CN106277426B - 一种冷轧稀碱生化出水深度处理方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冷轧稀碱生化出水深度处理方法及其处理系统，该方法包括如下步骤：冷轧稀碱生化出水的生化出水经过换热器后进入混凝沉淀池，所述冷轧稀碱生化出水经过混凝沉淀池后进入二级pH调节池，再进入臭氧催化氧化塔，臭氧投加量为250～600mg/L，经过臭氧催化氧化塔后冷轧稀碱生化出水进入多层过滤吸附塔，所述冷轧稀碱生化出水经过多层过滤吸附塔后达标排放。该系统解决了冷轧废有机污染物超标的问题，经过本发明处理后冷轧稀碱生化出水可达到新的国家排放标准；本发明的冷轧稀碱生化出水处理工艺，处理效果稳定，生产运行成本低，操作运行简便，自动化程度高。

Description

一种冷轧稀碱生化出水深度处理方法和系统

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种冷轧稀碱生化出水的深度处理方法和系统。

背景技术

钢铁工业是一个高能耗、高资源、高污染的产业，其水资源消耗巨大，约占全国工业用水量的14％。

2005年7月国家发改委出台了《钢铁产业发展政策》，对钢铁工业发展循环经济、节约能源和资源、走可持续发展道路提出了更高的目标和更具体的要求，在全球资源紧缺的情况下，低能耗、低污染、低排放成为社会发展的需要。

冷轧稀碱生化出水主要来自轧机机组、磨辊间和带钢脱脂机组等各机组的油库排水。经过常规处理后的冷轧稀碱生化出水勉强能够满足国家规定的环保排放要求。

环保部于2015年1月1日起执行新的《钢铁工业水污染排放标准》(GB 13456-2012)，新标准中对达标排放的各类水质指标的要求被称为“史上最严”。新标准规定COD排放值必须低于30mg/L。因此，冷轧稀碱生化出水排放的COD从目前的60～100mg/L降低到30mg/L以下是冷轧稀碱生化出水深度处理工艺是目前亟待解决的核心问题。

可是，对于此类废水国内外尚无成熟的冷轧稀碱生化出水深度处理工艺，因此本专利提出了冷轧稀碱生化出水的深度处理的系统工艺，实现了冷轧稀碱生化出水的绿色处理，，降低了吨钢COD排放量。

因此，加大对冷轧稀碱生化出水深度处理的研究力度，制定具有针对性的处理方案，探索进一步高效去除废水中COD的生产工艺，对实现企业的可持续发展和节能减排具有重要意义。

本发明的目的就是根据冷轧稀碱生化出水排放的水质水量情况，开发出经济、高效的冷轧稀碱生化出水深度处理工艺，实现废水达标排放，提升工业废水中有机物的去除效率，降低吨钢废水的COD排放量。开发冷轧深度处理工艺，以节能减排和循环利用为主要任务，减少环境污染，积极应对日益严格的环境保护法规。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种冷轧稀碱生化出水的深度处理方法和系统，系统解决了冷轧废有机污染物超标的问题，经过本发明处理后冷轧稀碱生化出水可达到新的国家排放标准。本发明的冷轧稀碱生化出水处理工艺，处理效果稳定，生产运行成本低，操作运行简便，自动化程度高。

本发明的技术方案如下：

一种冷轧稀碱生化出水深度处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)冷轧稀碱生化出水的生化出水经过换热器后进入混凝沉淀池，向所述混凝沉淀池加入混凝剂和絮凝剂，所述混凝剂投加量为80mg/l～300mg/l，所述絮凝剂投加量为0.5mg/l～5mg/l；

(2)所述冷轧稀碱生化出水经过混凝沉淀池后进入二级pH调节池，先进入pH粗调池，粗调池出水pH值7.3～8.5，再进入pH精调池，精调池出水pH值7.8～8.1；

(3)经过二级调节池的冷轧稀碱生化出水进入臭氧催化氧化塔，在所述臭氧催化塔内填装分子筛催化剂；

(4)经过臭氧催化氧化塔后冷轧稀碱生化出水进入多层过滤吸附塔，自多层过滤吸附塔的出水达标排放；

在所述步骤(3)中分子筛催化剂由以下步骤制备而成：

(a)用2～5％硫酸溶液浸泡分子筛24～32小时，烘干；

(b)将3～20mg的硝酸亚铁溶解于6～10％聚乙烯吡咯烷酮水溶液中，静置陈化，制备出纳米级的硝酸亚铁溶胶；

(c)将步骤(a)所得分子筛混合于所述纳米级的硝酸亚铁溶胶中，以120～180转/分的速度震荡、混合反应10小时后取出分子筛；

(d)将步骤(c)所述分子筛烘干后放入马福炉，先以10～15℃/min升温至210℃，恒温焙烧2～4小时，继续以20～35℃/min升温至550℃，恒温焙烧3～5小时，自然冷却得到所述分子筛催化剂。

