本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種冷軋稀堿生化出水的深度處理方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
鋼鐵工業(yè)是一個(gè)高能耗、高資源、高污染的產(chǎn)業(yè)，其水資源消耗巨大，約占全國(guó)工業(yè)用水量的14％。
2005年7月國(guó)家發(fā)改委出臺(tái)了《鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》，對(duì)鋼鐵工業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、節(jié)約能源和資源、走可持續(xù)發(fā)展道路提出了更高的目標(biāo)和更具體的要求，在全球資源緊缺的情況下，低能耗、低污染、低排放成為社會(huì)發(fā)展的需要。
冷軋稀堿生化出水主要來(lái)自軋機(jī)機(jī)組、磨輥間和帶鋼脫脂機(jī)組等各機(jī)組的油庫(kù)排水。經(jīng)過(guò)常規(guī)處理后的冷軋稀堿生化出水勉強(qiáng)能夠滿足國(guó)家規(guī)定的環(huán)保排放要求。
環(huán)保部于2015年1月1日起執(zhí)行新的《鋼鐵工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 13456-2012)，新標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)達(dá)標(biāo)排放的各類水質(zhì)指標(biāo)的要求被稱為“史上最嚴(yán)”。新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定COD排放值必須低于30mg/L。因此，冷軋稀堿生化出水排放的COD從目前的60～100mg/L降低到30mg/L以下是冷軋稀堿生化出水深度處理工藝是目前亟待解決的核心問(wèn)題。
可是，對(duì)于此類廢水國(guó)內(nèi)外尚無(wú)成熟的冷軋稀堿生化出水深度處理工藝，因此本專利提出了冷軋稀堿生化出水的深度處理的系統(tǒng)工藝，實(shí)現(xiàn)了冷軋稀堿生化出水的綠色處理，，降低了噸鋼COD排放量。
因此，加大對(duì)冷軋稀堿生化出水深度處理的研究力度，制定具有針對(duì)性的處理方案，探索進(jìn)一步高效去除廢水中COD的生產(chǎn)工藝，對(duì)實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和節(jié)能減排具有重要意義。
本發(fā)明的目的就是根據(jù)冷軋稀堿生化出水排放的水質(zhì)水量情況，開(kāi)發(fā)出經(jīng)濟(jì)、高效的冷軋稀堿生化出水深度處理工藝，實(shí)現(xiàn)廢水達(dá)標(biāo)排放，提升工業(yè)廢水中有機(jī)物的去除效率，降低噸鋼廢水的COD排放量。開(kāi)發(fā)冷軋深度處理工藝，以節(jié)能減排和循環(huán)利用為主要任務(wù)，減少環(huán)境污染，積極應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)法規(guī)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種冷軋稀堿生化出水的深度處理方法和系統(tǒng)，系統(tǒng)解決了冷軋廢有機(jī)污染物超標(biāo)的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)本發(fā)明處理后冷軋稀堿生化出水可達(dá)到新的國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明的冷軋稀堿生化出水處理工藝，處理效果穩(wěn)定，生產(chǎn)運(yùn)行成本低，操作運(yùn)行簡(jiǎn)便，自動(dòng)化程度高。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種冷軋稀堿生化出水深度處理方法，其特征在于，包括如下步驟：
