本发明涉及水处理技术领域，特别涉及一种不锈钢低浓度酸性废水的处理方法。
背景技术：
钢铁工业是一个高能耗、高资源、高污染的产业，其水资源消耗巨大，约占全国工业用水量的14％。
2005年7月国家发改委出台了《钢铁产业发展政策》，对钢铁工业发展循环经济、节约能源和资源、走可持续发展道路提出了更高的目标和更具体的要求，在全球资源紧缺的情况下，低能耗、低污染、低排放成为社会发展的需要。
我国钢铁企业的单位耗用水量仍高于国外先进钢铁企业的水平，进一步降低钢铁企业吨钢耗用新水量，提高钢铁企业水的循环利用率，加强钢铁企业废水的综合处理与回用是我国钢铁企业实现可持续发展的关键之一。
不锈钢低浓度酸性废水为不锈钢生产工艺产生的低浓度含酸废水，一般的PH为1～2之间，而且有机污染物含量高，低浓度含酸废水直接排放将对周边环境造成明显的危害。
因此，加大对不锈钢低浓度酸性废水研究的力度，制定具有针对性的处理方案，探索不锈钢低浓度废水的低成本达标排放技术，对实现企业的可持续发展和节能减排具有重要意义。
到目前为止，还没有针对不锈钢低浓度酸性废水达标排放的处理工艺。本发明的目的就是根据不锈钢低浓度酸性废水的水质水量情况，开发出经济、高效的达标排放工艺。开发不锈钢低浓度酸性废水达标排放的处理工艺，以减少环境污染、循环利用、节能减排。
技术实现要素：
在本发明中，为实现减少环境污染、循环利用、节能减排，根据来自不锈钢酸洗等特殊生产工艺产生的不锈钢低浓度酸性废水的水质特征，即PH为1～2，浊度17～55NTU，悬浮物含量为150～300mg/L，总铬含量为0.1～0.2mg/L，氟离子含量为7～12mg/L，COD为110～145mg/L，发明了不锈钢低浓度酸性废水的处理方法。
一种不锈钢低浓度酸性废水处理系统，其包括顺次连接的原水泵1、钢渣吸附罐2、一级提升泵4、PH调节池5、二级提升泵8、管道混合器11、一体式混凝斜板沉淀池12、污泥斗13和出水泵14；
其中，
所述管道混合器11连接有加药系统9，加药系统9中含有高效除COD药剂10，可以向管道混合器11中输送；
所述钢渣吸附罐2中装有改性钢渣填料3；
优先地，
所述PH调节池5可以连接有废碱加药罐7，废碱加药罐7向PH调节池5中加入碱液，使得进入PH调节池5中的不锈钢低浓度酸性废水出水的PH为6～8。
优先地，
所述PH调节池5中还设置有PH调节系统6，用于控制废碱加药罐7向PH调节池5中投放碱液的投加量。
基于上述不锈钢低浓度酸性废水处理系统，本发明还提供了一种不锈钢低浓度酸性废水处理方法，其包括如下处理步骤：
(1)加药系统中加入高效除COD药剂；
(2)不锈钢低浓度酸性废水通过原水泵进入钢渣吸附罐，钢渣吸附罐中的改性钢渣填料中和不锈钢低浓度酸性废水，吸附铬和COD，去除不锈钢低浓度酸性废水中的氟离子；
(3)经过步骤(2)处理后的废水通过一级提升泵进入PH调节池，使不锈钢低浓度酸性废水出水的PH为6～8；
(4)经过步骤(3)处理的废水通过二级提升泵进入管道混合器，加药系统中的高效除COD药剂也输入到管道混合器，二者混合后再进入一体式混凝斜板沉淀池，沉淀下的颗粒物进入位于一体式混凝斜板沉淀池底部的污泥斗，污泥斗的排泥管带有排泥阀，定期排泥；
(5)出水泵排放经过步骤(4)处理后的废水，或工业回用处理。
优先地，步骤(1)中所述的高效除COD药剂是由吸附剂和絮凝剂复配合成，吸附剂为粉末活性炭和膨润土，絮凝剂为聚二甲基二烯丙基氯化铵/硫酸铝。
优先地，步骤(1)中所述的高效除COD药剂的制备步骤如下：
S1.采用破碎机过筛分级，筛取100～160目的粉末活性炭和膨润土；
S2.粉末活性炭和膨润土按照质量比5：1机械搅拌混合成吸附粉体；
