本发明涉及一种钢铁废水处理剂及处理方法。
背景技术：
现代钢铁工业的生产过程包括材选、铁、炼钢(连铸)、轧钢等生产工艺。钢铁工业废水主要来源于生产工艺过程用水、设备与产品冷却水、烟气洗涤和场地冲洗等，但70％的废水还是源于冷却用水。间接冷却水在使用过程中仅受热污染，经冷却后即可回用；直接冷却水因与产品物料等直接接触，含有污染物质，需经处理后方可回用或串级使用。如何对钢铁冶炼过程中的废水进行处理和回收，以便于循环回收利用，降低能源和资源消耗，是长久以来一直研究的课题。
技术实现要素：
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明另有一个目的是提供一种钢铁废水处理剂。
本发明还有一个目的是提供一种钢铁废水处理方法。
为此，本发明提供的技术方案为：
一种钢铁废水处理剂，包括如下重量份数的组分：10-20份硫酸铝、10-20聚丙烯酰胺、10-20份钾长石、35-45份沸石、10-20份海泡石和30-40份生石灰。
优选的是，所述的钢铁废水处理剂中，所述钢铁废水处理剂的制备方法包括如下步骤：将钾长石、沸石、海泡石和生石灰首先于250-350℃活化处理20-40min，之后与硫酸铝和聚丙烯酰胺混合后，粉碎至纳米级颗粒，得到所述钢铁废水处理剂。
一种钢铁废水处理方法，包括：
步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气2～3h，氧气与钢铁废水的体积比为1～2:10，之后过滤，除去沉淀，之后将过滤后的钢铁废水与钢铁废水处理剂混合，进行中和反应3～5分钟；
步骤二、加入偏重亚硫酸钠反应10～25分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为5～10:100；
步骤三、再次加入钢铁废水处理剂，进行中和反应10～15分钟；
步骤四、再次加入偏重亚硫酸钠反应5～15分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为1～3:100；
步骤五、于温度80～90℃下，加热步骤四中的钢铁废水30～40min；
步骤六、对步骤五中的钢铁废水进行于真空压力3～5kpa和温度50～80℃下进行减压蒸馏12～36h。
优选的是，所述的方法中，所述步骤一中，氧气与钢铁废水的体积比为1.5:10。
优选的是，所述的方法中，所述步骤二中，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为7.5:100。
优选的是，所述的方法中，所述步骤一中，所述钢铁废水处理剂与所述钢铁废水的质量体积比为3～5:20。
优选的是，所述的方法中，所述步骤三中，所述钢铁废水处理剂与所述钢铁废水的质量体积比为3～5:30。
优选的是，所述的方法中，所述步骤六中，所述减压蒸馏于真空压力4kpa和温度65℃下进行减压蒸馏24h。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明的钢铁废水处理剂对钢铁废水中的杂质处理效果好。本发明通过联合氧化还原反应、钢铁废水处理剂和减压蒸馏处理方法，在短时间内即可完成钢铁废水的处理，使其能够再次循环使用，为钢铁废水的处理提供了一种新的途径，同时也节约能源、提高钢铁冶炼过程中的能源利用效率。本发明的处理效率提高了5～15％，能源利用效率提高了10～20％。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
本发明提供一种钢铁废水处理剂，包括如下重量份数的组分：10-20份硫酸铝、10-20聚丙烯酰胺、10-20份钾长石、35-45份沸石、10-20份海泡石和30-40份生石灰。
在上述方案中，作为优选，所述钢铁废水处理剂的制备方法包括如下步骤：将钾长石、沸石、海泡石和生石灰首先于250-350℃活化处理20-40min，之后与硫酸铝和聚丙烯酰胺混合后，粉碎至纳米级颗粒，得到所述钢铁废水处理剂。
本发明提供一种钢铁废水处理方法，包括如下步骤：
步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气2～3h，氧气与钢铁废水的体积比为1～2:10，之后过滤，除去沉淀，之后将过滤后的钢铁废水与钢铁废水处理剂混合，进行中和反应3～5分钟；
步骤二、加入偏重亚硫酸钠反应10～25分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为5～10:100；
步骤三、再次加入钢铁废水处理剂，进行中和反应10～15分钟；
步骤四、再次加入偏重亚硫酸钠反应5～15分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为1～3:100；
步骤五、于温度80～90℃下，加热步骤四中的钢铁废水30～40min；
步骤六、对步骤五中的钢铁废水进行于真空压力3～5kpa和温度50～80℃下进行减压蒸馏12～36h。
在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述步骤一中，氧气与钢铁废水的体积比为1.5:10。
在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述步骤二中，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为7.5:100。
