本發(fā)明涉及一種鋼鐵廢水處理方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)的生產(chǎn)過程包括材選、鐵、煉鋼(連鑄)、軋鋼等生產(chǎn)工藝。鋼鐵工業(yè)廢水主要來源于生產(chǎn)工藝過程用水、設(shè)備與產(chǎn)品冷卻水、煙氣洗滌和場(chǎng)地沖洗等，但70％的廢水還是源于冷卻用水。間接冷卻水在使用過程中僅受熱污染，經(jīng)冷卻后即可回用；直接冷卻水因與產(chǎn)品物料等直接接觸，含有污染物質(zhì)，需經(jīng)處理后方可回用或串級(jí)使用。如何對(duì)鋼鐵冶煉過程中的廢水進(jìn)行處理和回收，以便于循環(huán)回收利用，降低能源和資源消耗，是長(zhǎng)久以來一直研究的課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種鋼鐵廢水處理方法。

為此，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種鋼鐵廢水處理方法，包括：

步驟一、首先向鋼鐵廢水中通入氧氣2～3h，氧氣與鋼鐵廢水的體積比為1～2:10，之后過濾，除去沉淀，之后將過濾后的鋼鐵廢水與堿性調(diào)節(jié)劑混合，進(jìn)行中和反應(yīng)3～5分鐘；

步驟二、加入偏重亞硫酸鈉反應(yīng)10～25分鐘，所述偏重亞硫酸鈉與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為5～10:100；

步驟三、再次加入堿性調(diào)節(jié)劑，進(jìn)行中和反應(yīng)10～15分鐘；

步驟四、再次加入偏重亞硫酸鈉反應(yīng)5～15分鐘，所述偏重亞硫酸鈉與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為1～3:100；

步驟五、于溫度80～90℃下，加熱步驟四中的鋼鐵廢水30～40min；

步驟六、對(duì)步驟五中的鋼鐵廢水進(jìn)行于真空壓力3～5kpa和溫度50～80℃下進(jìn)行減壓蒸餾12～36h；

其中，所述堿性調(diào)節(jié)劑包含生石灰或氫氧化鈉和納米級(jí)活性炭顆粒，生石灰或氫氧化鈉與納米級(jí)活性炭顆粒的質(zhì)量比為10～20:1。

優(yōu)選的是，所述的鋼鐵廢水處理方法中，所述步驟一中，氧氣與鋼鐵廢水的體積比為1.5:10。

優(yōu)選的是，所述的鋼鐵廢水處理方法中，所述步驟二中，所述偏重亞硫酸鈉與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為7.5:100。

優(yōu)選的是，所述的鋼鐵廢水處理方法中，所述步驟一中，所述堿性調(diào)節(jié)劑與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為3～5:20。

優(yōu)選的是，所述的鋼鐵廢水處理方法中，所述步驟三中，所述堿性調(diào)節(jié)劑與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為3～5:30。

優(yōu)選的是，所述的鋼鐵廢水處理方法中，所述步驟六中，所述減壓蒸餾于真空壓力4kpa和溫度65℃下進(jìn)行減壓蒸餾24h。

本發(fā)明至少包括以下有益效果：

本發(fā)明通過聯(lián)合氧化還原反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)和減壓蒸餾處理方法，在短時(shí)間內(nèi)即可完成鋼鐵廢水的處理，使其能夠再次循環(huán)使用，為鋼鐵廢水的處理提供了一種新的途徑，同時(shí)也節(jié)約能源、提高鋼鐵冶煉過程中的能源利用效率。本發(fā)明的處理效率提高了5～15％，能源利用效率提高了10～20％。

本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對(duì)本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。

應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語(yǔ)并不配出一個(gè)或多個(gè)其它元件或其組合的存在或添加。

本發(fā)明提供一種鋼鐵廢水處理方法，包括如下步驟：

步驟一、首先向鋼鐵廢水中通入氧氣2～3h，氧氣與鋼鐵廢水的體積比為1～2:10，之后過濾，除去沉淀，之后將過濾后的鋼鐵廢水與堿性調(diào)節(jié)劑混合，進(jìn)行中和反應(yīng)3～5分鐘；