S3.配制质量百分比为7～15％的硫酸铝水溶液，然后按照吸附粉体：聚二甲基二烯丙基氯化铵(质量比)＝(18.5～32.5)：1的比例向硫酸铝水溶液中投加吸附粉体和聚二甲基二烯丙基氯化铵，总的投加量为每升120毫克；
S4.将溶液转移至超声水热釜中，反应时间为12～16h，调节反应体系的温度在105～135℃；冷却后制备得到高效除COD药剂。
优先地，步骤S2.中机械搅拌的转速为60～120转/分钟，搅拌时间为40～60分钟，反应 温度为30℃。
优先地，步骤(2)中所述的改性钢渣填料在钢渣吸附罐中的体积比填充率为80％。
优先地，步骤(2)中所述的改性钢渣填料可以由以下步骤制备：
A、将转炉钢渣经过筛分后的粒径为0.2～0.4mm，均匀度是89％～96％；
B、将转炉钢渣与硅藻土按照质量比(6～10)：1投入到7％的淀粉水溶液进行机械搅拌，转炉钢渣与硅藻土投入到淀粉水溶液中总的重量为每立方800公斤，搅拌时间为60min，形成混合物料；
C、将步骤B形成的混合物料放在500℃的马福炉培烧3～5小时，冷却后制备得到改性钢渣填料。
优先地，
步骤A所述的转炉钢渣为(质量百分比)：CaO：38～51％；MgO：3～9％；SiO2：13～21％；Al2O3：1～5％；FeO：10～20％；Fe2O3：4～10％；MnO：4～7％；游离CaO：1.7～3.9％。
步骤B所述的硅藻土成分主要为SiO2：82～89％、Al2O3：3～11％、CaO：1～7％；Fe2O3：2～5.5％、MgO：0.5～2％，硅藻土的粒径是0.3～0.6mm，均匀度是86％～97％。
优先地，步骤(2)的不锈钢低浓度酸性废水在钢渣吸附罐中的流速为10～15m/s，钢渣吸附罐反冲洗周期120小时～240小时，反冲洗时间为5～10min。
优先地，步骤(2)不锈钢低浓度酸性废水经过钢渣吸附罐后，废水的PH值为4～6，浊度为5～19NTU，悬浮物含量为23～45mg/L，总铬含量为0.03～0.09mg/L，氟离子含量为5～9mg/L，COD为85～130mg/L。
优先地，步骤(3)PH调节池通过PH调节系统控制废碱加药罐投放碱液的投加量、废碱加药罐内为质量分数10～19％的氢氧化钠溶液。
优先地，步骤(4)中管道混合器将高效除COD药剂与废水混合，向管道混合器中输入高效除COD药剂的投加量为210～370mg/L。
优先地，步骤(4)的废水进入一体式混凝斜板沉淀池，停留时间为11～19min。
优先地，步骤(5)出水的水质为PH为6～9，浊度为5～11NTU，悬浮物含量为7～16mg/L，总铬含量为0.02～0.09mg/L，氟离子含量为5～9mg/L，COD为15～26mg/L。
本发明提出了不锈钢低浓度酸性废水的处理方法，系统解决了不锈钢低浓度酸性废水排放引起的污染环境问题，经过本发明处理后不锈钢低浓度酸性废水完全达到《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456-2012)的排放要求，并可重新回用到生产系统，循环利用了水资 源。
采用本发明的不锈钢低浓度酸性废水的处理方法，处理效果稳定，成本低，自动化程度高，操作运行简便。
附图说明
图1为不锈钢低浓度酸性废水的处理系统结构示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明专利，下面结合实施例和说明书附图进一步阐明本发明专利的内容，但本发明专利的内容不仅仅局限于下面的实施例。
本发明是一种不锈钢低浓度酸性废水的处理系统，其包括顺次连接的原水泵1、钢渣吸附罐2、一级提升泵4、PH调节池5、二级提升泵8、管道混合器11、一体式混凝斜板沉淀池12、污泥斗13和出水泵14；
其中，
所述管道混合器11连接有加药系统9，加药系统9中含有高效除COD药剂10，可以向管道混合器11中输送；
所述钢渣吸附罐2中装有改性钢渣填料3；