在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述步骤一中，所述钢铁废水处理剂与所述钢铁废水的质量体积比为3～5:20。
在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述步骤三中，所述钢铁废水处理剂与所述钢铁废水的质量体积比为3～5:30。
在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述步骤六中，所述减压蒸馏于真空压力4kpa和温度65℃下进行减压蒸馏24h。
实施例1
一种钢铁废水处理剂，包括如下重量份数的组分：10份硫酸铝、10聚丙烯酰胺、10份钾长石、35份沸石、10份海泡石和30份生石灰。
所述钢铁废水处理剂的制备方法包括如下步骤：将钾长石、沸石、海泡石和生石灰首先于250℃活化处理20min，之后与硫酸铝和聚丙烯酰胺混合后，粉碎至纳米级颗粒，得到所述钢铁废水处理剂。
一种利用所述的钢铁废水处理剂进行钢铁废水处理的方法，包括如下步骤：
步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气2h，氧气与钢铁废水的体积比为1:10，之后过滤，除去沉淀，之后将过滤后的钢铁废水与钢铁废水处理剂混合，进行中和反应3分钟；
步骤二、加入偏重亚硫酸钠反应10分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为5:100；
步骤三、再次加入钢铁废水处理剂，进行中和反应10分钟；
步骤四、再次加入偏重亚硫酸钠反应5分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为1:100；
步骤五、于温度80℃下，加热步骤四中的钢铁废水30min；
步骤六、对步骤五中的钢铁废水进行于真空压力3kpa和温度50℃下进行减压蒸馏12h。
本发明的处理效率提高了5％，能源利用效率提高了10％。
实施例2
一种钢铁废水处理剂，包括如下重量份数的组分：20份硫酸铝、20聚丙烯酰胺、20份钾长石、45份沸石、20份海泡石和40份生石灰。
所述钢铁废水处理剂的制备方法包括如下步骤：将钾长石、沸石、海泡石和生石灰首先于350℃活化处理40min，之后与硫酸铝和聚丙烯酰胺混合后，粉碎至纳米级颗粒，得到所述钢铁废水处理剂。
一种利用所述的钢铁废水处理剂进行钢铁废水处理的方法，包括如下步骤：
步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气3h，氧气与钢铁废水的体积比为2:10，之后过滤，除去沉淀，之后将过滤后的钢铁废水与钢铁废水处理剂混合，进行中和反应5分钟；
步骤二、加入偏重亚硫酸钠反应25分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为10:100；
步骤三、再次加入钢铁废水处理剂，进行中和反应15分钟；
步骤四、再次加入偏重亚硫酸钠反应15分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为1～3:100；
步骤五、于温度90℃下，加热步骤四中的钢铁废水40min；
步骤六、对步骤五中的钢铁废水进行于真空压力5kpa和温度80℃下进行减压蒸馏36h。
本发明的处理效率提高了15％，能源利用效率提高了20％。
实施例3
一种钢铁废水处理剂，包括如下重量份数的组分：15份硫酸铝、15聚丙烯酰胺、10-20份钾长石、40份沸石、15份海泡石和35份生石灰。
所述钢铁废水处理剂的制备方法包括如下步骤：将钾长石、沸石、海泡石和生石灰首先于300℃活化处理30min，之后与硫酸铝和聚丙烯酰胺混合后，粉碎至纳米级颗粒，得到所述钢铁废水处理剂。
一种利用所述的钢铁废水处理剂进行钢铁废水处理的方法，包括如下步骤：
步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气2.5h，氧气与钢铁废水的体积比为1.5:10，之后过滤，除去沉淀，之后将过滤后的钢铁废水与钢铁废水处理剂混合，，所述钢铁废水处理剂与所述钢铁废水的质量体积比为4:20，进行中和反应4分钟；
步骤二、加入偏重亚硫酸钠反应18分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为8:100；
步骤三、再次加入钢铁废水处理剂，进行中和反应12分钟，所述钢铁废水处理剂与所述钢铁废水的质量体积比为4:30；
步骤四、再次加入偏重亚硫酸钠反应10分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为2:100；
步骤五、于温度85℃下，加热步骤四中的钢铁废水35min；
步骤六、对步骤五中的钢铁废水进行于真空压力4kpa和温度65℃下进行减压蒸馏24h。
本发明的处理效率提高了6％，能源利用效率提高了11％。
实施例4
一种钢铁废水处理剂，包括如下重量份数的组分：10份硫酸铝、10聚丙烯酰胺、10份钾长石、35份沸石、10份海泡石和30份生石灰。
所述钢铁废水处理剂的制备方法包括如下步骤：将钾长石、沸石、海泡石和生石灰首先于250℃活化处理20min，之后与硫酸铝和聚丙烯酰胺混合后，粉碎至纳米级颗粒，得到所述钢铁废水处理剂。
