本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋼鐵冶煉廢水零排放處理工藝。

背景技術(shù)：

近幾年，人類面臨水危機(jī)已是不爭的事實。我國增加了對城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和環(huán)境保護(hù)的投入，強(qiáng)化環(huán)境綜合治理，從而使污染物排放總量得到有效控制，部分地區(qū)和城市環(huán)境質(zhì)量有所改善。但根據(jù)環(huán)境監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計分析，我國水污染形勢仍然非常嚴(yán)峻，各項污染物排放總量很大，污染程度仍處于相當(dāng)高的水平。特別是我國鋼鐵業(yè)的產(chǎn)量已連續(xù)保持在世界之首，我國已成為鋼鐵大國。鋼鐵業(yè)是高污染大戶，通常每生產(chǎn)一噸鋼就需要用水100到150立方米，這些廢水若直接排放，將進(jìn)一步加劇水體污染，影響人們生存環(huán)境。

鋼鐵工業(yè)廢水中主要含有ss、油、鹽堿、cod等污染物，具有色度較高、主要污染物濃度變化大、水質(zhì)不穩(wěn)定、浮油較多等特點。鋼鐵工業(yè)廢水處理要針對不同的水質(zhì)，采取不同的污水處理設(shè)備。鋼鐵廢水有70%為濁循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的排污水，如高爐煤氣洗滌水、沖渣廢水、轉(zhuǎn)爐除塵廢水、連鑄機(jī)廢水等。主要方法有：1、物理法，主要是根據(jù)廢水中所含懸浮物的比重不同利用物理作用而使之分離，可重力分離、離心分離、過濾、蒸發(fā)結(jié)晶等，其目的是去除懸浮物、膠裝物質(zhì)。2、化學(xué)法，主要通過化學(xué)反應(yīng)的作用，轉(zhuǎn)化、分離、回收廢水中的污染物質(zhì)，該方法包括中和法、混凝法、化學(xué)沉淀處理法和氧化還原處理法，其目的是調(diào)整ph值，可以去除懸浮物、膠狀和溶解性物質(zhì)。3、物理化學(xué)處理法，主要包括電解法、吸附法、膜分離和磁分離法，去除懸浮、膠狀和溶解性物質(zhì)。4、生物處理法，主要是利用微生物的代謝作用除去廢水中有機(jī)污染物的方法，常用方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、污泥消化法等，可以去除膠體和溶解性物質(zhì)。

綜合回收利用鋼鐵冶煉塵是目前鋼鐵行業(yè)面臨的重要課題之一，然而這些鋼鐵冶煉塵顆粒粒徑小、質(zhì)量輕、易擴(kuò)散，運(yùn)輸及處理過程極易產(chǎn)生大量的廢氣、廢塵，污染環(huán)境，具有嚴(yán)重危害人體健康的可能，同時冶煉塵比表面積大、表面自由能高、吸附能力強(qiáng)。因此在綜合利用鋼鐵冶煉塵之前往往需要對其進(jìn)行除雜清洗，這一過程中產(chǎn)生的洗滌廢水含有重金屬離子、鉀離子、氯離子等。若不對這些廢水加以綜合利用，既是污染環(huán)境，同時也是一種資源的浪費(fèi)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出一種具有工藝簡單，對環(huán)境無污染、經(jīng)濟(jì)高效、能耗低，處理效果好的鋼鐵冶煉廢水處理工藝。

技術(shù)方案：本發(fā)明所述的一種鋼鐵冶煉廢水零排放處理工藝，包括以下步驟：

a）向鋼鐵冶煉洗滌廢水中加入廢水處理劑，廢水處理劑由以下按照份的原料組成：聚丙烯酰胺25份、竹醋液10份、硫酸亞鐵15份、氯化硫酸鐵5份、氯化硫酸銅5份、蒙脫石2-6份、納米二氧化鈦4-8份、二氧化硅4-7份、木質(zhì)素磺酸鈉3-7份、膨潤土8-12份、聚丙烯酰胺2-6份、聚丙烯酰胺鐵4-10份、脂肪酶1-5份、粉煤灰8-12份、苯丙氨酸5-9份、無水硫酸鈉4-9份、偏鋁酸鈉3-6份、琉基苯并噻唑1-2份、乙二胺1-3份、壬基酚聚氧乙烯醚2-4份、十二烷基硫酸鈉6-10份、十二烷基苯磺酸鈉3-7份以及微生物菌液20-30份；