所述PH调节池5可以连接有废碱加药罐7，废碱加药罐7向PH调节池5中加入碱液，使得进入PH调节池5中的不锈钢低浓度酸性废水出水的PH为6～8。
所述PH调节池5中还设置有PH调节系统6，用于控制废碱加药罐7向PH调节池5中投放碱液的投加量。
一种不锈钢低浓度酸性废水处理方法，其包括如下处理步骤：
(1)加药系统中加入高效除COD药剂；
(2)不锈钢低浓度酸性废水通过原水泵进入钢渣吸附罐，钢渣吸附罐中的改性钢渣填料中和不锈钢低浓度酸性废水，吸附铬和COD，去除不锈钢低浓度酸性废水中的氟离子；
(3)经过步骤(2)处理后的废水通过一级提升泵进入PH调节池，使不锈钢低浓度酸性废水出水的PH为6～8；
(4)经过步骤(3)处理的废水通过二级提升泵进入管道混合器，加药系统中的高效除COD药剂也输入到管道混合器，二者混合后再进入一体式混凝斜板沉淀池，沉淀下的颗粒物进入位于一体式混凝斜板沉淀池底部的污泥斗，污泥斗的排泥管带有排泥阀，定期排泥；
(5)出水泵排放经过步骤(4)处理后的废水，或工业回用处理。
实施例1：
来自不锈钢酸洗工艺产生的低浓度酸性废水的水质特征：PH为1，浊度50NTU，悬浮物含量为280mg/L，总铬含量为0.18mg/L，氟离子含量为9mg/L，COD为140mg/L。
不锈钢低浓度酸性废水通过原水泵进入钢渣吸附罐，钢渣吸附罐中为改性钢渣填料，改性钢渣填料在钢渣吸附罐中的体积比填充率为80％。
改性钢渣填料的制备方法如下：
A、转炉钢渣经过筛分后的粒径是0.3mm，均匀度是95％；
B、转炉钢渣与硅藻土按照质量比10：1投入到7％的淀粉水溶液进行机械搅拌，转炉钢渣与硅藻土投入到淀粉水溶液中总的重量为每立方800公斤，搅拌时间为60min，形成混合物料；
C、混合物料在在500℃的马福炉培烧4小时，冷却后制备得到改性钢渣填料；
其中，
转炉钢渣，主要成分(质量百分比)为：CaO：45％；MgO：7％；SiO2：18％；Al2O3：4％；FeO：13％；Fe2O3：5％；MnO：6％；游离CaO：2％；
硅藻土成分主要为SiO2：84％；Al2O3：9％；CaO：3％；Fe2O3：3％；MgO：1％。硅藻土的粒径是0.3mm，均匀度是92％。
因为改性钢渣填料为碱性，可以中和不锈钢低浓度酸性废水，而且改性后的钢渣吸附能力更强，可以吸附铬和COD，进一步，改性钢渣中的游离钙可以去除不锈钢低浓度酸性废水中的氟离子。
不锈钢低浓度酸性废水在钢渣吸附罐中的流速为10m/s，钢渣吸附罐反冲洗周期为120小时，反冲洗时间为10min。
经过钢渣吸附罐后，不锈钢低浓度酸性废水PH为5，浊度17NTU，悬浮物为41mg/L，总铬为0.08mg/L，氟离子为7mg/L，COD为110mg/L。
经过钢渣吸附罐的废水通过一级提升泵进入PH调节池，PH调节池通过PH调节系统废碱加药罐加药的投加量，废碱加药罐内为质量分数15％的氢氧化钠溶液。
通过PH调节系统控制不锈钢低浓度酸性废水出水的PH为7.5。
经过PH调节池的废水通过二级提升泵进入管道混合器，管道混合器将高效除COD药剂与废水混合均匀，高效除COD药剂投加量为310mg/L，然后再进入一体式混凝斜板沉淀池。
高效除COD药剂是由吸附剂和絮凝剂复配合成，其中，吸附剂为粉末活性炭和膨润土，絮凝剂为聚二甲基二烯丙基氯化铵/硫酸铝。
高效除COD药剂的制备方法如下：
S1.用破碎机过筛分级，筛取100目的粉末活性炭和膨润土；
S2.粉末活性炭和膨润土按照质量比5：1机械搅拌混合成吸附粉体，机械搅拌的转速为100转/分钟，搅拌时间为50分钟，反应温度为30℃；
S3.配制质量百分比为11％的硫酸铝水溶液，然后按照吸附粉体：聚二甲基二烯丙基氯化铵(质量比)＝22.5：1的比例向硫酸铝水溶液中投加吸附粉体和聚二甲基二烯丙基氯化铵，总的投加量为每升120毫克；