(1)冷軋稀堿生化出水的生化出水經(jīng)過(guò)換熱器后進(jìn)入混凝沉淀池，向所述混凝沉淀池加入混凝劑和絮凝劑，所述混凝劑投加量為80mg/l～300mg/l，所述絮凝劑投加量為0.5mg/l～5mg/l；
(2)所述冷軋稀堿生化出水經(jīng)過(guò)混凝沉淀池后進(jìn)入二級(jí)pH調(diào)節(jié)池，先進(jìn)入pH粗調(diào)池，粗調(diào)池出水pH值7.3～8.5，再進(jìn)入pH精調(diào)池，精調(diào)池出水pH值7.8～8.1；
(3)經(jīng)過(guò)二級(jí)調(diào)節(jié)池的冷軋稀堿生化出水進(jìn)入臭氧催化氧化塔，在所述臭氧催化塔內(nèi)填裝分子篩催化劑；
(4)經(jīng)過(guò)臭氧催化氧化塔后冷軋稀堿生化出水進(jìn)入多層過(guò)濾吸附塔，自多層過(guò)濾吸附塔的出水達(dá)標(biāo)排放；
在所述步驟(3)中分子篩催化劑由以下步驟制備而成：
(a)用2～5％硫酸溶液浸泡分子篩24～32小時(shí)，烘干；
(b)將3～20mg的硝酸亞鐵溶解于6～10％聚乙烯吡咯烷酮水溶液中，靜置陳化，制備出納米級(jí)的硝酸亞鐵溶膠；
(c)將步驟(a)所得分子篩混合于所述納米級(jí)的硝酸亞鐵溶膠中，以120～180轉(zhuǎn)/分的速度震蕩、混合反應(yīng)10小時(shí)后取出分子篩；
(d)將步驟(c)所述分子篩烘干后放入馬福爐，先以10～15℃/min升溫至210℃，恒溫焙燒2～4小時(shí)，繼續(xù)以20～35℃/min升溫至550℃，恒溫焙燒3～5小時(shí)，自然冷卻得到所述分子篩催化劑。
根據(jù)本發(fā)明所述一種冷軋稀堿生化出水深度處理方法，在所述步驟(1)中，混凝劑為堿式氯化鋁或硫酸鋁的一種；絮凝劑為陰離子聚丙烯酰胺。
根據(jù)本發(fā)明所述一種冷軋稀堿生化出水深度處理方法，所述分子篩催化劑負(fù)載金屬5～23％，堆積密度0.68～0.82g/ml，填裝密度為100～350g/L；所述分子篩催化劑抗壓強(qiáng)度70～95N,吸附乙烯量1～2mg/g。
根據(jù)本發(fā)明所述一種冷軋稀堿生化出水深度處理方法，在步驟(1)中，所述混凝劑和 絮凝劑通過(guò)管道擴(kuò)散混合器加入廢水中，混凝劑和絮凝劑和冷軋稀堿生化出水混合后進(jìn)入多通道折板混凝池，水力停留時(shí)間是5～15min，水流速度是0.1m/s～0.68m/s。
根據(jù)本發(fā)明所述一種冷軋稀堿生化出水深度處理方法，在步驟(1)中經(jīng)過(guò)混凝沉淀池后，冷軋稀堿生化出水的pH為6～10，COD為55～95mg/l，懸浮物是10～38mg/l，電導(dǎo)率是1500～6000μs/cm，氯離子是850～1550mg/l，水溫是15～25度。
經(jīng)過(guò)混凝沉淀池后，冷軋稀堿生化出水的PH為6～10，COD為55～95mg/l，懸浮物是10～38mg/l，電導(dǎo)率是1500～6000μs/cm，氯離子是850～1550mg/l，水溫是15～25度。
根據(jù)本發(fā)明所述一種冷軋稀堿生化出水深度處理方法，在步驟(2)中廢水在粗調(diào)池中停留的時(shí)間是3～10min，廢水在精調(diào)池中停留的時(shí)間是8～19min。
根據(jù)本發(fā)明所述一種冷軋稀堿生化出水深度處理方法，在所述步驟(3)中經(jīng)過(guò)臭氧催化氧化塔后冷軋稀堿生化出水的pH為7.7～8.4，COD為16～35mg/l，電導(dǎo)率是1500～6000μs/cm，氯離子是850～1550mg/l，水溫是13～23度。
根據(jù)本發(fā)明所述一種冷軋稀堿生化出水深度處理方法，在所述步驟(4)中冷軋稀堿生化出水在多層吸附過(guò)濾器中的流速為6m/h～12m/h，反沖洗膨脹率為56％～100％，反沖洗周期48小時(shí)～120小時(shí)。
