[發明專利]一種鋼鐵生產綜合廢水資源化利用的方法

在審

• 申請號: 202010075052.0
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111233265A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 陳鵬;馬光宇;胡紹偉;王飛;劉芳;王永;徐偉;高軍
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F103/16
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 徐喆

1.一種鋼鐵生產綜合廢水資源化利用的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)鋼鐵綜合廢水首先進第一調節池，均衡水質水量，然后進入水解酸化池，在缺氧的條件下水力停留時間為4-5h，厭氧微生物對有機物進行水解酸化，將有機物轉變為以乙酸、丙酸和甲醇為主的物質，將部分有機氮轉化為無機氮；

2)經水解酸化池處理后進入混凝沉淀池，加入70-90mg/L聚合氯化鋁和1-2mg/L的聚丙烯酰胺PAM混合，反應時間為40-60s，水力停留時間為25-35min，去除水中的懸浮物質后進入二級曝氣生物濾池；混凝沉淀池所排放的泥渣進入污泥處理系統進行處理；

3)二級曝氣生物濾池中的濾料為陶粒濾料，在好氧微生物的作用下，有機物和氨氮得到有效的去除，二級曝氣生物濾池的流速為4-5m/h，二級曝氣生物濾池處理后的廢水進入第一砂濾池，以6-7m/h的濾速進行過濾，細小的懸浮物和顆粒得到進一步的去除，強化了出水水質，二級曝氣生物濾池和第一砂濾池的反洗水返回到前端的第一調節池；第一砂濾池出水調節pH為6.2-6.6后進入第一超濾裝置，進一步截留廢水中的懸浮物、膠體污染物質，第一超濾裝置的濃水回流至第一調節池進行循環處理；

4)第一超濾裝置產水進入反滲透系統進行濃縮分離，截留廢水中的大部分鹽及小分子有機物，反滲透系統產水進入新水儲水池供新水用戶使用，反滲透系統產生的高鹽水打入到第二調節池，邊攪拌邊加入堿液，控制廢水的pH為9.5-10.5；

5)第二調節池出水進入第一臭氧氧化塔，臭氧投加量為20-24mg/L，在臭氧的強氧化作用下，廢水中無法生物降解的有機物被臭氧氧化成容易生物降解的小分子有機物或部分礦化，第一臭氧氧化塔出水進入電絮凝裝置；

6)在電絮凝裝置中，采用電絮凝技術處理高鹽廢水，利用廢水的高鹽度特性，降低電絮凝所需的電量消耗，從而在較低能耗下達到廢水處理的目的；電絮凝裝置的電極材料選擇鋁鐵極板，反應電壓控制在3V-4V，極板間距控制2cm-3cm，反應時間25min-35min，廢水pH控制7.0-8.0，電源采用周期換向電源，在一定周期內對電絮凝的陰極和陽極進行交換，換向周期8s-10s；電絮凝裝置排放的泥渣進入污泥處理系統進行處理，經過電絮凝處理后，廢水中的懸浮物、鈣鎂金屬離子得到有效的降低；

7)電絮凝裝置的出水進入電吸附設備，利用帶電電極吸附水中的離子及帶電粒子，使溶解鹽類及其他帶電物質在電極的表面富集濃縮而實現廢水凈化；控制極板電壓1.0-1.4V，極板間距控制1cm-2cm，廢水pH7.0-8.0，電吸附濃水返回到第二調節池；

8)電吸附處理后的產水進入第二砂濾池，采用單層石英砂均質濾料，以8-9m/h的濾速進行過濾，過濾后出水濁度和懸浮物進一步降低，第二砂濾池反洗水進入第二調節池，第二砂濾池出水進入第二超濾裝置，調節廢水pH為6.2-6.6，通過超濾膜進一步截留廢水中的懸浮物、膠體等污染物質，第二超濾裝置的濃水回流至第二調節池進行循環處理，第二超濾裝置產水進入螯合型離子交換樹脂；

9)第二超濾裝置產水在離子交換樹脂中，經過樹脂的交換性能，吸附廢水中的殘余鈣、鎂金屬離子，減輕廢水對后續膜濃縮系統的污染，延長反滲透膜的使用壽命，離子交換樹脂的再生廢水回流至第二調節池進行循環處理，樹脂出水進入二段反滲透系統進行濃縮分離，截留廢水中的大部分鹽及小分子有機物，二段反滲透系統產水進入新水儲水池供新水用戶使用，二段反滲透系統產生的高鹽水進入第二臭氧氧化塔，控制廢水的pH為9.5-10.5，臭氧投加量為24-28mg/L，在此對二段反滲透系統濃縮的有機物進行進一步的降解，第二臭氧氧化塔出水進入多效蒸發裝置，通過蒸發結晶得到高純度的氯化鈉和硫酸鈉結晶鹽。