步驟二、加入偏重亞硫酸鈉反應(yīng)10～25分鐘，所述偏重亞硫酸鈉與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為5～10:100；

步驟三、再次加入堿性調(diào)節(jié)劑，進(jìn)行中和反應(yīng)10～15分鐘；

步驟四、再次加入偏重亞硫酸鈉反應(yīng)5～15分鐘，所述偏重亞硫酸鈉與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為1～3:100；

步驟五、于溫度80～90℃下，加熱步驟四中的鋼鐵廢水30～40min；

步驟六、對(duì)步驟五中的鋼鐵廢水進(jìn)行于真空壓力3～5kpa和溫度50～80℃下進(jìn)行減壓蒸餾12～36h；

其中，所述堿性調(diào)節(jié)劑包含生石灰或氫氧化鈉和納米級(jí)活性炭顆粒，生石灰或氫氧化鈉與納米級(jí)活性炭顆粒的質(zhì)量比為10～20:1。

在本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施例中，作為優(yōu)選，所述步驟一中，氧氣與鋼鐵廢水的體積比為1.5:10。

在本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施例中，作為優(yōu)選，所述步驟二中，所述偏重亞硫酸鈉與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為7.5:100。

在本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施例中，作為優(yōu)選，所述步驟一中，所述堿性調(diào)節(jié)劑與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為3～5:20。

在本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施例中，作為優(yōu)選，所述步驟三中，所述堿性調(diào)節(jié)劑與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為3～5:30。

在本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施例中，作為優(yōu)選，所述步驟六中，所述減壓蒸餾于真空壓力4kpa和溫度65℃下進(jìn)行減壓蒸餾24h。

實(shí)施例1

鋼鐵廢水快速處理方法，包括如下步驟：

步驟一、首先向鋼鐵廢水中通入氧氣2h，氧氣與鋼鐵廢水的體積比為1:10，之后過濾，除去沉淀，之后將過濾后的鋼鐵廢水與堿性調(diào)節(jié)劑混合，所述堿性調(diào)節(jié)劑與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為30:20，進(jìn)行中和反應(yīng)3分鐘；

步驟二、加入偏重亞硫酸鈉反應(yīng)105分鐘，所述偏重亞硫酸鈉與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為5:100；

步驟三、再次加入堿性調(diào)節(jié)劑，進(jìn)行中和反應(yīng)10分鐘，所述堿性調(diào)節(jié)劑與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為3:30；

步驟四、再次加入偏重亞硫酸鈉反應(yīng)5分鐘，所述偏重亞硫酸鈉與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為1:100；

步驟五、于溫度80℃下，加熱步驟四中的鋼鐵廢水30min；

步驟六、將步驟五中的鋼鐵廢水于真空壓力14kpa和溫度65℃下進(jìn)行減壓蒸餾12～36h；

其中，所述堿性調(diào)節(jié)劑包含生石灰或氫氧化鈉和納米級(jí)活性炭顆粒，生石灰或氫氧化鈉與納米級(jí)活性炭顆粒的質(zhì)量比為11:1。

本發(fā)明的處理效率提高了5％，能源利用效率提高了10％。

實(shí)施例2

鋼鐵廢水快速處理方法，包括如下步驟：

步驟一、首先向鋼鐵廢水中通入氧氣3h，氧氣與鋼鐵廢水的體積比為1.5:10，之后過濾，除去沉淀，之后將過濾后的鋼鐵廢水與堿性調(diào)節(jié)劑混合，所述堿性調(diào)節(jié)劑與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為50:20，進(jìn)行中和反應(yīng)5分鐘；

步驟二、加入偏重亞硫酸鈉反應(yīng)25分鐘，所述偏重亞硫酸鈉與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為7.5:100；

步驟三、再次加入堿性調(diào)節(jié)劑，進(jìn)行中和反應(yīng)15分鐘，所述堿性調(diào)節(jié)劑與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為5:30；

步驟四、再次加入偏重亞硫酸鈉反應(yīng)15分鐘，所述偏重亞硫酸鈉與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為3:100；