根據(jù)本發(fā)明所述一種冷軋稀堿生化出水深度處理方法，在所述步驟(4)中所述石英砂粒徑是0.9～6.5mm，均勻度93％～97％，SiO2含量97.2％～99.7％；
所述水渣化學(xué)成分主要為CaO：37～51％；SiO2：23～43％；Al2O3：6～17％；MgO：2～13％。水渣的粒徑是0.7～11.0mm，均勻度是86％～97％；
所述活性炭的粒徑是0.9～6.5mm，比表面積是1500～3200m2/g，孔容積是0.7～1.2cm3/g，碘吸附值是1030～1980mg/g，焦糖脫色率92～99.5％。
根據(jù)本發(fā)明所述一種冷軋稀堿生化出水深度處理方法，在所述步驟(4)中經(jīng)過(guò)多層過(guò)濾吸附塔后冷軋稀堿生化出水的水質(zhì)為：PH為6～9，COD是8～27mg/l，懸浮物是3～15mg/l，電導(dǎo)率是1300～5800μs/cm，氯離子是815～1450mg/l，水溫是12～21度。
本發(fā)明還提供一種應(yīng)用所述冷軋稀堿生化出水深度處理方法的處理系統(tǒng)，所述處理系統(tǒng)依次包括換熱器，混凝沉淀池，二級(jí)PH調(diào)節(jié)池，臭氧催化氧化塔，多層過(guò)濾吸附塔；
所述臭氧催化氧化塔為鼓泡塔反應(yīng)器，所述鼓泡塔反應(yīng)器為圓柱型，屬于氣液同向流結(jié)構(gòu)，冷軋稀堿生化出水從鼓泡塔底部進(jìn)入，頂部側(cè)向流出；在底部設(shè)置臭氧擴(kuò)散裝置，臭氧通過(guò)臭氧擴(kuò)散裝置的微孔曝氣頭釋放，在所述臭氧催化塔內(nèi)填裝分子篩催化劑，填裝密度為100～350g/L；
所述多層過(guò)濾吸附塔中的濾料層有三層，依次為石英砂層、水渣層和活性炭層，其中石 英砂的占濾料的體積比是25％～42％，水渣占濾料的體積比是28％～57％，活性炭占濾料的體積比是15～62％。
發(fā)明詳述：
本發(fā)明采用的是冷軋稀堿生化出水的生化出水(原水)，原水水質(zhì)：PH為6～9，COD是60～100mg/l，懸浮物是10～150mg/l，電導(dǎo)率是1500～6000μs/cm，氯離子是850～1550mg/l，水溫是32～47度。因此本發(fā)明屬于鋼鐵綠色環(huán)保生產(chǎn)工藝系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
1)板式換熱器
冷軋稀堿生化出水原水(生化出水)水溫度在32～47度之間，廢水水溫過(guò)高會(huì)影響后續(xù)處理工序，因此需要換熱器降低廢水的水溫，出水水溫控制在16～26度之間。板式換熱器的循環(huán)冷卻水是工業(yè)用水。
2)混凝沉淀池
冷軋稀堿生化出水經(jīng)過(guò)板式換熱器后進(jìn)入混凝沉淀池。化學(xué)混凝法是在廢水中投入混凝劑和絮凝劑，因混凝劑為電解質(zhì)，在廢水里形成膠團(tuán)，與廢水中的膠體物質(zhì)發(fā)生電中和，形成絮體顆粒沉降?；炷恋聿坏梢匀コ龔U水中的細(xì)小懸浮顆粒，而且還能夠去除色度、油分、微生物、重金屬以及有機(jī)物等。本發(fā)明采用的混凝劑是堿式氯化鋁或硫酸鋁的一種，投加量為80mg/l～300mg/l。投加絮凝劑是陰離子聚丙烯酰胺，投加量為0.5mg/l～5mg/l。本發(fā)明優(yōu)選堿式氯化鋁，投加量為210mg/l，投加絮凝劑是陰離子聚丙烯酰胺，投加量為2mg/l。
混凝劑和絮凝劑通過(guò)管道擴(kuò)散混合器加入廢水中，藥劑和冷軋稀堿生化出水混合后進(jìn)入多通道折板混凝池，水力停留時(shí)間是5～15min，水流速度是0.1m/s～0.68m/s,折板夾角是101.5度。本發(fā)明優(yōu)選水力停留時(shí)間是11min，水流速度是0.45m/s然后冷軋稀堿生化出水進(jìn)入斜板沉淀區(qū)域。斜板沉淀利用淺池原理，懸浮液在斜板區(qū)域停留時(shí)間內(nèi)，斜板沉淀區(qū)域底部有泥斗，泥斗有0.02的坡度，并設(shè)有直徑是200mm的排泥管，排出的污泥定期清理及外運(yùn)。