S4.将溶液转移至超声-水热釜中，反应时间为14h，调节反应体系的温度在125℃，冷却后制备得到高效除COD药剂。
废水进入一体式混凝斜板沉淀池，停留时间为17min。斜板中的沉淀下的颗粒物进入位于一体式混凝斜板沉淀池底部的污泥斗，污泥斗的两根排泥管都带有排泥阀，定期进行排泥。
通过出水泵进行废水排放，或可工业回用处理。
经本发明不锈钢低浓度酸性废水的处理方法，废水出水水质为PH为7.7，浊度9NTU，悬浮物含量为12mg/L，总铬含量为0.08mg/L，氟离子含量为9mg/L，COD为25mg/L，完全达到《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456-2012)的排放要求。
实施例2：
自不锈钢酸洗的不锈钢低浓度酸性废水水质特征：PH为2，浊度35NTU，悬浮物含量为210mg/L，总铬含量为0.15mg/L，氟离子含量为11mg/L，COD为115mg/L。
不锈钢低浓度酸性废水通过原水泵进入钢渣吸附罐，钢渣吸附罐中为改性钢渣填料，改性钢渣填料在钢渣吸附罐中的体积比填充率为80％。
改性钢渣填料制备方法如下：
A、转炉钢渣经过筛分后的粒径是0.4mm，均匀度是96％；
B、将转炉钢渣与硅藻土按照质量比8：1投入到7％的淀粉水溶液进行机械搅拌，转炉钢渣与硅藻土投入到淀粉水溶液中总的重量为每立方800公斤，搅拌时间为60min，形成混合物料；
C、混合物料在在500℃的马福炉培烧5小时，冷却后制备得到改性钢渣填料；
其中，
转炉钢渣，主要成分(质量百分比)为：CaO：41％；MgO：9％；SiO2：20％；Al2O3：5％；FeO：15％；Fe2O3：5％；MnO：4％；游离CaO：1％；
所述硅藻土成分主要为SiO2：88％；Al2O3：5％；CaO：4％；Fe2O3：2％；MgO：1％。硅藻土的粒径是0.3mm，均匀度是93％。
改性钢渣填料为碱性，可以中和不锈钢低浓度酸性废水，而且改性后的钢渣吸附能力更强，可以吸附铬和COD，改性钢渣中的游离钙还可以去除不锈钢低浓度酸性废水中的氟离子。
不锈钢低浓度酸性废水在钢渣吸附罐中的流速为12m/s，钢渣吸附罐反冲洗周期196小时，反冲洗时间为8min。
经过钢渣吸附罐后，不锈钢低浓度酸性废水的PH值为6，浊度为15NTU，悬浮物含量为27mg/L，总铬含量为0.07mg/L，氟离子含量为8mg/L，COD为98mg/L。
经过钢渣吸附罐的废水通过一级提升泵进入PH调节池，PH调节池通过PH调节系统调节废碱加药罐的加药量，废碱加药罐内为质量分数16％的氢氧化钠溶液，使废水出水的PH为7.8。
经过废碱加药罐的废水通过二级提升泵进入管道混合器，管道混合器将高效除COD药剂与废水混合均匀，高效除COD药剂投加量为280mg/L，然后再进入一体式混凝斜板沉淀池。
高效除COD药剂是由吸附剂和絮凝剂复配合成，吸附剂为粉末活性炭和膨润土，絮凝剂为聚二甲基二烯丙基氯化铵/硫酸铝。
高效除COD药剂的制备方法如下：
S1.采用破碎机过筛分级，筛取120目的粉末活性炭和膨润土；
S2.粉末活性炭和膨润土按照质量比5：1机械搅拌混合成吸附粉体，机械搅拌的转速为80转/分钟，搅拌时间为60分钟，反应温度为30℃；
S3.配制质量百分比为15％的硫酸铝水溶液，然后按照吸附粉体：聚二甲基二烯丙基氯化铵(质量比)＝28.5：1的比例向硫酸铝水溶液中投加吸附粉体和聚二甲基二烯丙基氯化铵，总的投加量为每升120毫克；
S4.将溶液转移至超声-水热釜中，反应时间为15h，调节反应体系的温度在110℃。冷却后制备得到高效除COD药剂。
废水进入一体式混凝斜板沉淀池，停留时间为12min，斜板中的沉淀下的颗粒物进入位于一体式混凝斜板沉淀池底部的污泥斗，污泥斗的两根排泥管都带有排泥阀，定期排泥。