根据本发明所述一种冷轧稀碱生化出水深度处理方法，在所述步骤(1)中，混凝剂为碱式氯化铝或硫酸铝的一种；絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺。

根据本发明所述一种冷轧稀碱生化出水深度处理方法，所述分子筛催化剂负载金属5～23％，堆积密度0.68～0.82g/ml，填装密度为100～350g/L；所述分子筛催化剂抗压强度70～95N,吸附乙烯量1～2mg/g。

根据本发明所述一种冷轧稀碱生化出水深度处理方法，在步骤(1)中，所述混凝剂和絮凝剂通过管道扩散混合器加入废水中，混凝剂和絮凝剂和冷轧稀碱生化出水混合后进入多通道折板混凝池，水力停留时间是5～15min，水流速度是0.1m/s～0.68m/s。

根据本发明所述一种冷轧稀碱生化出水深度处理方法，在步骤(1)中经过混凝沉淀池后，冷轧稀碱生化出水的pH为6～10，COD为55～95mg/l，悬浮物是10～38mg/l，电导率是1500～6000μs/cm，氯离子是850～1550mg/l，水温是15～25度。

经过混凝沉淀池后，冷轧稀碱生化出水的PH为6～10，COD为55～95mg/l，悬浮物是10～38mg/l，电导率是1500～6000μs/cm，氯离子是850～1550mg/l，水温是15～25度。

根据本发明所述一种冷轧稀碱生化出水深度处理方法，在步骤(2)中废水在粗调池中停留的时间是3～10min，废水在精调池中停留的时间是8～19min。

根据本发明所述一种冷轧稀碱生化出水深度处理方法，在所述步骤(3)中经过臭氧催化氧化塔后冷轧稀碱生化出水的pH为7.7～8.4，COD为16～35mg/l，电导率是1500～6000μs/cm，氯离子是850～1550mg/l，水温是13～23度。

根据本发明所述一种冷轧稀碱生化出水深度处理方法，在所述步骤(4)中冷轧稀碱生化出水在多层吸附过滤器中的流速为6m/h～12m/h，反冲洗膨胀率为56％～100％，反冲洗周期48小时～120小时。

根据本发明所述一种冷轧稀碱生化出水深度处理方法，在所述步骤(4)中所述石英砂粒径是0.9～6.5mm，均匀度93％～97％，SiO₂含量97.2％～99.7％；

所述水渣化学成分主要为CaO：37～51％；SiO₂：23～43％；Al₂O₃：6～17％；MgO：2～13％。水渣的粒径是0.7～11.0mm，均匀度是86％～97％；

所述活性炭的粒径是0.9～6.5mm，比表面积是1500～3200m²/g，孔容积是0.7～1.2cm³/g，碘吸附值是1030～1980mg/g，焦糖脱色率92～99.5％。

根据本发明所述一种冷轧稀碱生化出水深度处理方法，在所述步骤(4)中经过多层过滤吸附塔后冷轧稀碱生化出水的水质为：PH为6～9，COD是8～27mg/l，悬浮物是3～15mg/l，电导率是1300～5800μs/cm，氯离子是815～1450mg/l，水温是12～21度。

本发明还提供一种应用所述冷轧稀碱生化出水深度处理方法的处理系统，所述处理系统依次包括换热器，混凝沉淀池，二级PH调节池，臭氧催化氧化塔，多层过滤吸附塔；

所述臭氧催化氧化塔为鼓泡塔反应器，所述鼓泡塔反应器为圆柱型，属于气液同向流结构，冷轧稀碱生化出水从鼓泡塔底部进入，顶部侧向流出；在底部设置臭氧扩散装置，臭氧通过臭氧扩散装置的微孔曝气头释放，在所述臭氧催化塔内填装分子筛催化剂，填装密度为100～350g/L；

所述多层过滤吸附塔中的滤料层有三层，依次为石英砂层、水渣层和活性炭层，其中石英砂的占滤料的体积比是25％～42％，水渣占滤料的体积比是28％～57％，活性炭占滤料的体积比是15～62％。

发明详述：

本发明采用的是冷轧稀碱生化出水的生化出水(原水)，原水水质：PH为6～9，COD是60～100mg/l，悬浮物是10～150mg/l，电导率是1500～6000μs/cm，氯离子是850～1550mg/l，水温是32～47度。因此本发明属于钢铁绿色环保生产工艺系统。