經(jīng)過(guò)混凝沉淀池后，冷軋稀堿生化出水的PH為6～10，COD為55～95mg/l，懸浮物是10～38mg/l，電導(dǎo)率是1500～6000μs/cm，氯離子是850～1550mg/l，水溫是15～25度。3)二級(jí)PH調(diào)節(jié)池
PH為6～10的冷軋稀堿生化出水經(jīng)過(guò)混凝沉淀池后進(jìn)入PH粗調(diào)池，粗調(diào)池中加入3～5摩爾/升工業(yè)硫酸和3～5摩爾/升工業(yè)氫氧化鈉的一種調(diào)節(jié)冷軋稀堿生化出水。粗調(diào)池中裝有PH計(jì)及自控系統(tǒng)，根據(jù)PH值自動(dòng)決定加硫酸或氫氧化鈉以及控制投加量。粗調(diào)池出水PH值控制在7.3～8.5。廢水在粗調(diào)池中停留的時(shí)間是3～10min。本發(fā)明優(yōu)選為3摩爾/升工業(yè)硫酸和5摩爾/升工業(yè)氫氧化鈉，停留時(shí)間為8min。
然后廢水進(jìn)入PH精調(diào)池，粗調(diào)池中加入0.5～1摩爾/升工業(yè)硫酸和0.5～1摩爾/升工業(yè)氫氧化鈉的一種調(diào)節(jié)冷軋稀堿生化出水。精調(diào)池中裝有PH計(jì)及自控系統(tǒng)，根據(jù)PH值自動(dòng)決定加硫酸或氫氧化鈉以及控制投加量。精調(diào)池出水PH值控制在7.8～8.1。廢水在精調(diào)池中停留的時(shí)間是8～19min。本發(fā)明優(yōu)選為0.5摩爾/升的工業(yè)硫酸和1摩爾/升的工業(yè)氫氧化鈉，停留時(shí)間為15min。
4)臭氧催化氧化塔
經(jīng)過(guò)二級(jí)調(diào)節(jié)池的冷軋稀堿生化出水PH在7.8～8.1之間，然后進(jìn)入臭氧催化氧化塔。臭氧催化氧化技術(shù)，在反應(yīng)塔中產(chǎn)生活性極強(qiáng)的自由基，與有機(jī)化合物作用，使污染物氧化降解，最終生成無(wú)毒無(wú)害的H2O和CO2。臭氧催化氧化塔為傳質(zhì)效果較好的鼓泡塔反應(yīng)器，反應(yīng)器為圓柱型，屬于氣液同向流結(jié)構(gòu)，冷軋稀堿生化出水從鼓泡塔底部進(jìn)入，頂部側(cè)向流出。臭氧擴(kuò)散裝置安裝在底部，臭氧通過(guò)微孔曝氣頭釋放，臭氧投加量為250～600mg/L。臭氧催化塔內(nèi)填裝自制分子篩催化劑，填裝密度為100～350g/L。
分子篩催化劑的制備：a)用2～5％硫酸溶液浸泡粒徑為3A的分子篩24～32小時(shí)，然后在105～110度的鼓風(fēng)干燥箱中烘干6小時(shí)。b)將3～20mg的硝酸亞鐵溶解于6～10％聚乙烯吡咯烷酮水溶液中，靜置陳化2～6h，制備出納米級(jí)的硝酸亞鐵溶膠。c)將分子篩混合于納米級(jí)的硝酸亞鐵溶膠中,然后以120～180轉(zhuǎn)/分的速度震蕩、混合反應(yīng)10小時(shí)后取出分子篩。d)將分子篩在105～110度條件下烘干后放入馬福爐，采用氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，先以10～15℃/min升溫至210℃,恒溫焙燒2～4小時(shí)，然后繼續(xù)以20～35℃/min升溫至550℃,恒溫焙燒3～5小時(shí)，然后自然冷卻。制備得到負(fù)載金屬5～23％，堆積密度0.68～0.82g/ml，得到抗壓強(qiáng)度70～95N,吸附乙烯量1～2mg/g的分子篩催化劑。
經(jīng)過(guò)催化氧化后，冷軋稀堿生化出水的COD為PH為7.7～8.4，COD為16～35mg/l，電導(dǎo)率是1500～6000μs/cm，氯離子是850～1550mg/l，水溫是13～23度。
本發(fā)明的所述“分子篩催化劑”比普通的催化劑有更高的堆積密度和填裝密度，產(chǎn)生更多的活性基團(tuán)，有利于降解廢水中的COD.
