申请日2017.04.21
公开(公告)日2017.06.27
IPC分类号C02F9/04; C02F103/16
摘要
一种适用于不锈钢生产废水的过滤中和方法、以及中和塔，中和方法包括如下步骤：收集废水;废水引入调节池，调节水量，为后续工艺保证持续进行提供足够的水量;在一级升流式膨胀中和过滤塔中加入0.5～3mm的石灰石，PH值控制到4‑5;在二级曝气中和混凝池中中加入消石灰和PAM，采用沉渣回流技术，进入二沉池;二沉池中的泥引入污泥浓缩池，二沉池中的水引入砂滤池;经过砂滤池的过滤，将水引入清水池。本发明提供一种节能、且处理效果好的不锈钢生产废水的过滤中和方法，以及中和塔。
权利要求书
1.一种适用于不锈钢生产废水的过滤中和方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
步骤1：收集废水;
步骤2：废水引入调节池，调节水量，为后续工艺保证持续进行提供足够的水量;
步骤3：在一级升流式膨胀中和过滤塔中加入0.5～3mm的石灰石，PH值控制到4-5;
步骤4：在二级曝气中和混凝池中加入消石灰和PAM，采用沉渣回流技术，进入二沉池;
步骤5：二沉池中的泥引入污泥浓缩池，二沉池中的水引入砂滤池;
步骤6：经过砂滤池的过滤，将水引入清水池。
2.一种适用于适用于不锈钢生产废水的升流式膨胀中和过滤塔，其特征在于：该过滤塔整体呈倒锥形，包括进水段、变速段、出水段;
所述进水段位于最底部，所述进水段中设置了配水滤板、滤料层;所述配水滤板的过水孔口直径为12mm;所述滤料层包括位于上部的石灰石滤料层和位于下部的卵石承托层;所述石灰石滤料层的粒径为0.5-3mm，高度为1m;所述卵石承托层与所述进水段上方均设置了曝气管路;
所述变速段呈倒立的圆台，其截面积由下至上逐渐增大;
所述出水段的底部靠近所述变速段处设置了曝气管路，所述出水段顶部设置了三角堰板式出水堰。
说明书
一种不锈钢生产废水的过滤中和方法、以及中和塔
【技术领域】
本发明属于环保技术领域，具体适及一种不锈钢生产废水的过滤中和方法、以及中和塔。
【背景技术】
化工、电镀、化纤、冶金、焦化、钢铁类产品生产等企业常有酸性废水排出，采用化学法去除废水中过量的酸、调节pH值在中性范围的方法，称为中和。当废水中含酸浓度偏高，如浓度达3%-5%以上时，应考虑是否进行回收利用。如浓度低于2%，回收利用不经济时，即应采用中和处理。
中和处理的方法有三种：酸、碱废水直接混合反应中和，药剂中和，过滤中和。三种方法分别适用于不同的场合：酸、碱废水直接混合反应中和法适用于邻近处有大量碱性废水可资利用;药剂中和适用于废水量小，投药量少(处理费用低)的场合;过滤中和适用于废水量大，水中不含大量悬浮固体的场合。
由于不锈钢生产及加工工艺的需要，钢材在轧制或进行其它后处理工序(如涂层、退火等)前必须进行酸洗和碱洗，以去除钢材表面的氧化铁和油脂。因此，在生产过程中会产生大量的酸洗废水以及含铬、镍等重金属离子的废水。不锈钢生产废水典型特征可归纳为：1、进水中含有较强的酸碱性(pH1-2左右)、较高浓度的重金属离子及油类等污染物，其可生化性极差。2、废水中含有大量的铁离子、亚铁离子和一定浓度的氟化物和铬、镍等第一类污染物，毒性大、处理成本高。3、废水量大。
目前，国内外对不锈钢酸洗废水的处理方法一般有中和法、冷冻结晶法、膜过滤法、吸附法、生物吸附法、胶束增强超滤法。处理各种酸性废水和重金属废水的方法还有萃取法、混凝法、氧化还原法、浮选法、电渗析法、反渗透及离子交换树脂等。而采用石灰石—石灰乳二级曝气中和法处理酸洗废水是目前最为经济合理、工艺最简洁并易于操作、最适合工程应用的有效方案，其属于过滤中和法的一种。
而处理每种重金属污染物质均有多种处理技术可以应用，但是该类酸洗废水是多种离子混合的重金属废水及含氟废水，采用离子交换、反渗透等方法均难以一个过程中全部去除，而且很不经济，然而采用操作最简单最成熟的石灰中和法就可同时实现废水中的铁、镍、铬、氟等污染物质的去除，使出水达标排放。
