降低了日常的维修成本。

三是绿色无污染除垢方式应用，提升循环水系统管理效率。首钢股份经过两年的试验研究，成功将电化学除垢技术应用在了空压机、风机循环水系统中，停止了水处理药剂的投加，并将浓缩倍数提高到4.5以上，助力首钢股份水系统绿色发展。

管理与实践效果

经济效益方面：一是节水效益。首钢股份范围内污水全部回收利用，基本实现零排放，大幅度降低新水消耗量，实现水资源高效利用，年节约新水费用715.5万元。二是节电效益。首钢股份累计完成45套循环水系统水泵节能改造，实现年节电5875.2万千瓦时。基于永磁调速技术特点，完成了热轧提升变工况系统节能改造，实现年节电79.86万千瓦时。完成联合泵站两台冷却塔风机电机替换为水轮机，年可节电63.36万千瓦时，总节电费用928.71万元。三是节约药剂费用。水处理系统药剂及备品备件费用逐年降低，年节约药剂费用212万元。四是废物资源化效益。污泥总量较原来降低30%，年直接经济效益57.44万元。年可处理废旧滤料2000吨，实现年经济效益700.6万元。

最终，以“四个极致”为核心的水系统管理与实践课题实施3年（2021年—2023年）内，实现经济效益6411.75万元。

社会效益方面：首钢股份以“四个极致”为核心的水系统管理与实践，带来了显著的社会效益。2020年，首钢股份被评为河北省级节水型示范企业、国家级水效领跑企业；2022年，被工信部确定为工业废水循环利用示范企业；2023年，获评唐山市节水型企业、河北省节水型标杆企业。2024年，首钢股份公司迁安钢铁公司保持环保绩效评价A类，入选国家“绿色工厂”。

一是国家层面。践行国家治水理念，2023年9月，经国务院批准，第十八届世界水资源大会在北京召开，受大会邀约，首钢股份在水治理与管理创新方面作分享报告。

二是行业层面。驱动节水管理创新，2023年10月，由工信部、水利部主办，首钢股份承办召开全国工业废水循环利用现场交流会暨工业节水标准、技术推广交流活动。首钢股份作“钢铁行业高效用水与工业废水循环利用试点经验”主题报告。向行业介绍、推广首钢股份在“四个极致”为核心的水系统管理体系构筑、水资源循环利用及提高水效的经验与举措。

三是企业层面。节水增效，绿色担当。首钢股份在水资源利用领域，一直秉承“少索取、全处理、少排放”，追求极致“零排放”的节水理念，坚持对水资源合理开发、高效利用、综合治理和科学管理。吨钢耗新水指标实现2.80立方米，水重复利用率98.6%，处于行业领先水平。