5)多層過(guò)濾吸附塔
經(jīng)過(guò)臭氧催化塔后冷軋稀堿生化出水通過(guò)加壓泵進(jìn)入多層過(guò)濾吸附塔。多層吸附過(guò)濾池，通過(guò)多介質(zhì)濾料的截留、沉降和吸附作用，高效去除冷軋稀堿生化出水中的極細(xì)粉末顆粒，吸附去除廢水中的有機(jī)物。本發(fā)明中的吸附過(guò)濾池中的濾料分三層，分別是石英砂層、水渣層和活性炭
進(jìn)一步，濾料層中石英砂的占濾料的體積比是25％～42％，水渣是28％～57％，活性炭是15～62％。本發(fā)明優(yōu)選為石英砂的占濾料的體積比為35％，水渣是28％，活性炭是37％。
進(jìn)一步，冷軋稀堿生化出水在多層吸附過(guò)濾器中的流速是6m/h～12m/h，反沖洗膨脹率為56％～100％，反沖洗周期48小時(shí)～120小時(shí)。本發(fā)明優(yōu)選流速為9m/h，反沖洗膨脹率為90％，反沖洗周期96小時(shí)。
進(jìn)一步，所述石英砂粒徑是0.9～6.5mm，均勻度93％～97％，SiO2含量97.2％～99.7％。本發(fā)明優(yōu)選石英砂粒徑是3.7mm，均勻度95％，SiO2含量98.9％。
所述水渣層中的水渣是高爐煉鐵時(shí)高爐中出來(lái)的熔融的爐渣，通過(guò)水淬后產(chǎn)生的粒狀固體殘?jiān)?/p>
進(jìn)一步，水渣化學(xué)成分主要為CaO：37～51％；SiO2：23～43％；Al2O3：6～17％；MgO：2～13％。水渣的粒徑是0.7～11.0mm，均勻度是86％～97％。本發(fā)明優(yōu)選水渣化學(xué)成分主要為CaO：45％；SiO2：32％；Al2O3：15％；MgO：8％。水渣的粒徑是7.5mm，均勻度是92％。
所述活性炭是用果殼等多種原料經(jīng)過(guò)碳化和活化處理制成的黑色多孔顆粒?；钚蕴坑芯薮蟮谋缺砻娣e、與水的接觸面極大，因而吸附能很強(qiáng)。利用活性炭的吸附作用去除冷軋稀堿生化出水中的有機(jī)污染物、油類和殘留的重金屬成分。
進(jìn)一步，所述活性炭的粒徑是0.9～6.5mm，比表面積是1500～3200m2/g，孔容積是0.7～1.2cm3/g，碘吸附值是1030～1980mg/g，焦糖脫色率92～99.5％。本發(fā)明優(yōu)選活性炭的粒徑是5.3mm，比表面積是2800m2/g，孔容積是1.1cm3/g，碘吸附值是1800mg/g，焦糖脫色率99.2％。
經(jīng)過(guò)多層過(guò)濾吸附塔后冷軋稀堿生化出水的水質(zhì)為：PH為6～9，COD是8～27mg/l，懸浮物是3～15mg/l，電導(dǎo)率是1300～5800μs/cm，氯離子是815～1450mg/l，水溫是12～21度。出水水質(zhì)達(dá)到新的國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
采用本發(fā)明的冷軋稀堿生化出水深度處理系統(tǒng)，處理效果穩(wěn)定，生產(chǎn)運(yùn)行成本低，操作運(yùn)行簡(jiǎn)便，自動(dòng)化程度高。因此本發(fā)明屬于環(huán)境友好型的鋼鐵綠色生產(chǎn)系統(tǒng)。
鋼鐵行業(yè)一直屬于廢水消耗和排放大戶，節(jié)能減排是一大發(fā)展趨勢(shì)。本發(fā)明專利提出了冷軋稀堿生化出水深度處理的系統(tǒng)技術(shù)方案，不僅經(jīng)濟(jì)和環(huán)保雙重效果，而且具有良好的社會(huì)效益和環(huán)境效益。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明冷軋稀堿生化出水深度處理工藝的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。
實(shí)施例1
本實(shí)施例采用的是冷軋稀堿生化出水的生化出水(原水)，原水水質(zhì)：PH為9.2，COD是92mg/l，懸浮物是140mg/l，電導(dǎo)率是5600μs/cm，氯離子是1500mg/l，水溫是45度。
