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。