钢铁废水处理方法与流程

文档序号:11228885

本发明涉及一种钢铁废水处理方法。



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碱性调节剂混合,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、再次加入碱性调节剂,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;

其中,所述碱性调节剂包含生石灰或氢氧化钠和纳米级活性炭颗粒,生石灰或氢氧化钠与纳米级活性炭颗粒的质量比为10~20:1。

优选的是,所述的钢铁废水处理方法中,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,所述的钢铁废水处理方法中,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,所述的钢铁废水处理方法中,所述步骤一中,所述碱性调节剂与所述钢铁废水的质量体积比为3~5:20。

优选的是,所述的钢铁废水处理方法中,所述步骤三中,所述碱性调节剂与所述钢铁废水的质量体积比为3~5:30。

优选的是,所述的钢铁废水处理方法中,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:

本发明通过联合氧化还原反应、酸碱中和反应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碱性调节剂混合,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、再次加入碱性调节剂,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;

其中,所述碱性调节剂包含生石灰或氢氧化钠和纳米级活性炭颗粒,生石灰或氢氧化钠与纳米级活性炭颗粒的质量比为10~20:1。

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,所述碱性调节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,所述碱性调节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

钢铁废水快速处理方法,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碱性调节剂混合,所述碱性调节剂与所述钢铁废水的质量体积比为30:20,进行中和反应3分钟;

步骤二、加入偏重亚硫酸钠反应105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、再次加入碱性调节剂,进行中和反应10分钟,所述碱性调节剂与所述钢铁废水的质量体积比为3:30;

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、将步骤五中的钢铁废水于真空压力14kPa和温度65℃下进行减压蒸馏12~36h;

其中,所述碱性调节剂包含生石灰或氢氧化钠和纳米级活性炭颗粒,生石灰或氢氧化钠与纳米级活性炭颗粒的质量比为11:1。

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

钢铁废水快速处理方法,包括如下步骤:

步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气3h,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碱性调节剂混合,所述碱性调节剂与所述钢铁废水的质量体积比为50:20,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7.5:100;

步骤三、再次加入碱性调节剂,进行中和反应15分钟,所述碱性调节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、将步骤五中的钢铁废水于真空压力15kPa和温度90℃下进行减压蒸馏12~36h;

其中,所述碱性调节剂包含生石灰或氢氧化钠和纳米级活性炭颗粒,生石灰或氢氧化钠与纳米级活性炭颗粒的质量比为12:1。

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

钢铁废水快速处理方法,包括如下步骤:

步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气2.5h,氧气与钢铁废水的体积比为1.1:10,之后过滤,除去沉淀,之后将过滤后的钢铁废水与碱性调节剂混合,所述碱性调节剂与所述钢铁废水的质量体积比为32:20,进行中和反应4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6:100;

步骤三、再次加入碱性调节剂,进行中和反应11分钟,所述碱性调节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1.5:100;

步骤五、于温度81℃下,加热步骤四中的钢铁废水31min;

步骤六、将步骤五中的钢铁废水于真空压力14kPa和温度65℃下进行减压蒸馏12~36h;

其中,所述碱性调节剂包含生石灰或氢氧化钠和纳米级活性炭颗粒,生石灰或氢氧化钠与纳米级活性炭颗粒的质量比为13:1。

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

钢铁废水快速处理方法,包括如下步骤:

步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气2.2h,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碱性调节剂混合,所述碱性调节剂与所述钢铁废水的质量体积比为34:20,进行中和反应3.2分钟;

步骤二、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6:100;

步骤三、再次加入碱性调节剂,进行中和反应12分钟,所述碱性调节剂与所述钢铁废水的质量体积比为3.3:30;

步骤四、再次加入偏重亚硫酸钠反应7分钟,所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为1.8:100;

步骤五、于温度82℃下,加热步骤四中的钢铁废水33min;

步骤六、将步骤五中的钢铁废水于真空压力14kPa和温度65℃下进行减压蒸馏16h;

其中,所述碱性调节剂包含生石灰或氢氧化钠和纳米级活性炭颗粒,生石灰或氢氧化钠与纳米级活性炭颗粒的质量比为14:1。

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

钢铁废水快速处理方法,包括如下步骤:

步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气2.8h,氧气与钢铁废水的体积比为1.6:10,之后过滤,除去沉淀,之后将过滤后的钢铁废水与碱性调节剂混合,所述碱性调节剂与所述钢铁废水的质量体积比为35:20,进行中和反应3.5分钟;

步骤二、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10:100;

步骤三、再次加入碱性调节剂,进行中和反应13分钟,所述碱性调节剂与所述钢铁废水的质量体积比为4.5:30;

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1~3:100;

步骤五、于温度86℃下,加热步骤四中的钢铁废水36min;

步骤六、将步骤五中的钢铁废水于真空压力14kPa和温度65℃下进行减压蒸馏12~36h;

其中,所述碱性调节剂包含生石灰或氢氧化钠和纳米级活性炭颗粒,生石灰或氢氧化钠与纳米级活性炭颗粒的质量比为15:1。

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

钢铁废水快速处理方法,包括如下步骤:

步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气2.9h,氧气与钢铁废水的体积比为1.9:10,之后过滤,除去沉淀,之后将过滤后的钢铁废水与碱性调节剂混合,所述碱性调节剂与所述钢铁废水的质量体积比为30~50:20,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8:100;

步骤三、再次加入碱性调节剂,进行中和反应14.5分钟,所述碱性调节剂与所述钢铁废水的质量体积比为4.8:30;

步骤四、再次加入偏重亚硫酸钠反应13分钟,所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为2.8:100;

步骤五、于温度88℃下,加热步骤四中的钢铁废水8min;

步骤六、将步骤五中的钢铁废水于真空压力14kPa和温度65℃下进行减压蒸馏30h;

其中,所述碱性调节剂包含生石灰或氢氧化钠和纳米级活性炭颗粒,生石灰或氢氧化钠与纳米级活性炭颗粒的质量比为16:1。

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

钢铁废水快速处理方法,包括如下步骤:

步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气2h,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碱性调节剂混合,所述碱性调节剂与所述钢铁废水的质量体积比为48:20,进行中和反应4分钟;

步骤二、加入偏重亚硫酸钠反应23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、再次加入碱性调节剂,进行中和反应13分钟,所述碱性调节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87℃下,加热步骤四中的钢铁废水36min;

步骤六、将步骤五中的钢铁废水于真空压力14kPa和温度65℃下进行减压蒸馏25h;

其中,所述碱性调节剂包含生石灰或氢氧化钠和纳米级活性炭颗粒,生石灰或氢氧化钠与纳米级活性炭颗粒的质量比为17:1。

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

钢铁废水快速处理方法,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碱性调节剂混合,所述碱性调节剂与所述钢铁废水的质量体积比为45:20,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7:100;

步骤三、再次加入碱性调节剂,进行中和反应15分钟,所述碱性调节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13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87℃下,加热步骤四中的钢铁废水38min;

步骤六、将步骤五中的钢铁废水于真空压力14kPa和温度65℃下进行减压蒸馏12~36h;

其中,所述碱性调节剂包含生石灰或氢氧化钠和纳米级活性炭颗粒,生石灰或氢氧化钠与纳米级活性炭颗粒的质量比为18:1。

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

钢铁废水快速处理方法,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碱性调节剂混合,所述碱性调节剂与所述钢铁废水的质量体积比为43:20,进行中和反应5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8:100;

步骤三、再次加入碱性调节剂,进行中和反应12分钟,所述碱性调节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13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33min;

步骤六、将步骤五中的钢铁废水于真空压力14kPa和温度65℃下进行减压蒸馏26h;

其中,所述碱性调节剂包含生石灰或氢氧化钠和纳米级活性炭颗粒,生石灰或氢氧化钠与纳米级活性炭颗粒的质量比为19:1。

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

钢铁废水快速处理方法,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碱性调节剂混合,所述碱性调节剂与所述钢铁废水的质量体积比为50:20,进行中和反应5分钟;

步骤二、加入偏重亚硫酸钠反应17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、再次加入碱性调节剂,进行中和反应13分钟,所述碱性调节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13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37min;

步骤六、将步骤五中的钢铁废水进行于真空压力14kPa和温度65℃下进行减压蒸馏20h;

其中,所述碱性调节剂包含生石灰或氢氧化钠和纳米级活性炭颗粒,生石灰或氢氧化钠与纳米级活性炭颗粒的质量比为20:1。

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。

再多了解一些
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