本發(fā)明所述一種冷軋稀堿生化出水深度處理方法：
(1)板式換熱器
冷軋稀堿生化出水原水(生化出水)水溫度在45度，經(jīng)換熱器后水溫控制在25度。
(2)混凝沉淀池
冷軋稀堿生化出水經(jīng)過(guò)板式換熱器后進(jìn)入混凝沉淀池。采用的混凝劑是堿式氯化鋁，投加量為210mg/l。投加絮凝劑是陰離子聚丙烯酰胺，投加量為2mg/l。
混凝劑和絮凝劑通過(guò)管道擴(kuò)散混合器加入廢水中，藥劑和冷軋稀堿生化出水混合后進(jìn)入多通道折板混凝池，水力停留時(shí)間是11min，水流速度是0.45m/s然后冷軋稀堿生化出水進(jìn)入斜板沉淀區(qū)域。
經(jīng)過(guò)混凝沉淀池后，冷軋稀堿生化出水的PH為9.2，COD為87mg/l，懸浮物是36mg/l，電導(dǎo)率是5500μs/cm，氯離子是1450mg/l，水溫是25度。
(3)二級(jí)PH調(diào)節(jié)池
PH為9.2的冷軋稀堿生化出水經(jīng)過(guò)混凝沉淀池后進(jìn)入PH粗調(diào)池，粗調(diào)池中加入3摩爾/升工業(yè)硫酸調(diào)節(jié)冷軋稀堿生化出水。粗調(diào)池中裝有PH計(jì)及自控系統(tǒng)，根據(jù)PH值自動(dòng)決定加硫酸或氫氧化鈉以及控制投加量。粗調(diào)池出水PH值控制在8.5。廢水在粗調(diào)池中停留的時(shí)間是8min。
然后廢水進(jìn)入PH精調(diào)池，粗調(diào)池中加入0.5摩爾/升工業(yè)硫酸調(diào)節(jié)冷軋稀堿生化出水。精調(diào)池中裝有PH計(jì)及自控系統(tǒng)，根據(jù)PH值自動(dòng)決定加硫酸或氫氧化鈉以及控制投加量。廢水在精調(diào)池中停留的時(shí)間是15min。
(4)臭氧催化氧化塔
經(jīng)過(guò)二級(jí)調(diào)節(jié)池的冷軋稀堿生化出水PH為8.0，然后進(jìn)入臭氧催化氧化塔。臭氧催化氧化塔為傳質(zhì)效果較好的鼓泡塔反應(yīng)器，反應(yīng)器為圓柱型，屬于氣液同向流結(jié)構(gòu)，冷軋稀堿生化出水從鼓泡塔底部進(jìn)入，頂部側(cè)向流出。臭氧擴(kuò)散裝置安裝在底部，臭氧通過(guò)微孔曝氣頭釋放，臭氧投加量為550mg/L。臭氧催化塔內(nèi)填裝自制分子篩催化劑，填裝密度為290g/L。
分子篩催化劑的制備：a)用5％硫酸溶液浸泡粒徑為3A的分子篩32小時(shí)，然后在110度的鼓風(fēng)干燥箱中烘干6小時(shí)。b)將18mg的硝酸亞鐵溶解于9％聚乙烯吡咯烷酮水溶液中， 靜置陳化5h，制備出納米級(jí)的硝酸亞鐵溶膠。c)將分子篩混合于納米級(jí)的硝酸亞鐵溶膠中,然后以180轉(zhuǎn)/分的速度震蕩、混合反應(yīng)10小時(shí)后取出分子篩。d)將分子篩在110度條件下烘干后放入馬福爐，采用氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，先以15℃/min升溫至210℃,恒溫焙燒3小時(shí)，然后繼續(xù)以20℃/min升溫至550℃,恒溫焙燒3小時(shí)，然后自然冷卻。制備得到負(fù)載金屬21％，堆積密度0.79g/ml，得到抗壓強(qiáng)度81N,吸附乙烯量2mg/g的分子篩催化劑。
經(jīng)過(guò)催化氧化后，冷軋稀堿生化出水的PH為8.1，COD為19mg/l，電導(dǎo)率是5450μs/cm，氯離子是1435mg/l，水溫是23度。
(5)多層過(guò)濾吸附塔
經(jīng)過(guò)臭氧催化塔后冷軋稀堿生化出水通過(guò)加壓泵進(jìn)入多層過(guò)濾吸附塔。多層吸附過(guò)濾池，通過(guò)多介質(zhì)濾料的截留、沉降和吸附作用，高效去除冷軋稀堿生化出水中的極細(xì)粉末顆粒，吸附去除廢水中的有機(jī)物。本發(fā)明中的吸附過(guò)濾池中的濾料分三層，分別是石英砂層、水渣層和活性炭：