为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案如下：

1)板式换热器

冷轧稀碱生化出水原水(生化出水)水温度在32～47度之间，废水水温过高会影响后续处理工序，因此需要换热器降低废水的水温，出水水温控制在16～26度之间。板式换热器的循环冷却水是工业用水。

2)混凝沉淀池

冷轧稀碱生化出水经过板式换热器后进入混凝沉淀池。化学混凝法是在废水中投入混凝剂和絮凝剂，因混凝剂为电解质，在废水里形成胶团，与废水中的胶体物质发生电中和，形成絮体颗粒沉降。混凝沉淀不但可以去除废水中的细小悬浮颗粒，而且还能够去除色度、油分、微生物、重金属以及有机物等。本发明采用的混凝剂是碱式氯化铝或硫酸铝的一种，投加量为80mg/l～300mg/l。投加絮凝剂是阴离子聚丙烯酰胺，投加量为0.5mg/l～5mg/l。本发明优选碱式氯化铝，投加量为210mg/l，投加絮凝剂是阴离子聚丙烯酰胺，投加量为2mg/l。

混凝剂和絮凝剂通过管道扩散混合器加入废水中，药剂和冷轧稀碱生化出水混合后进入多通道折板混凝池，水力停留时间是5～15min，水流速度是0.1m/s～0.68m/s,折板夹角是101.5度。本发明优选水力停留时间是11min，水流速度是0.45m/s然后冷轧稀碱生化出水进入斜板沉淀区域。斜板沉淀利用浅池原理，悬浮液在斜板区域停留时间内，斜板沉淀区域底部有泥斗，泥斗有0.02的坡度，并设有直径是200mm的排泥管，排出的污泥定期清理及外运。

经过混凝沉淀池后，冷轧稀碱生化出水的PH为6～10，COD为55～95mg/l，悬浮物是10～38mg/l，电导率是1500～6000μs/cm，氯离子是850～1550mg/l，水温是15～25度。3)二级PH调节池

PH为6～10的冷轧稀碱生化出水经过混凝沉淀池后进入PH粗调池，粗调池中加入3～5摩尔/升工业硫酸和3～5摩尔/升工业氢氧化钠的一种调节冷轧稀碱生化出水。粗调池中装有PH计及自控系统，根据PH值自动决定加硫酸或氢氧化钠以及控制投加量。粗调池出水PH值控制在7.3～8.5。废水在粗调池中停留的时间是3～10min。本发明优选为3摩尔/升工业硫酸和5摩尔/升工业氢氧化钠，停留时间为8min。

然后废水进入PH精调池，粗调池中加入0.5～1摩尔/升工业硫酸和0.5～1摩尔/升工业氢氧化钠的一种调节冷轧稀碱生化出水。精调池中装有PH计及自控系统，根据PH值自动决定加硫酸或氢氧化钠以及控制投加量。精调池出水PH值控制在7.8～8.1。废水在精调池中停留的时间是8～19min。本发明优选为0.5摩尔/升的工业硫酸和1摩尔/升的工业氢氧化钠，停留时间为15min。

4)臭氧催化氧化塔

经过二级调节池的冷轧稀碱生化出水PH在7.8～8.1之间，然后进入臭氧催化氧化塔。臭氧催化氧化技术，在反应塔中产生活性极强的自由基，与有机化合物作用，使污染物氧化降解，最终生成无毒无害的H₂O和CO₂。臭氧催化氧化塔为传质效果较好的鼓泡塔反应器，反应器为圆柱型，属于气液同向流结构，冷轧稀碱生化出水从鼓泡塔底部进入，顶部侧向流出。臭氧扩散装置安装在底部，臭氧通过微孔曝气头释放，臭氧投加量为250～600mg/L。臭氧催化塔内填装自制分子筛催化剂，填装密度为100～350g/L。

分子筛催化剂的制备：a)用2～5％硫酸溶液浸泡粒径为3A的分子筛24～32小时，然后在105～110度的鼓风干燥箱中烘干6小时。b)将3～20mg的硝酸亚铁溶解于6～10％聚乙烯吡咯烷酮水溶液中，静置陈化2～6h，制备出纳米级的硝酸亚铁溶胶。c)将分子筛混合于纳米级的硝酸亚铁溶胶中,然后以120～180转/分的速度震荡、混合反应10小时后取出分子筛。d)将分子筛在105～110度条件下烘干后放入马福炉，采用氮气作为保护气体，先以10～15℃/min升温至210℃,恒温焙烧2～4小时，然后继续以20～35℃/min升温至550℃,恒温焙烧3～5小时，然后自然冷却。制备得到负载金属5～23％，堆积密度0.68～0.82g/ml，得到抗压强度70～95N,吸附乙烯量1～2mg/g的分子筛催化剂。