一种利用所述的钢铁废水处理剂进行钢铁废水处理的方法，包括如下步骤：
步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气2h，氧气与钢铁废水的体积比为1.5:10，之后过滤，除去沉淀，之后将过滤后的钢铁废水与钢铁废水处理剂混合，进行中和反应3分钟；
步骤二、加入偏重亚硫酸钠反应10分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为7.5:100；
步骤三、再次加入钢铁废水处理剂，进行中和反应10分钟；
步骤四、再次加入偏重亚硫酸钠反应5分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为1:100；
步骤五、于温度80℃下，加热步骤四中的钢铁废水30min；
步骤六、对步骤五中的钢铁废水进行于真空压力4kpa和温度65℃下进行减压蒸馏24h。
本发明的处理效率提高了7％，能源利用效率提高了12％。
实施例5
一种钢铁废水处理剂，包括如下重量份数的组分：11份硫酸铝、11聚丙烯酰胺、10-20份钾长石、35-45份沸石、10-20份海泡石和30-40份生石灰。
所述钢铁废水处理剂的制备方法包括如下步骤：将钾长石、沸石、海泡石和生石灰首先于250-350℃活化处理20-40min，之后与硫酸铝和聚丙烯酰胺混合后，粉碎至纳米级颗粒，得到所述钢铁废水处理剂。
一种利用所述的钢铁废水处理剂进行钢铁废水处理的方法，包括如下步骤：
步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气2.7h，氧气与钢铁废水的体积比为1.8:10，之后过滤，除去沉淀，之后将过滤后的钢铁废水与钢铁废水处理剂混合，，所述钢铁废水处理剂与所述钢铁废水的质量体积比为4.5:20，进行中和反应3.6分钟；
步骤二、加入偏重亚硫酸钠反应12分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为7:100；
步骤三、再次加入钢铁废水处理剂，进行中和反应11分钟，所述钢铁废水处理剂与所述钢铁废水的质量体积比为3.5:30；
步骤四、再次加入偏重亚硫酸钠反应6分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为1.3:100；
步骤五、于温度81℃下，加热步骤四中的钢铁废水31min；
步骤六、对步骤五中的钢铁废水进行于真空压力3.5kpa和温度55℃下进行减压蒸馏15h。
本发明的处理效率提高了8％，能源利用效率提高了12％。
实施例6
一种钢铁废水处理剂，包括如下重量份数的组分：12份硫酸铝、12聚丙烯酰胺、12份钾长石、36份沸石、12份海泡石和32份生石灰。
所述钢铁废水处理剂的制备方法包括如下步骤：将钾长石、沸石、海泡石和生石灰首先于260℃活化处理22min，之后与硫酸铝和聚丙烯酰胺混合后，粉碎至纳米级颗粒，得到所述钢铁废水处理剂。
一种利用所述的钢铁废水处理剂进行钢铁废水处理的方法，包括如下步骤：
步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气2.7h，氧气与钢铁废水的体积比为1.8:10，之后过滤，除去沉淀，之后将过滤后的钢铁废水与钢铁废水处理剂混合，，所述钢铁废水处理剂与所述钢铁废水的质量体积比为3.9:20，进行中和反应3.9分钟；
步骤二、加入偏重亚硫酸钠反应16分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为8:100；
步骤三、再次加入钢铁废水处理剂，进行中和反应13分钟，所述钢铁废水处理剂与所述钢铁废水的质量体积比为3.9:30；
步骤四、再次加入偏重亚硫酸钠反应14分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为2:100；
步骤五、于温度85℃下，加热步骤四中的钢铁废水36min；
步骤六、对步骤五中的钢铁废水进行于真空压力4kpa和温度60℃下进行减压蒸馏12～36h。
本发明的处理效率提高了9％，能源利用效率提高了13％。
实施例7
一种钢铁废水处理剂，包括如下重量份数的组分：18份硫酸铝、18聚丙烯酰胺、18份钾长石、40份沸石、18份海泡石和38份生石灰。
所述钢铁废水处理剂的制备方法包括如下步骤：将钾长石、沸石、海泡石和生石灰首先于290℃活化处理30min，之后与硫酸铝和聚丙烯酰胺混合后，粉碎至纳米级颗粒，得到所述钢铁废水处理剂。
一种利用所述的钢铁废水处理剂进行钢铁废水处理的方法，包括如下步骤：
步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气3h，氧气与钢铁废水的体积比为2:10，之后过滤，除去沉淀，之后将过滤后的钢铁废水与钢铁废水处理剂混合，，所述钢铁废水处理剂与所述钢铁废水的质量体积比为5:20，进行中和反应5分钟；
步骤二、加入偏重亚硫酸钠反应25分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为8:100；
步骤三、再次加入钢铁废水处理剂，进行中和反应13分钟，所述钢铁废水处理剂与所述钢铁废水的质量体积比为4:30；