b）然后進(jìn)行臭氧處理，加入臭氧的量x＝y(tǒng)/z，并以鈦精礦作為催化劑，其中，x為臭氧的加入量，單位：g/m3，y為廢水中的cod值，單位：mg/l，z＝10～25，每立方米廢水中的高鈦渣的加入量≥0.92g；

c)然后加入沉淀劑，沉淀劑為氧化鉀、氫氧化鉀、氧化鈣、氫氧化鈉、碳酸鈉、硫化鈉中的任意一種或兩種以上的混合物，所述沉淀劑的加入量為洗滌廢水質(zhì)量的0.2％－1.3％；

d)然后加入絮凝劑，形成懸濁液，所述絮凝劑為聚合硫酸鐵、聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺中的任意一種或兩種以上的混合物，所述絮凝劑的加入量為洗滌廢水質(zhì)量的0.07％－1.3％；

e)將形成的懸濁液進(jìn)行固液分離，并分別收集固相和液相；

f)將步驟e中的液相送至氧化石墨烯薄膜，完成堿金屬和氯離子的預(yù)富集，得到可用于冶煉洗滌的氯化鉀含量6～35g/l的低鹽水和氯化鉀含量35～110g/l的濃鹽溶液；

g)將濃鹽溶液進(jìn)行冷凍干燥得鉀鹽和淡水。

進(jìn)一步的，所述微生物菌液由酵母菌、白色念珠菌、子囊菌、焦曲霉組成，所述酵母菌、白色念珠菌、子囊菌、焦曲霉的質(zhì)量比為（2-4）:（3-6）:1:（2-7）。

進(jìn)一步的，步驟b中所述的鈦精礦中的鈦含量為55～60wt％。

進(jìn)一步的，所述步驟e與步驟f之間還包括將懸濁液液相用鹽酸調(diào)整ph至8～8.5。

進(jìn)一步的，所述每立方米廢水中的高鈦渣的加入量為0.95g。

有益效果：本發(fā)明可以將堿金屬及氯離子預(yù)富集，及冷凍干燥，能耗相比高鹽水蒸發(fā)有了大大的降低，同時這種預(yù)富集的方式在高鹽廢水治理中有著較為廣闊的應(yīng)用前景，整個工藝環(huán)境友好，經(jīng)濟(jì)高效。處理廢水時加入催化劑后可以將處理效率提高15％以上，縮短了廢水處理時間，提高了單位時間內(nèi)的廢水處理量。為了減少廢水處理工序，可以一次性加入過量催化劑于廢水處理裝置中，每隔幾個月或幾年更換一次催化劑。

經(jīng)過本發(fā)明方法處理后，其廢水的cod值能夠降低到100mg/l以下，所需設(shè)備簡單，處理時間短，處理廢水效率高，具有廣闊的應(yīng)用前景。廢水處理劑選用的聚丙烯酰胺、竹醋液、硫酸亞鐵等組分易溶于水，混凝效果優(yōu)異、產(chǎn)品穩(wěn)定性好，各菌種間的共生配合，并協(xié)同化學(xué)其他組分，優(yōu)異的絮凝的效果，凈化速度快，適用ph值范圍廣，大大增強(qiáng)了該污水處理效果，對煉鋼廢水的處理效果顯著，有利于降低煉鋼廢水的處理成本，處理后的水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，既可以直接排放，也可以循環(huán)使用。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

