У сучасній Україні металургійна галузь – одна з тих, що найбільш динамічно розвиваються. Типовим її представником є ВАТ «Єнакіївський металургійний завод» (ЄМЗ). Однією з суттєвих начальних проблем підприємства виступає питання реконструкції системи хімводоочищення.

Територія Донецької області належить до небагатих на водні ресурси регіонів. У той же час через постійне забруднення їхня якість щорічно знижується, що тягне за собою зростання витрат на водопідготування, що призводить до збільшення собівартісті води. За даними на 2008 рік загальний водозабор ВАТ «Єнакіївський металургійний завод» складав близько 12000 тис. м³/рік, з яких 82 % припадає на технічну воду. Технічне водопостачання на підприємстві організовано за оборотною схемою. Особливостями цієї системи є надходження до неї неочищених господарсько-побутових стічних вод заводу, зливових вод з частини території міста, стічних вод коксохімічного заводу (стоки надходять з аварійних карт, шламонакопичувач в даний час не задіяний, проводиться його реконструкція), а також дренажних вод шлакових відвалів. На сьогодні експлуатується шість локальних циклів оборотного водопостачання та один загальнозаводський через пруд-охолоджувач. До «чистих» належать цикли аглофабрики, ТЕЦ-ПВП, кисневого та конвертерного цехів (входить до складу СП ТОВ «Метален»). До «брудних» – цикли газоочищення доменного, конвертерного цехів та гранбасейну. Всі системи оборотного водопостачання морально та фізично застаріли, однак знаходяться в експлуатаційному стані.

Сумарні безповоротні втрати води складають 1233,5 м³/год. Основним джерелом їх перекриття є свіжа технічна вода, що представляє суміш вод з каналу Сіверський Донець-Донбас та Волинцевського водосховища. У зв’язку з нестабільністю її якості та об’єму використання мають місце відкладення карбонату кальцію в конденсаторах та на елементах градирень. Одним із заходів щодо боротьби із забрудненням трубок градирень є зменшення вмісту карбонату кальцію в циркуляційній воді до значення, що не викликає перенасичення шляхом вапнування та коагулювання. Сьогодні для приготування 1м³/год хімочищенної води використовується приблизно 1,2 м³/год оборотної води із системи охолодження конденсаторів турбін. Перевагою використання нагрітої оборотної води замість свіжої технічної є економія тепла на нагрівання перед передочищенням. Однак це призводить до:

– збільшення витрати вапна на передочищення води і до збільшення кількості шламових вод на 15-20 %, шламові води надходять у пруд-охолоджувач;

– збільшення витрати хлориду натрію на регенерацію і кількості засолених стічних вод на 20 %, шламові води надходять у пруд-охолоджувач;

– збільшення кількості продувних вод котлів, втрат тепла з продувкою на 20 % і завищенню на 5 % теоретичної продуктивності.

Ці дані свідчать про доцільність організації роботи хімводоочищення на свіжій технічній воді при наявності джерела непридатного тепла. Для реалізації пропозиції необхідне проведення реконструктивних заходів, пов’язаних з установкою теплообмінників для підігріву води перед освітлювачами й зміною обв’язки апаратів. Сумарні втрати в системі ТЕЦ-ПВП складають 322,3 м³/год. Для їх зменшення, а також підвищення ефективності, надійності роботи та зниження експлуатаційних витрат варто провести реконструкцію існуючої системи хімводоочищення з використанням свіжої технічної води та заміною іонообмінної загрузки Na-катіонітних фільтрів на КУ-2-8.

На сьогодні й досі знаходиться в розробці ідея використання замість свіжої технічної води вод погіршеної якості, а саме – шахтних вод закритої шахти «Красный Октябрь» із загальним вмістом солей (3,0 – 3,5) кг/ м³ та жорсткістю (10 – 12) г-екв/ м³. На думку спеціалістів підприємств «Укршахтгидрозащита», ВАТ "УкрНТЭК", ДВАТ "Луганскгипрошахт", ДК "Укруглереструктуризация" собівартість шахтної води, що постачається на завод, складатиме менше половини ціни на свіжу технічну. Окупність капітальних вкладень на кондиціювання та транспортування – менше двох років. Проект був розглянутий та схвалений ще у 1997 р., однак у зв’язку з рядом причин (наприклад, затягнення узгодження ціни на шахтну воду з ДХК «Ордзонікідзевугілля») не був реалізований. Безумовно, перед поданням в систему металургійного підприємства вод погіршеної якості необхідно проводити їх очищення. Одними з найбільш перспективних рішень в цій області є використання принципу зворотнього осмосу або протитічної іонообмінної установки.

Результат використання будь-якої з цих технологій схожий. По-перше, зменшиться витрата хлориду натрію, а отже й природний скид засолених стічних вод. Це дозволить відмовитись від використання вапняково-шламового господарства, значно знизить частоту регенерації та кількість Na-катіонітних фільтрів, що працюють, зменшить знос та втрати катіоніту. Такий підхід призведе до зниження собівартості хімочищеної води на 30 – 50 %. По-друге, внаслідок зниження солевмісту живильної води суттєво покращуються умови експлуатації теплоенергетичного обладнання, а також зменшується кількість продувних вод парогенераторів та втрати тепла з ними. Однак з використанням цих схем підвищуються вимоги до передочищення. При виборі системи зворотнього осмосу встає питання не тільки про контроль основних параметрів води, що надходить, а й таких показників установок, як розрахункові робочі температури та тиски в сполученні з коефіцієнтом запасу на отруєння мембрани, гідравлічний ККД, витрата потоків через індивідуальний елемент, а також індекси насичення малорозчинних солей у вихідній воді та концентраті. Вибір протитічної технології водопідготовлення необхідно проводити з урахування таких параметрів як технологічна стійкість, можливість адаптації до мінливих умов, простота апаратурних та схемних рішень, розумне зниження питомих витрат реагентів. Крім цих моментів, що потребують уваги, при встановленні нового обладнання неминуче виникає питання про навчання персоналу, що має його обслуговувати. А це також потребує не тільки фінансових вкладень, а й часу.

В існуючій на підприємстві «Програмі природоохоронних заходів ВАТ «Єнакіївський металургійний завод» на 2008 – 2015 рр.» окремим рядком вказується розробка проекту реконструкції на період 2009 – 2015 рр., однак на початок 2011 року процес досі не розпочатий.

На сучасному етапі розвитку заводу можна впевнено говорити про необхідність модернізації системи хімводоочищення. Варто відзначити декілька можливих варіантів: використання свіжої технічної замість оборотної води з системи охолодження конденсаторів турбін разом із заміною іонообмінної загрузки фільтрів, з встановленням додаткового тепло-нагрівного обладнання; перехід на протитічну технологію водопідготовлення з встановленням необхідних супроводжуючих систем передочищення; впровадження схеми зворотного осмосу. Останні дві пропозиції дозволять використовувати вихідні ресурси погіршеної якості, що крім економічного ефекту зниження собівартості хімочищеної води мають й екологічний аспект – можливість утилізації шахтних вод.