经过催化氧化后，冷轧稀碱生化出水的COD为PH为7.7～8.4，COD为16～35mg/l，电导率是1500～6000μs/cm，氯离子是850～1550mg/l，水温是13～23度。

本发明的所述“分子筛催化剂”比普通的催化剂有更高的堆积密度和填装密度，产生更多的活性基团，有利于降解废水中的COD.

5)多层过滤吸附塔

经过臭氧催化塔后冷轧稀碱生化出水通过加压泵进入多层过滤吸附塔。多层吸附过滤池，通过多介质滤料的截留、沉降和吸附作用，高效去除冷轧稀碱生化出水中的极细粉末颗粒，吸附去除废水中的有机物。本发明中的吸附过滤池中的滤料分三层，分别是石英砂层、水渣层和活性炭

进一步，滤料层中石英砂的占滤料的体积比是25％～42％，水渣是28％～57％，活性炭是15～62％。本发明优选为石英砂的占滤料的体积比为35％，水渣是28％，活性炭是37％。

进一步，冷轧稀碱生化出水在多层吸附过滤器中的流速是6m/h～12m/h，反冲洗膨胀率为56％～100％，反冲洗周期48小时～120小时。本发明优选流速为9m/h，反冲洗膨胀率为90％，反冲洗周期96小时。

进一步，所述石英砂粒径是0.9～6.5mm，均匀度93％～97％，SiO₂含量97.2％～99.7％。本发明优选石英砂粒径是3.7mm，均匀度95％，SiO₂含量98.9％。

所述水渣层中的水渣是高炉炼铁时高炉中出来的熔融的炉渣，通过水淬后产生的粒状固体残渣。

进一步，水渣化学成分主要为CaO：37～51％；SiO₂：23～43％；Al₂O₃：6～17％；MgO：2～13％。水渣的粒径是0.7～11.0mm，均匀度是86％～97％。本发明优选水渣化学成分主要为CaO：45％；SiO₂：32％；Al₂O₃：15％；MgO：8％。水渣的粒径是7.5mm，均匀度是92％。

所述活性炭是用果壳等多种原料经过碳化和活化处理制成的黑色多孔颗粒。活性炭有巨大的比表面积、与水的接触面极大，因而吸附能很强。利用活性炭的吸附作用去除冷轧稀碱生化出水中的有机污染物、油类和残留的重金属成分。

进一步，所述活性炭的粒径是0.9～6.5mm，比表面积是1500～3200m²/g，孔容积是0.7～1.2cm³/g，碘吸附值是1030～1980mg/g，焦糖脱色率92～99.5％。本发明优选活性炭的粒径是5.3mm，比表面积是2800m²/g，孔容积是1.1cm³/g，碘吸附值是1800mg/g，焦糖脱色率99.2％。

经过多层过滤吸附塔后冷轧稀碱生化出水的水质为：PH为6～9，COD是8～27mg/l，悬浮物是3～15mg/l，电导率是1300～5800μs/cm，氯离子是815～1450mg/l，水温是12～21度。出水水质达到新的国家排放标准。

采用本发明的冷轧稀碱生化出水深度处理系统，处理效果稳定，生产运行成本低，操作运行简便，自动化程度高。因此本发明属于环境友好型的钢铁绿色生产系统。

钢铁行业一直属于废水消耗和排放大户，节能减排是一大发展趋势。本发明专利提出了冷轧稀碱生化出水深度处理的系统技术方案，不仅经济和环保双重效果，而且具有良好的社会效益和环境效益。

附图说明

图1为本发明冷轧稀碱生化出水深度处理工艺的流程示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1

本实施例采用的是冷轧稀碱生化出水的生化出水(原水)，原水水质：PH为9.2，COD是92mg/l，悬浮物是140mg/l，电导率是5600μs/cm，氯离子是1500mg/l，水温是45度。

本发明所述一种冷轧稀碱生化出水深度处理方法：

(1)板式换热器

冷轧稀碱生化出水原水(生化出水)水温度在45度，经换热器后水温控制在25度。

(2)混凝沉淀池

冷轧稀碱生化出水经过板式换热器后进入混凝沉淀池。采用的混凝剂是碱式氯化铝，投加量为210mg/l。投加絮凝剂是阴离子聚丙烯酰胺，投加量为2mg/l。

混凝剂和絮凝剂通过管道扩散混合器加入废水中，药剂和冷轧稀碱生化出水混合后进入多通道折板混凝池，水力停留时间是11min，水流速度是0.45m/s然后冷轧稀碱生化出水进入斜板沉淀区域。