進(jìn)一步，濾料層中石英砂的占濾料的體積比為35％，水渣是28％，活性炭是37％。
進(jìn)一步，冷軋稀堿生化出水在多層吸附過(guò)濾器中的流速9m/h，反沖洗膨脹率為90％，反沖洗周期96小時(shí)。
進(jìn)一步，所述石英砂粒徑是3.7mm，均勻度95％，SiO2含量98.9％。
所述水渣層中的水渣是高爐煉鐵時(shí)高爐中出來(lái)的熔融的爐渣，通過(guò)水淬后產(chǎn)生的粒狀固體殘?jiān)?/p>
進(jìn)一步，水渣化學(xué)成分主要為CaO：45％；SiO2：32％；Al2O3：15％；MgO：8％。水渣的粒徑是7.5mm，均勻度是92％。
所述活性炭是用果殼等多種原料經(jīng)過(guò)碳化和活化處理制成的黑色多孔顆粒。
進(jìn)一步，所述活性炭的粒徑是5.3mm，比表面積是2800m2/g，孔容積是1.1cm3/g，碘吸附值是1800mg/g，焦糖脫色率99.2％。
經(jīng)過(guò)多層過(guò)濾吸附塔后冷軋稀堿生化出水的水質(zhì)為：PH為7.9，COD是10mg/l，懸浮物是5mg/l，電導(dǎo)率是5300μs/cm，氯離子是1430mg/l，水溫是21度。出水水質(zhì)達(dá)到新的國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例2
本實(shí)施例采用的是冷軋稀堿生化出水的生化出水(原水)，原水水質(zhì)：PH為6.9，COD是71mg/l，懸浮物是97mg/l，電導(dǎo)率是2300μs/cm，氯離子是980mg/l，水溫是33度。
本發(fā)明所述一種冷軋稀堿生化出水深度處理方法：
(1)板式換熱器
冷軋稀堿生化出水原水(生化出水)水溫度在33度，經(jīng)換熱器后水溫控制在19度。
(2)混凝沉淀池
冷軋稀堿生化出水經(jīng)過(guò)板式換熱器后進(jìn)入混凝沉淀池。采用的混凝劑是硫酸鋁，投加量為150mg/l。投加絮凝劑是陰離子聚丙烯酰胺，投加量為1mg/l。
混凝劑和絮凝劑通過(guò)管道擴(kuò)散混合器加入廢水中，藥劑和冷軋稀堿生化出水混合后進(jìn)入多通道折板混凝池，水力停留時(shí)間是7min，水流速度是0.2m/s然后冷軋稀堿生化出水進(jìn)入斜板沉淀區(qū)域。
經(jīng)過(guò)混凝沉淀池后，冷軋稀堿生化出水的PH為6.9，COD為63mg/l，懸浮物是17mg/l，電導(dǎo)率是2180μs/cm，氯離子是950mg/l，水溫是18度。
(3)二級(jí)PH調(diào)節(jié)池
PH為6.9的冷軋稀堿生化出水經(jīng)過(guò)混凝沉淀池后進(jìn)入PH粗調(diào)池，粗調(diào)池中加入5摩爾/升工業(yè)氫氧化鈉調(diào)節(jié)冷軋稀堿生化出水。粗調(diào)池中裝有PH計(jì)及自控系統(tǒng)，根據(jù)PH值自動(dòng)決定加硫酸或氫氧化鈉以及控制投加量。粗調(diào)池出水PH值控制在7.5。廢水在粗調(diào)池中停留的時(shí)間是5min。
然后廢水進(jìn)入PH精調(diào)池，粗調(diào)池中加入1摩爾/升工業(yè)氫氧化鈉調(diào)節(jié)冷軋稀堿生化出水。精調(diào)池中裝有PH計(jì)及自控系統(tǒng)，根據(jù)PH值自動(dòng)決定加硫酸或氫氧化鈉以及控制投加量。廢水在精調(diào)池中停留的時(shí)間是10min。
(4)臭氧催化氧化塔
經(jīng)過(guò)二級(jí)調(diào)節(jié)池的冷軋稀堿生化出水PH為7.8，然后進(jìn)入臭氧催化氧化塔。臭氧催化氧化塔為傳質(zhì)效果較好的鼓泡塔反應(yīng)器，反應(yīng)器為圓柱型，屬于氣液同向流結(jié)構(gòu)，冷軋稀堿生化出水從鼓泡塔底部進(jìn)入，頂部側(cè)向流出。臭氧擴(kuò)散裝置安裝在底部，臭氧通過(guò)微孔曝氣頭釋放，臭氧投加量為350mg/L。臭氧催化塔內(nèi)填裝自制分子篩催化劑，填裝密度為170g/L。