通过出水泵排放废水，或进行工业回用处理。
不锈钢低浓度酸性废水经本发明处理后，出水水质为PH为7.9，浊度8NTU，悬浮物含量为10mg/L，总铬含量为0.07mg/L，氟离子含量为7mg/L，COD为21mg/L，完全达到《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456-2012)的排放要求。
实施例3
按照实施例1所述方法进行，但是，其中高效除COD药剂的制备方法替换为：
S1.用破碎机过筛分级，筛取100目的粉末活性炭和膨润土；
S2.粉末活性炭和膨润土按照质量比5：1机械搅拌混合成吸附粉体，机械搅拌的转速为100转/分钟，搅拌时间为50分钟，反应温度为30℃；
S3.配制质量百分比为11％的硫酸铝水溶液，然后向硫酸铝水溶液中投加吸附粉体，总的投加量为每升120毫克；
S4.将溶液转移至超声-水热釜中，反应时间为14h，调节反应体系的温度在125℃，冷却后制备得到高效除COD药剂。
经本发明不锈钢低浓度酸性废水的处理方法，废水出水水质为PH为7.7，浊度11NTU，悬浮物含量为15mg/L，总铬含量为0.09mg/L，氟离子含量为9mg/L，COD为26mg/L，完全达到《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456-2012)的排放要求。
实施例4
按照实施例1所述方法进行，但是，其中高效除COD药剂的制备方法替换为：
S1.用破碎机过筛分级，筛取100目的粉末活性炭和膨润土；
S2..配制质量百分比为11％的硫酸铝水溶液，然后按照膨润土：聚二甲基二烯丙基氯化铵(质量比)＝22.5：1的比例向硫酸铝水溶液中投加膨润土和聚二甲基二烯丙基氯化铵，总的投加量为每升120毫克；
S3.将溶液转移至超声-水热釜中，反应时间为14h，调节反应体系的温度在125℃，冷却后制备得到高效除COD药剂。
经本发明不锈钢低浓度酸性废水的处理方法，废水出水水质为PH为7.9，浊度13NTU，悬浮物含量为16mg/L，总铬含量为0.11mg/L，氟离子含量为9mg/L，COD为26mg/L，完全达到《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456-2012)的排放要求。
实施例5
按照实施例1所述方法进行，但是，其中高效除COD药剂的制备方法替换为：
S1.用破碎机过筛分级，筛取100目的粉末活性炭和膨润土；
S2..配制质量百分比为11％的硫酸铝水溶液，然后按照粉末活性炭：聚二甲基二烯丙基氯化铵(质量比)＝22.5：1的比例向硫酸铝水溶液中投加粉末活性炭和聚二甲基二烯丙基氯化铵，总的投加量为每升120毫克；
S3.将溶液转移至超声-水热釜中，反应时间为14h，调节反应体系的温度在125℃，冷却后制备得到高效除COD药剂。
经本发明不锈钢低浓度酸性废水的处理方法，废水出水水质为PH为7.8，浊度13NTU，悬浮物含量为17mg/L，总铬含量为0.13mg/L，氟离子含量为9mg/L，COD为28mg/L，完全达到《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456-2012)的排放要求。
综上所述，本发明所述的不锈钢低浓度酸性废水处理系统实现了不锈钢低浓度酸性废水达标排放，本发明工艺一次性投资低；废液处理效果稳定；生产运行成本低；自动化程度高，操作简单。本发明充分体现了节能减排的效果，是环境友好型的绿色钢铁生产工艺。
本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变换、变形都将落在本发明权利要求的范围内。