實施例1

一種鋼鐵冶煉廢水零排放處理工藝，包括以下步驟：

a）向鋼鐵冶煉洗滌廢水中加入廢水處理劑，廢水處理劑由以下按照份的原料組成：聚丙烯酰胺25份、竹醋液10份、硫酸亞鐵15份、氯化硫酸鐵5份、氯化硫酸銅5份、蒙脫石2份、納米二氧化鈦4份、二氧化硅4份、木質(zhì)素磺酸鈉3份、膨潤土8份、聚丙烯酰胺2份、聚丙烯酰胺鐵4份、脂肪酶1份、粉煤灰8份、苯丙氨酸5份、無水硫酸鈉4份、偏鋁酸鈉3份、琉基苯并噻唑1份、乙二胺1份、壬基酚聚氧乙烯醚2份、十二烷基硫酸鈉6份、十二烷基苯磺酸鈉3份以及微生物菌液20份；

b）然后進(jìn)行臭氧處理，加入臭氧的量x＝y(tǒng)/z，并以鈦精礦作為催化劑，其中，x為臭氧的加入量，單位：g/m3，y為廢水中的cod值，單位：mg/l，z＝10，每立方米廢水中的高鈦渣的加入量為0.92g；

c)然后加入沉淀劑，沉淀劑為氧化鉀和氫氧化鉀的混合物，所述沉淀劑的加入量為洗滌廢水質(zhì)量的0.2；

d)然后加入絮凝劑，形成懸濁液，所述絮凝劑為聚合硫酸鐵和聚丙烯酰胺的混合物，所述絮凝劑的加入量為洗滌廢水質(zhì)量的0.07；

e)將形成的懸濁液進(jìn)行固液分離，并分別收集固相和液相；

f)將步驟e中的液相送至氧化石墨烯薄膜，完成堿金屬和氯離子的預(yù)富集，得到可用于冶煉洗滌的氯化鉀含量6g/l的低鹽水和氯化鉀含量35g/l的濃鹽溶液；

g)將濃鹽溶液進(jìn)行冷凍干燥得鉀鹽和淡水。

其中，微生物菌液由酵母菌、白色念珠菌、子囊菌、焦曲霉組成，所述酵母菌、白色念珠菌、子囊菌、焦曲霉的質(zhì)量比為2:3:1:2。步驟b中所述的鈦精礦中的鈦含量為55wt％。所述步驟e與步驟f之間還包括將懸濁液液相用鹽酸調(diào)整ph至8。

實施例2

一種鋼鐵冶煉廢水零排放處理工藝，包括以下步驟：

a）向鋼鐵冶煉洗滌廢水中加入廢水處理劑，廢水處理劑由以下按照份的原料組成：聚丙烯酰胺25份、竹醋液10份、硫酸亞鐵15份、氯化硫酸鐵5份、氯化硫酸銅5份、蒙脫石4份、納米二氧化鈦6份、二氧化硅5份、木質(zhì)素磺酸鈉5份、膨潤土10份、聚丙烯酰胺4份、聚丙烯酰胺鐵6份、脂肪酶3份、粉煤灰10份、苯丙氨酸7份、無水硫酸鈉7份、偏鋁酸鈉5份、琉基苯并噻唑1.5份、乙二胺2份、壬基酚聚氧乙烯醚3份、十二烷基硫酸鈉8份、十二烷基苯磺酸鈉5份以及微生物菌液25份；

b）然后進(jìn)行臭氧處理，加入臭氧的量x＝y(tǒng)/z，并以鈦精礦作為催化劑，其中，x為臭氧的加入量，單位：g/m3，y為廢水中的cod值，單位：mg/l，z＝17，每立方米廢水中的高鈦渣的加入量0.94g；

c)然后加入沉淀劑，沉淀劑為氧化鈣，所述沉淀劑的加入量為洗滌廢水質(zhì)量的0.7％；

d)然后加入絮凝劑，形成懸濁液，所述絮凝劑為聚丙烯酰胺，所述絮凝劑的加入量為洗滌廢水質(zhì)量的1.0％；

e)將形成的懸濁液進(jìn)行固液分離，并分別收集固相和液相；

f)將步驟e中的液相送至氧化石墨烯薄膜，完成堿金屬和氯離子的預(yù)富集，得到可用于冶煉洗滌的氯化鉀含量20g/l的低鹽水和氯化鉀含量70g/l的濃鹽溶液；

g)將濃鹽溶液進(jìn)行冷凍干燥得鉀鹽和淡水。

其中，所述微生物菌液由酵母菌、白色念珠菌、子囊菌、焦曲霉組成，所述酵母菌、白色念珠菌、子囊菌、焦曲霉的質(zhì)量比為3:5:1:5。步驟b中所述的鈦精礦中的鈦含量為57wt％。所述步驟e與步驟f之間還包括將懸濁液液相用鹽酸調(diào)整ph至8.2。