分子篩催化劑的制備：a)用2％硫酸溶液浸泡粒徑為3A的分子篩26小時(shí)，然后在105度的鼓風(fēng)干燥箱中烘干6小時(shí)。b)將7mg的硝酸亞鐵溶解于7％聚乙烯吡咯烷酮水溶液中，靜置陳化4h，制備出納米級(jí)的硝酸亞鐵溶膠。c)將分子篩混合于納米級(jí)的硝酸亞鐵溶膠中,然后以125轉(zhuǎn)/分的速度震蕩、混合反應(yīng)10小時(shí)后取出分子篩。d)將分子篩在105度條件下烘干后放入馬福爐，采用氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，先以10℃/min升溫至210℃,恒溫焙燒4小時(shí)，然后繼續(xù)以30℃/min升溫至550℃,恒溫焙燒5小時(shí)，然后自然冷卻。制備得到負(fù)載金屬12％，堆積密度0.68g/ml，得到抗壓強(qiáng)度75N,吸附乙烯量1.2mg/g的分子篩催化劑。
經(jīng)過(guò)催化氧化后，冷軋稀堿生化出水的COD為PH為7.9，COD為32mg/l，電導(dǎo)率是 2170μs/cm，氯離子是945mg/l，水溫是17度。
(5)多層過(guò)濾吸附塔
經(jīng)過(guò)臭氧催化塔后冷軋稀堿生化出水通過(guò)加壓泵進(jìn)入多層過(guò)濾吸附塔。多層吸附過(guò)濾池，通過(guò)多介質(zhì)濾料的截留、沉降和吸附作用，高效去除冷軋稀堿生化出水中的極細(xì)粉末顆粒，吸附去除廢水中的有機(jī)物。本發(fā)明中的吸附過(guò)濾池中的濾料分三層，分別是石英砂層、水渣層和活性炭
進(jìn)一步，濾料層中石英砂的占濾料的體積比為40％，水渣是25％，活性炭是35％。
進(jìn)一步，冷軋稀堿生化出水在多層吸附過(guò)濾器中的流速6m/h，反沖洗膨脹率為75％，反沖洗周期56小時(shí)。
進(jìn)一步，所述石英砂粒徑是1.5mm，均勻度96％，SiO2含量98.2％。
所述水渣層中的水渣是高爐煉鐵時(shí)高爐中出來(lái)的熔融的爐渣，通過(guò)水淬后產(chǎn)生的粒狀固體殘?jiān)?/p>
進(jìn)一步，水渣化學(xué)成分主要為CaO：40％；SiO2：41％；Al2O3：9％；MgO：10％。水渣的粒徑是2.3mm，均勻度是95％。
所述活性炭是用果殼等多種原料經(jīng)過(guò)碳化和活化處理制成的黑色多孔顆粒。
進(jìn)一步，所述活性炭的粒徑是1.9mm，比表面積是1750m2/g，孔容積是0.8cm3/g，碘吸附值是1100mg/g，焦糖脫色率94.2％。
經(jīng)過(guò)多層過(guò)濾吸附塔后冷軋稀堿生化出水的水質(zhì)為：PH為7.8，COD是25mg/l，懸浮物是11mg/l，電導(dǎo)率是2150μs/cm，氯離子是910mg/l，水溫是16度。出水水質(zhì)達(dá)到新的國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
綜上所述，本發(fā)明所述的冷軋稀堿生化出水深度處理系統(tǒng)一次性投資低；處理效果穩(wěn)定；生產(chǎn)運(yùn)行成本低；自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)單。本發(fā)明充分體現(xiàn)了節(jié)能減排的效果，是環(huán)境友好型的綠色處理工藝。
當(dāng)然，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一般技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，上述實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，而非用作對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)上述實(shí)施例的變換、變形都將落在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)。