一种冷轧酸性废水综合利用的方法与流程

本发明涉及一种冷轧酸性废水综合利用的方法，属于钢铁冶金废水处理技术领域。

背景技术：
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冷轧酸性废水设计处理量为180m³/h，废水pH值在2-3之间，废水中主要含有高浓度的Fe²⁺、Fe³⁺离子、现处理工艺主要是通过投加石灰，调节pH值，再经过混凝、沉淀达到达标排放的目的。由于酸性废水pH值低，中和废水需要大量的氢氧化钙，且废水中Fe²⁺、Fe³⁺离子的絮凝作用没有得到充分利用。

炼钢转炉浊环废水设计处理量为2200m³/h左右，污水量大，且悬浮物高，成分较复杂，pH值多在9以上，甚至可达11以上，目前是经过投加混凝剂、絮凝剂后进入斜板沉淀池后回用给炼钢用户。由于废水pH值高，污水中的碱度主要以CO₃^2-形式存在，导致斜板沉淀池、管道及相关设备结垢严重，影响水的流通，污染环境。

所以将冷轧酸性废水与转炉浊环废水混合处理具有理论上的可行性。

检索相关专利文献没有发现关于将冷轧酸性废水用于转炉浊环废水处理的记录。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种冷轧酸性废水综合利用的方法，通过将冷轧酸性废水与转炉除尘废水混合处理，充分利用铁离子的混凝作用，达到降低转炉废水pH值，去除悬浮物、硬度和总铁的的作用，实现冷轧酸性废水综合利用的目的。

上述的目的通过以下技术方案实现：

一种冷轧酸性废水综合利用的方法，该方法包括如下步骤：

（1）将冷轧酸性废水在调节池中曝气4-8h，通过管道输送至转炉浊环废水高架流槽的进水系统；

（2）将酸性废水与转炉浊环废水按照1:5—1:16的比例混合；

（3）混合后通过现场加药系统将混凝剂的量控制为1—11mg/L，絮凝剂的量控制为0.2—1.2mg/L。

所述的冷轧酸性废水综合利用的方法，步骤（2）中所述的酸性废水与转炉浊环废水的混合比例为1：11。

所述的冷轧酸性废水综合利用的方法，步骤（3）中所述的混凝剂采用聚合硫酸铁，加入量为5mg/L。

所述的冷轧酸性废水综合利用的方法，步骤（3）中所述的絮凝剂采用絮凝剂PAM，加入的量为0.6mg/L。

有益效果：

本发明的方法投入试用后，冷轧废水站含酸系统每年可节约药剂成本90万元；电费约40万元；设备维护费用约25万元，每年可节约生产费用约155万元。且含酸废水与转炉废水混合后，转炉污泥中铁离子的含量明显增加，提高了污泥品质，增大了资源回收利用价值。

附图说明

附图1为不同体积比的酸性废水和转炉除尘废水混合pH值变化情况；

附图2为不同体积比的酸性废水和转炉除尘废水混合浊度值变化情况；

附图3为不同体积比的酸性废水和转炉除尘废水混合硬度值变化情况；

附图4为不同体积比的酸性废水和转炉除尘废水混合总铁值变化情况；

附图5为不同加药量下的浊度、硬度和总铁的去除率。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

一种冷轧酸性废水综合利用的方法，该方法包括如下步骤：

（1）将冷轧酸性废水在调节池中曝气4-8h，通过管道输送至转炉浊环废水高架流槽的进水系统；

（2）由于转炉浊环废水的流量相对固定，通过设置冷轧酸性废水提升泵的流量将酸性废水与转炉浊环废水按照1:5—1:16的比例混合；

（3）混合后通过现场加药系统将混凝剂的量控制为1—11mg/L，所述的混凝剂采用聚合硫酸铁，絮凝剂的量控制为0.2—1.2mg/L，所述的絮凝剂采用絮凝剂PAM。

最佳配比的确定：

首先将冷轧酸性废水与转炉除尘废水按体积比从1:5到1:16之间混合反应，以浊度、硬度和总铁为检测指标，研究不同体积比的酸性废水和转炉除尘废水混合反应情况见图1。

pH值是溶液酸性或碱性的判定指标。由图1可以看出，当冷轧酸性废水与转炉除尘废水混合体积比在1:5到1:16之间变化时，混合液的pH值在6.99到9.82之间变化，且在体积比为1:5时混合废水为中性。

浊度是溶液中悬浮物与胶体颗粒多少的判定指标，是一项重要的水质指标。由图2可知，当冷轧酸性废水与转炉废水混合后，混合后的废水浊度随着酸性废水量的增加浊度明显下降，有效缓解了转炉废水的浊度问题。

硬度是反应该溶液在循环运行中易形成水垢的趋势。由图3可知，冷轧酸性废水与转炉废水混合后，混合液的硬度随着转炉废水量的增加趋于稳定，且当混合比例为1:11以上时，稳定在50mg/L左右。

由图4可以看出，当冷轧酸性废水与转炉废水混合后，随着浊环废水的比例增加，混合液总铁的变化先减少后增加，在混合比例为1:11时达到最小值

通过冷轧酸性废水与转炉浊环废水混合试验发现：冷轧酸性废水对转炉浊环废液的高pH值有缓和作用，且混合液的混凝效果加强，对悬浮物、硬度和总铁有一定的去除效果。结合检测数据，当冷轧酸性废水与转炉浊环废水的混合比例为1:11时，混凝效果最佳。

最佳加药量的确定：

由冷轧酸性废水与转炉浊环废水混合反应试验结果可知，两者最佳混合比例为1:11，为了达到混合液最好的处理效果，以1:11为混合比例，进行混凝剂、絮凝剂的投加量试验，具体数据如表1：

表1 投加混凝剂、絮凝剂后水质指标

由图5可知：随着混凝剂和絮凝剂加药量的增加，混合废水的浊度、硬度和总铁的去除率随加药量的增加而增加，以原转炉浊环废水的水质指标为参考值，浊度、硬度和总铁的去除率分别在78%-88%、70%-82%和49%-79%之间，但是当混凝剂投加量为5mg/L、絮凝剂投加量为0.6mg/L时，后面几组的去除率变化已经不大，所以选择混凝剂为5mg/L、絮凝剂为0.6mg/L为最佳投药量，且此时浊度、硬度和总铁的去除率分别为87%、81%和79%。

通过对最佳混合比例下投加混凝剂和絮凝剂试验发现：适当投加混凝剂和絮凝剂提高了混合废液的浊度、硬度和总铁的去除效果。结合数据可知，混凝剂投加量为5mg/L、絮凝剂投加量为0.6mg/L为最佳加药量。