實施例3

一種鋼鐵冶煉廢水零排放處理工藝，包括以下步驟：

a）向鋼鐵冶煉洗滌廢水中加入廢水處理劑，廢水處理劑由以下按照份的原料組成：聚丙烯酰胺25份、竹醋液10份、硫酸亞鐵15份、氯化硫酸鐵5份、氯化硫酸銅5份、蒙脫石6份、納米二氧化鈦8份、二氧化硅7份、木質(zhì)素磺酸鈉7份、膨潤土12份、聚丙烯酰胺6份、聚丙烯酰胺鐵10份、脂肪酶5份、粉煤灰12份、苯丙氨酸9份、無水硫酸鈉9份、偏鋁酸鈉6份、琉基苯并噻唑2份、乙二胺3份、壬基酚聚氧乙烯醚4份、十二烷基硫酸鈉10份、十二烷基苯磺酸鈉7份以及微生物菌液30份；

b）然后進(jìn)行臭氧處理，加入臭氧的量x＝y(tǒng)/z，并以鈦精礦作為催化劑，其中，x為臭氧的加入量，單位：g/m3，y為廢水中的cod值，單位：mg/l，z＝25，每立方米廢水中的高鈦渣的加入量為0.95g；

c)然后加入沉淀劑，沉淀劑為氫氧化鈉、碳酸鈉的混合物，所述沉淀劑的加入量為洗滌廢水質(zhì)量的1.3％；

d)然后加入絮凝劑，形成懸濁液，所述絮凝劑為聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺的混合物，所述絮凝劑的加入量為洗滌廢水質(zhì)量的1.3％；

e)將形成的懸濁液進(jìn)行固液分離，并分別收集固相和液相；

f)將步驟e中的液相送至氧化石墨烯薄膜，完成堿金屬和氯離子的預(yù)富集，得到可用于冶煉洗滌的氯化鉀含量35g/l的低鹽水和氯化鉀含量110g/l的濃鹽溶液；

g)將濃鹽溶液進(jìn)行冷凍干燥得鉀鹽和淡水。

其中，所述微生物菌液由酵母菌、白色念珠菌、子囊菌、焦曲霉組成，所述酵母菌、白色念珠菌、子囊菌、焦曲霉的質(zhì)量比為4:6:1:7。步驟b中所述的鈦精礦中的鈦含量為60wt％。所述步驟e與步驟f之間還包括將懸濁液液相用鹽酸調(diào)整ph至8.5。

本發(fā)明可以將堿金屬及氯離子預(yù)富集，及冷凍干燥，能耗相比高鹽水蒸發(fā)有了大大的降低，同時這種預(yù)富集的方式在高鹽廢水治理中有著較為廣闊的應(yīng)用前景，整個工藝環(huán)境友好，經(jīng)濟(jì)高效。處理廢水時加入催化劑后可以將處理效率提高15％以上，縮短了廢水處理時間，提高了單位時間內(nèi)的廢水處理量。為了減少廢水處理工序，可以一次性加入過量催化劑于廢水處理裝置中，每隔幾個月或幾年更換一次催化劑。

經(jīng)過本發(fā)明方法處理后，其廢水的cod值能夠降低到100mg/l以下，所需設(shè)備簡單，處理時間短，處理廢水效率高，具有廣闊的應(yīng)用前景。廢水處理劑選用的聚丙烯酰胺、竹醋液、硫酸亞鐵等組分易溶于水，混凝效果優(yōu)異、產(chǎn)品穩(wěn)定性好，各菌種間的共生配合，并協(xié)同化學(xué)其他組分，優(yōu)異的絮凝的效果，凈化速度快，適用ph值范圍廣，大大增強(qiáng)了該污水處理效果，對煉鋼廢水的處理效果顯著，有利于降低煉鋼廢水的處理成本，處理后的水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，既可以直接排放，也可以循環(huán)使用。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。