图1为现有技术的处理工艺的工艺流程。该工艺特点作如下说明：
一级曝气中和：一级中和的机理是投加价格相对低廉的消石灰作为絮凝沉淀的药剂调节pH值，与废水进行絮凝反应。工艺中如果使用石灰石中和处理酸洗废水时常常产生一些困难，这是由于中和反应所产生的硫酸钙覆盖在石灰石表面会妨碍中和反应的进行;此外，如果中和程度控制不当会生成絮状氢氧化亚铁沉淀，此时出水上面的澄清液尽管会一度呈现透明状态，但它还含有很多的Fe2+，经过一段时间以后亚铁被空气中的氧所氧化生成氢氧化铁沉淀，澄清液会变成褐色的污浊液，而且该沉淀物不易浓缩，使得沉淀的泥渣处理困难。采用消石灰一级曝气中和沉淀反应，则可以有效避免出现上述情况。首先该技术采用曝气手段可以确保药剂(石灰)与废水充分混合，使反应的废水pH值在反应池各点基本均一，从而保障反应的持续进行;其次可有效防止反应过程中产生氢氧化亚铁沉淀。
二级曝气中和混凝：一级平流式沉淀池出水自流进入二级曝气中和混凝反应池后，继续投加消石灰对进水酸碱性进行进一步的调节，并使得未反应完全的重金属离子形成沉淀，在此过程中投加助凝剂保证沉淀完全，为后续的二沉处理提供良好的条件。本阶段也充分利用酸洗废水中铁含量较大的特点，使之在反应过程中一方面作为污染物被去除，另一方面也起到混凝作用而提高对其它污染物的去除，保证出水的达标排放，此阶段为污染物去除的主要阶段。曝气不但可以将亚铁完全氧化成三价铁，而且可以起到搅拌作用，防止反应生成的泥渣沉积。混合液采用常规的沉淀法就可以基本满足出水水质要求。
上述现有技术的中和系统采用碳酸钠、氢氧化钠、石灰石或石灰。石灰石比石灰更为经济，反应时会产生较稠的污泥，但在pH值6.5以上反应难以继续进行。除了石灰石以外，石灰是最便宜的化学品，反应又快，其缺点是产生大量的污泥。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题之一在于提供一种节能、且处理效果好的不锈钢生产废水的过滤中和方法。
本发明所要解决的技术问题之二在于提供一种节能、且处理效果好的中和塔。
本发明采用如下技术方案解决上述技术问题之一：
一种适用于不锈钢生产废水的过滤中和方法，该方法包括如下步骤：
步骤1：收集废水;
步骤2：废水引入调节池，调节水量，为后续工艺保证持续进行提供足够的水量;
步骤3：在一级升流式膨胀中和过滤塔中加入0.5～3mm的石灰石，PH值控制到4-5;
步骤4：在二级曝气中和混凝池中中加入消石灰和PAM，采用沉渣回流技术，进入二沉池;
步骤5：二沉池中的泥引入污泥浓缩池，二沉池中的水引入砂滤池;
步骤6：经过砂滤池的过滤，将水引入清水池。
本发明采用如下技术方案解决上述技术问题之二：
一种适用于不锈钢生产废水的升流式膨胀中和过滤塔，该过滤塔整体呈倒锥形，包括进水段、变速段、出水段;
所述进水段位于最底部，所述进水段中设置了配水滤板、滤料层;所述配水滤板的过水孔口直径为12mm;所述滤料层包括位于上部的石灰石滤料层和位于下部的卵石承托层;所述石灰石滤料层的粒径为0.5-3mm，高度为1m;所述卵石承托层与所述进水段上方均设置了曝气管路;
所述变速段呈倒立的圆台，其截面积由下至上逐渐增大;
所述出水段的底部靠近所述变速段处设置了曝气管路，所述出水段顶部设置了三角堰板式出水堰。
本发明的优点在于:1、属于国内领先的工艺流程，运行效果稳定，药剂投加量省。2、利用比消石灰价格更为低廉的石灰石(两者的价格差4倍)将酸洗废水的酸性由强酸性中和到弱酸性，有效降低药剂费用。3、一级曝气中和出水的pH控制到4-5，不但可有效防止反应过程中产生氢氧化亚铁沉淀，而且可有效吹脱反应过程中生成的二氧化碳气体，减少二级中和过程中消石灰投加量和泥渣生成量。4、在二级中和沉淀中采用沉渣回流技术，可以大大提高废水处理效果和减少石灰投加量。5、两级中和反应装置分别控制的不同的pH值，以满足各种重金属离子对沉淀所要求的各自不同的pH，达到各自良好的处理效果。