步驟五、于溫度90℃下，加熱步驟四中的鋼鐵廢水40min；

步驟六、將步驟五中的鋼鐵廢水于真空壓力15kpa和溫度90℃下進(jìn)行減壓蒸餾12～36h；

其中，所述堿性調(diào)節(jié)劑包含生石灰或氫氧化鈉和納米級(jí)活性炭顆粒，生石灰或氫氧化鈉與納米級(jí)活性炭顆粒的質(zhì)量比為12:1。

本發(fā)明的處理效率提高了15％，能源利用效率提高了20％。

實(shí)施例3

鋼鐵廢水快速處理方法，包括如下步驟：

步驟一、首先向鋼鐵廢水中通入氧氣2.5h，氧氣與鋼鐵廢水的體積比為1.1:10，之后過濾，除去沉淀，之后將過濾后的鋼鐵廢水與堿性調(diào)節(jié)劑混合，所述堿性調(diào)節(jié)劑與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為32:20，進(jìn)行中和反應(yīng)4分鐘；

步驟二、加入偏重亞硫酸鈉反應(yīng)12分鐘，所述偏重亞硫酸鈉與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為6:100；

步驟三、再次加入堿性調(diào)節(jié)劑，進(jìn)行中和反應(yīng)11分鐘，所述堿性調(diào)節(jié)劑與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為3.5:30；

步驟四、再次加入偏重亞硫酸鈉反應(yīng)6分鐘，所述偏重亞硫酸鈉與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為1.5:100；

步驟五、于溫度81℃下，加熱步驟四中的鋼鐵廢水31min；

步驟六、將步驟五中的鋼鐵廢水于真空壓力14kpa和溫度65℃下進(jìn)行減壓蒸餾12～36h；

其中，所述堿性調(diào)節(jié)劑包含生石灰或氫氧化鈉和納米級(jí)活性炭顆粒，生石灰或氫氧化鈉與納米級(jí)活性炭顆粒的質(zhì)量比為13:1。

本發(fā)明的處理效率提高了6％，能源利用效率提高了11％。

實(shí)施例4

鋼鐵廢水快速處理方法，包括如下步驟：

步驟一、首先向鋼鐵廢水中通入氧氣2.2h，氧氣與鋼鐵廢水的體積比為1～2:10，之后過濾，除去沉淀，之后將過濾后的鋼鐵廢水與堿性調(diào)節(jié)劑混合，所述堿性調(diào)節(jié)劑與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為34:20，進(jìn)行中和反應(yīng)3.2分鐘；

步驟二、加入偏重亞硫酸鈉反應(yīng)14分鐘，所述偏重亞硫酸鈉與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為6:100；

步驟三、再次加入堿性調(diào)節(jié)劑，進(jìn)行中和反應(yīng)12分鐘，所述堿性調(diào)節(jié)劑與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為3.3:30；

步驟四、再次加入偏重亞硫酸鈉反應(yīng)7分鐘，所述偏重亞硫酸鈉與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為1.8:100；

步驟五、于溫度82℃下，加熱步驟四中的鋼鐵廢水33min；

步驟六、將步驟五中的鋼鐵廢水于真空壓力14kpa和溫度65℃下進(jìn)行減壓蒸餾16h；

其中，所述堿性調(diào)節(jié)劑包含生石灰或氫氧化鈉和納米級(jí)活性炭顆粒，生石灰或氫氧化鈉與納米級(jí)活性炭顆粒的質(zhì)量比為14:1。

本發(fā)明的處理效率提高了7％，能源利用效率提高了12％。

實(shí)施例5

鋼鐵廢水快速處理方法，包括如下步驟：

步驟一、首先向鋼鐵廢水中通入氧氣2.8h，氧氣與鋼鐵廢水的體積比為1.6:10，之后過濾，除去沉淀，之后將過濾后的鋼鐵廢水與堿性調(diào)節(jié)劑混合，所述堿性調(diào)節(jié)劑與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為35:20，進(jìn)行中和反應(yīng)3.5分鐘；

步驟二、加入偏重亞硫酸鈉反應(yīng)15分鐘，所述偏重亞硫酸鈉與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為10:100；

步驟三、再次加入堿性調(diào)節(jié)劑，進(jìn)行中和反應(yīng)13分鐘，所述堿性調(diào)節(jié)劑與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為4.5:30；

步驟四、再次加入偏重亞硫酸鈉反應(yīng)12分鐘，所述偏重亞硫酸鈉與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為1～3:100；