步骤四、再次加入偏重亚硫酸钠反应12分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为2:100；
步骤五、于温度86℃下，加热步骤四中的钢铁废水36min；
步骤六、对步骤五中的钢铁废水进行于真空压力4kpa和温度65℃下进行减压蒸馏30h。
本发明的处理效率提高了9％，能源利用效率提高了19％。
实施例8
一种钢铁废水处理剂，包括如下重量份数的组分：16份硫酸铝、16聚丙烯酰胺、16份钾长石、41份沸石、17份海泡石和35份生石灰。
所述钢铁废水处理剂的制备方法包括如下步骤：将钾长石、沸石、海泡石和生石灰首先于300℃活化处理30min，之后与硫酸铝和聚丙烯酰胺混合后，粉碎至纳米级颗粒，得到所述钢铁废水处理剂。
一种利用所述的钢铁废水处理剂进行钢铁废水处理的方法，包括如下步骤：
步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气3h，氧气与钢铁废水的体积比为2:10，之后过滤，除去沉淀，之后将过滤后的钢铁废水与钢铁废水处理剂混合，，所述钢铁废水处理剂与所述钢铁废水的质量体积比为5:20，进行中和反应5分钟；
步骤二、加入偏重亚硫酸钠反应25分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为10:100；
步骤三、再次加入钢铁废水处理剂，进行中和反应15分钟，所述钢铁废水处理剂与所述钢铁废水的质量体积比为5:30；
步骤四、再次加入偏重亚硫酸钠反应15分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为3:100；
步骤五、于温度90℃下，加热步骤四中的钢铁废水40min；
步骤六、对步骤五中的钢铁废水进行于真空压力5kpa和温度80℃下进行减压蒸馏12～36h。
本发明的处理效率提高了14％，能源利用效率提高了18％。
实施例9
一种钢铁废水处理剂，包括如下重量份数的组分：10-20份硫酸铝、10-20聚丙烯酰胺、10-20份钾长石、35-45份沸石、10-20份海泡石和30-40份生石灰。
所述钢铁废水处理剂的制备方法包括如下步骤：将钾长石、沸石、海泡石和生石灰首先于250-350℃活化处理20-40min，之后与硫酸铝和聚丙烯酰胺混合后，粉碎至纳米级颗粒，得到所述钢铁废水处理剂。
一种利用所述的钢铁废水处理剂进行钢铁废水处理的方法，包括如下步骤：
步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气2.5h，氧气与钢铁废水的体积比为1.5:10，之后过滤，除去沉淀，之后将过滤后的钢铁废水与钢铁废水处理剂混合，，所述钢铁废水处理剂与所述钢铁废水的质量体积比为4:20，进行中和反应4分钟；
步骤二、加入偏重亚硫酸钠反应19分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为7:100；
步骤三、再次加入钢铁废水处理剂，进行中和反应12分钟，所述钢铁废水处理剂与所述钢铁废水的质量体积比为4:30；
步骤四、再次加入偏重亚硫酸钠反应12分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为2:100；
步骤五、于温度85℃下，加热步骤四中的钢铁废水35min；
步骤六、对步骤五中的钢铁废水进行于真空压力4kpa和温度70℃下进行减压蒸馏20h。
本发明的处理效率提高了13％，能源利用效率提高了17％。
实施例10
一种钢铁废水处理剂，包括如下重量份数的组分：16份硫酸铝、16聚丙烯酰胺、10-20份钾长石、39份沸石、16份海泡石和36份生石灰。
所述钢铁废水处理剂的制备方法包括如下步骤：将钾长石、沸石、海泡石和生石灰首先于310℃活化处理35min，之后与硫酸铝和聚丙烯酰胺混合后，粉碎至纳米级颗粒，得到所述钢铁废水处理剂。
一种利用所述的钢铁废水处理剂进行钢铁废水处理的方法，包括如下步骤：
步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气2h，氧气与钢铁废水的体积比为1:10，之后过滤，除去沉淀，之后将过滤后的钢铁废水与钢铁废水处理剂混合，所述钢铁废水处理剂与所述钢铁废水的质量体积比为4:20，进行中和反应4分钟；
步骤二、加入偏重亚硫酸钠反应21分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为8:100；
步骤三、再次加入钢铁废水处理剂，进行中和反应13分钟，所述钢铁废水处理剂与所述钢铁废水的质量体积比为4:30；
步骤四、再次加入偏重亚硫酸钠反应8分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为2:100；
步骤五、于温度84℃下，加热步骤四中的钢铁废水35min；
步骤六、对步骤五中的钢铁废水进行于真空压力3kpa和温度75℃下进行减压蒸馏12～36h。
本发明的处理效率提高了12％，能源利用效率提高了18％。
对比例
依据现有技术完成钢铁废水处理。
这里说明的模块数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的钢铁废水处理方法的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。