申请日2017.05.31
公开(公告)日2017.07.21
IPC分类号C02F9/10; C02F103/16
摘要
本发明公开了一种钢铁废水的处理方法，包括如下步骤：步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气2～3h，之后过滤，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;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，偏重亚硫酸钠与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;其中，钢铁废水处理剂包含如下组分：硫酸铝、10‑20聚丙烯酰胺、脲素、沸石、海泡石、生石灰和活性炭颗粒，所述钢铁废水处理剂为粒度为纳米级的粉末。
权利要求书
1.一种钢铁废水的处理方法，其特征在于，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;
其中，所述钢铁废水处理剂包含如下重量份数的组分：10-20份硫酸铝、10-20聚丙烯酰胺、10-20份脲素、35-45份沸石、10-20份海泡石和30-40份生石灰和3～4份活性炭颗粒，所述钢铁废水处理剂为粒度为纳米级的粉末。
2.如权利要求1所述的钢铁废水的处理方法，其特征在于，所述步骤一中，氧气与钢铁废水的体积比为1.5:10。
3.如权利要求1所述的钢铁废水的处理方法，其特征在于，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。
4.如权利要求1所述的钢铁废水的处理方法，其特征在于，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。
5.如权利要求1所述的钢铁废水的处理方法，其特征在于，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。
6.如权利要求1所述的钢铁废水的处理方法，其特征在于，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。
说明书
钢铁废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种钢铁废水的处理方法。
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。
发明内容
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的处理方法。
为此，本发明提供的技术方案为：
一种钢铁废水的处理方法，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;
其中，所述钢铁废水处理剂包含如下重量份数的组分：10-20份硫酸铝、10-20聚丙烯酰胺、10-20份脲素、35-45份沸石、10-20份海泡石和30-40份生石灰和3～4份活性炭颗粒，所述钢铁废水处理剂为粒度为纳米级的粉末。
优选的是，所述的钢铁废水的处理方法中，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，所述的钢铁废水的处理方法中，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，所述的钢铁废水的处理方法中，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，所述的钢铁废水的处理方法中，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，所述的钢铁废水的处理方法中，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的处理方法，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;
其中，所述钢铁废水处理剂包含如下重量份数的组分：10-20份硫酸铝、10-20聚丙烯酰胺、10-20份脲素、35-45份沸石、10-20份海泡石和30-40份生石灰和3～4份活性炭颗粒，所述钢铁废水处理剂为粒度为纳米级的粉末。
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
一种钢铁废水的处理方法，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5kPa和温度80℃下进行减压蒸馏36h;
其中，所述钢铁废水处理剂包含如下重量份数的组分：20份硫酸铝、20聚丙烯酰胺、20份脲素、45份沸石、20份海泡石和40份生石灰和4份活性炭颗粒，所述钢铁废水处理剂为粒度为纳米级的粉末。
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
一种钢铁废水的处理方法，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12～36h;
其中，所述钢铁废水处理剂包含如下重量份数的组分：10份硫酸铝、10聚丙烯酰胺、10份脲素、35份沸石、10份海泡石和30份生石灰和3份活性炭颗粒，所述钢铁废水处理剂为粒度为纳米级的粉末。
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
一种钢铁废水的处理方法，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1.5:10，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4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、再次加入钢铁废水处理剂，进行中和反应12分钟;
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12～36h;
其中，所述钢铁废水处理剂包含如下重量份数的组分：15份硫酸铝、15聚丙烯酰胺、15份脲素、40份沸石、15份海泡石和35份生石灰和3.5份活性炭颗粒，所述钢铁废水处理剂为粒度为纳米级的粉末。
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
一种钢铁废水的处理方法，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钢铁废水处理剂混合，进行中和反应3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4:20。
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7:100;
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2:100;
步骤五、于温度82℃下，加热步骤四中的钢铁废水32min;
步骤六、对步骤五中的钢铁废水进行于真空压力4kPa和温度75℃下进行减压蒸馏18h;
其中，所述钢铁废水处理剂包含如下重量份数的组分：16份硫酸铝、16聚丙烯酰胺、15份脲素、39份沸石、15份海泡石和35份生石灰和6份活性炭颗粒，所述钢铁废水处理剂为粒度为纳米级的粉末。
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
一种钢铁废水的处理方法，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1.5:10，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4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4:20。
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、再次加入钢铁废水处理剂，进行中和反应14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83℃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70℃下进行减压蒸馏12～36h;
其中，所述钢铁废水处理剂包含如下重量份数的组分：10-20份硫酸铝、10-20聚丙烯酰胺、10-20份脲素、35-45份沸石、10-20份海泡石和30-40份生石灰和3～4份活性炭颗粒，所述钢铁废水处理剂为粒度为纳米级的粉末。
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
一种钢铁废水的处理方法，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钢铁废水处理剂混合，进行中和反应5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5:20。
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2:100;
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5kPa和温度80℃下进行减压蒸馏36h;
其中，所述钢铁废水处理剂包含如下重量份数的组分：20份硫酸铝、20聚丙烯酰胺、20份脲素、45份沸石、20份海泡石和40份生石灰和4份活性炭颗粒，所述钢铁废水处理剂为粒度为纳米级的粉末。
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
一种钢铁废水的处理方法，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钢铁废水处理剂混合，进行中和反应5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4:20。
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16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3:100;
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5kPa和温度80℃下进行减压蒸馏19h;
其中，所述钢铁废水处理剂包含如下重量份数的组分：16份硫酸铝、16聚丙烯酰胺、19份脲素、39份沸石、16份海泡石和36份生石灰和3份活性炭颗粒，所述钢铁废水处理剂为粒度为纳米级的粉末。
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
一种钢铁废水的处理方法，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钢铁废水处理剂混合，进行中和反应5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4:20。
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10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3:30
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84℃下，加热步骤四中的钢铁废水34min;
步骤六、对步骤五中的钢铁废水进行于真空压力3kPa和温度80℃下进行减压蒸馏12～36h;
其中，所述钢铁废水处理剂包含如下重量份数的组分：14份硫酸铝、14聚丙烯酰胺、14份脲素、38份沸石、14份海泡石和34份生石灰和4份活性炭颗粒，所述钢铁废水处理剂为粒度为纳米级的粉末。
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
一种钢铁废水的处理方法，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钢铁废水处理剂混合，进行中和反应5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5:20。
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3kPa和温度50℃下进行减压蒸馏12h;
其中，所述钢铁废水处理剂包含如下重量份数的组分：13份硫酸铝、13聚丙烯酰胺、13份脲素、36份沸石、13份海泡石和33份生石灰和3份活性炭颗粒，所述钢铁废水处理剂为粒度为纳米级的粉末。
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
一种钢铁废水的处理方法，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钢铁废水处理剂混合，进行中和反应4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4:20。
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6:100;
步骤三、再次加入钢铁废水处理剂，进行中和反应12.5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;
其中，所述钢铁废水处理剂包含如下重量份数的组分：15份硫酸铝、15聚丙烯酰胺、15份脲素、38份沸石、15份海泡石和35份生石灰和3份活性炭颗粒，所述钢铁废水处理剂为粒度为纳米级的粉末。
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的处理方法的应用、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。