步驟五、于溫度86℃下，加熱步驟四中的鋼鐵廢水36min；

步驟六、將步驟五中的鋼鐵廢水于真空壓力14kpa和溫度65℃下進(jìn)行減壓蒸餾12～36h；

其中，所述堿性調(diào)節(jié)劑包含生石灰或氫氧化鈉和納米級(jí)活性炭顆粒，生石灰或氫氧化鈉與納米級(jí)活性炭顆粒的質(zhì)量比為15:1。

本發(fā)明的處理效率提高了8％，能源利用效率提高了12％。

實(shí)施例6

鋼鐵廢水快速處理方法，包括如下步驟：

步驟一、首先向鋼鐵廢水中通入氧氣2.9h，氧氣與鋼鐵廢水的體積比為1.9:10，之后過濾，除去沉淀，之后將過濾后的鋼鐵廢水與堿性調(diào)節(jié)劑混合，所述堿性調(diào)節(jié)劑與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為30～50:20，進(jìn)行中和反應(yīng)3～5分鐘；

步驟二、加入偏重亞硫酸鈉反應(yīng)10～25分鐘，所述偏重亞硫酸鈉與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為8:100；

步驟三、再次加入堿性調(diào)節(jié)劑，進(jìn)行中和反應(yīng)14.5分鐘，所述堿性調(diào)節(jié)劑與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為4.8:30；

步驟四、再次加入偏重亞硫酸鈉反應(yīng)13分鐘，所述偏重亞硫酸鈉與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為2.8:100；

步驟五、于溫度88℃下，加熱步驟四中的鋼鐵廢水8min；

步驟六、將步驟五中的鋼鐵廢水于真空壓力14kpa和溫度65℃下進(jìn)行減壓蒸餾30h；

其中，所述堿性調(diào)節(jié)劑包含生石灰或氫氧化鈉和納米級(jí)活性炭顆粒，生石灰或氫氧化鈉與納米級(jí)活性炭顆粒的質(zhì)量比為16:1。

本發(fā)明的處理效率提高了9％，能源利用效率提高了13％。

實(shí)施例7

鋼鐵廢水快速處理方法，包括如下步驟：

步驟一、首先向鋼鐵廢水中通入氧氣2h，氧氣與鋼鐵廢水的體積比為2:10，之后過濾，除去沉淀，之后將過濾后的鋼鐵廢水與堿性調(diào)節(jié)劑混合，所述堿性調(diào)節(jié)劑與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為48:20，進(jìn)行中和反應(yīng)4分鐘；

步驟二、加入偏重亞硫酸鈉反應(yīng)23分鐘，所述偏重亞硫酸鈉與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為8:100；

步驟三、再次加入堿性調(diào)節(jié)劑，進(jìn)行中和反應(yīng)13分鐘，所述堿性調(diào)節(jié)劑與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為4:30；

步驟四、再次加入偏重亞硫酸鈉反應(yīng)12分鐘，所述偏重亞硫酸鈉與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為2:100；

步驟五、于溫度87℃下，加熱步驟四中的鋼鐵廢水36min；

步驟六、將步驟五中的鋼鐵廢水于真空壓力14kpa和溫度65℃下進(jìn)行減壓蒸餾25h；

其中，所述堿性調(diào)節(jié)劑包含生石灰或氫氧化鈉和納米級(jí)活性炭顆粒，生石灰或氫氧化鈉與納米級(jí)活性炭顆粒的質(zhì)量比為17:1。

本發(fā)明的處理效率提高了9％，能源利用效率提高了19％。

實(shí)施例8

鋼鐵廢水快速處理方法，包括如下步驟：

步驟一、首先向鋼鐵廢水中通入氧氣3h，氧氣與鋼鐵廢水的體積比為2:10，之后過濾，除去沉淀，之后將過濾后的鋼鐵廢水與堿性調(diào)節(jié)劑混合，所述堿性調(diào)節(jié)劑與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為45:20，進(jìn)行中和反應(yīng)4分鐘；

步驟二、加入偏重亞硫酸鈉反應(yīng)21分鐘，所述偏重亞硫酸鈉與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為7:100；

步驟三、再次加入堿性調(diào)節(jié)劑，進(jìn)行中和反應(yīng)15分鐘，所述堿性調(diào)節(jié)劑與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為4:30；

步驟四、再次加入偏重亞硫酸鈉反應(yīng)13分鐘，所述偏重亞硫酸鈉與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為2:100；

步驟五、于溫度87℃下，加熱步驟四中的鋼鐵廢水38min；

步驟六、將步驟五中的鋼鐵廢水于真空壓力14kpa和溫度65℃下進(jìn)行減壓蒸餾12～36h；

其中，所述堿性調(diào)節(jié)劑包含生石灰或氫氧化鈉和納米級(jí)活性炭顆粒，生石灰或氫氧化鈉與納米級(jí)活性炭顆粒的質(zhì)量比為18:1。

本發(fā)明的處理效率提高了14％，能源利用效率提高了18％。

實(shí)施例9

鋼鐵廢水快速處理方法，包括如下步驟：

步驟一、首先向鋼鐵廢水中通入氧氣3h，氧氣與鋼鐵廢水的體積比為2:10，之后過濾，除去沉淀，之后將過濾后的鋼鐵廢水與堿性調(diào)節(jié)劑混合，所述堿性調(diào)節(jié)劑與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為43:20，進(jìn)行中和反應(yīng)5分鐘；

步驟二、加入偏重亞硫酸鈉反應(yīng)19分鐘，所述偏重亞硫酸鈉與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為8:100；

步驟三、再次加入堿性調(diào)節(jié)劑，進(jìn)行中和反應(yīng)12分鐘，所述堿性調(diào)節(jié)劑與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為4:30；

步驟四、再次加入偏重亞硫酸鈉反應(yīng)13分鐘，所述偏重亞硫酸鈉與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為2:100；

步驟五、于溫度86℃下，加熱步驟四中的鋼鐵廢水33min；

步驟六、將步驟五中的鋼鐵廢水于真空壓力14kpa和溫度65℃下進(jìn)行減壓蒸餾26h；

其中，所述堿性調(diào)節(jié)劑包含生石灰或氫氧化鈉和納米級(jí)活性炭顆粒，生石灰或氫氧化鈉與納米級(jí)活性炭顆粒的質(zhì)量比為19:1。

本發(fā)明的處理效率提高了13％，能源利用效率提高了17％。

實(shí)施例10

鋼鐵廢水快速處理方法，包括如下步驟：

步驟一、首先向鋼鐵廢水中通入氧氣3h，氧氣與鋼鐵廢水的體積比為2:10，之后過濾，除去沉淀，之后將過濾后的鋼鐵廢水與堿性調(diào)節(jié)劑混合，所述堿性調(diào)節(jié)劑與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為50:20，進(jìn)行中和反應(yīng)5分鐘；

步驟二、加入偏重亞硫酸鈉反應(yīng)17分鐘，所述偏重亞硫酸鈉與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為7:100；

步驟三、再次加入堿性調(diào)節(jié)劑，進(jìn)行中和反應(yīng)13分鐘，所述堿性調(diào)節(jié)劑與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為4:30；

步驟四、再次加入偏重亞硫酸鈉反應(yīng)13分鐘，所述偏重亞硫酸鈉與所述鋼鐵廢水的質(zhì)量體積比為2:100；

步驟五、于溫度86℃下，加熱步驟四中的鋼鐵廢水37min；

步驟六、將步驟五中的鋼鐵廢水進(jìn)行于真空壓力14kpa和溫度65℃下進(jìn)行減壓蒸餾20h；

其中，所述堿性調(diào)節(jié)劑包含生石灰或氫氧化鈉和納米級(jí)活性炭顆粒，生石灰或氫氧化鈉與納米級(jí)活性炭顆粒的質(zhì)量比為20:1。

本發(fā)明的處理效率提高了12％，能源利用效率提高了18％。

對(duì)比例

依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)完成鋼鐵廢水處理。

這里說明的模塊數(shù)量和處理規(guī)模是用來簡(jiǎn)化本發(fā)明的說明的。對(duì)本發(fā)明的鋼鐵廢水處理方法的應(yīng)用、修改和變化對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。

盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的實(shí)施例。