经过混凝沉淀池后，冷轧稀碱生化出水的PH为9.2，COD为87mg/l，悬浮物是36mg/l，电导率是5500μs/cm，氯离子是1450mg/l，水温是25度。

(3)二级PH调节池

PH为9.2的冷轧稀碱生化出水经过混凝沉淀池后进入PH粗调池，粗调池中加入3摩尔/升工业硫酸调节冷轧稀碱生化出水。粗调池中装有PH计及自控系统，根据PH值自动决定加硫酸或氢氧化钠以及控制投加量。粗调池出水PH值控制在8.5。废水在粗调池中停留的时间是8min。

然后废水进入PH精调池，粗调池中加入0.5摩尔/升工业硫酸调节冷轧稀碱生化出水。精调池中装有PH计及自控系统，根据PH值自动决定加硫酸或氢氧化钠以及控制投加量。废水在精调池中停留的时间是15min。

(4)臭氧催化氧化塔

经过二级调节池的冷轧稀碱生化出水PH为8.0，然后进入臭氧催化氧化塔。臭氧催化氧化塔为传质效果较好的鼓泡塔反应器，反应器为圆柱型，属于气液同向流结构，冷轧稀碱生化出水从鼓泡塔底部进入，顶部侧向流出。臭氧扩散装置安装在底部，臭氧通过微孔曝气头释放，臭氧投加量为550mg/L。臭氧催化塔内填装自制分子筛催化剂，填装密度为290g/L。

分子筛催化剂的制备：a)用5％硫酸溶液浸泡粒径为3A的分子筛32小时，然后在110度的鼓风干燥箱中烘干6小时。b)将18mg的硝酸亚铁溶解于9％聚乙烯吡咯烷酮水溶液中，静置陈化5h，制备出纳米级的硝酸亚铁溶胶。c)将分子筛混合于纳米级的硝酸亚铁溶胶中,然后以180转/分的速度震荡、混合反应10小时后取出分子筛。d)将分子筛在110度条件下烘干后放入马福炉，采用氮气作为保护气体，先以15℃/min升温至210℃,恒温焙烧3小时，然后继续以20℃/min升温至550℃,恒温焙烧3小时，然后自然冷却。制备得到负载金属21％，堆积密度0.79g/ml，得到抗压强度81N,吸附乙烯量2mg/g的分子筛催化剂。

经过催化氧化后，冷轧稀碱生化出水的PH为8.1，COD为19mg/l，电导率是5450μs/cm，氯离子是1435mg/l，水温是23度。

(5)多层过滤吸附塔

经过臭氧催化塔后冷轧稀碱生化出水通过加压泵进入多层过滤吸附塔。多层吸附过滤池，通过多介质滤料的截留、沉降和吸附作用，高效去除冷轧稀碱生化出水中的极细粉末颗粒，吸附去除废水中的有机物。本发明中的吸附过滤池中的滤料分三层，分别是石英砂层、水渣层和活性炭：

进一步，滤料层中石英砂的占滤料的体积比为35％，水渣是28％，活性炭是37％。

进一步，冷轧稀碱生化出水在多层吸附过滤器中的流速9m/h，反冲洗膨胀率为90％，反冲洗周期96小时。

进一步，所述石英砂粒径是3.7mm，均匀度95％，SiO₂含量98.9％。

所述水渣层中的水渣是高炉炼铁时高炉中出来的熔融的炉渣，通过水淬后产生的粒状固体残渣。

进一步，水渣化学成分主要为CaO：45％；SiO₂：32％；Al₂O₃：15％；MgO：8％。水渣的粒径是7.5mm，均匀度是92％。

所述活性炭是用果壳等多种原料经过碳化和活化处理制成的黑色多孔颗粒。

进一步，所述活性炭的粒径是5.3mm，比表面积是2800m²/g，孔容积是1.1cm³/g，碘吸附值是1800mg/g，焦糖脱色率99.2％。

经过多层过滤吸附塔后冷轧稀碱生化出水的水质为：PH为7.9，COD是10mg/l，悬浮物是5mg/l，电导率是5300μs/cm，氯离子是1430mg/l，水温是21度。出水水质达到新的国家排放标准。

实施例2

本实施例采用的是冷轧稀碱生化出水的生化出水(原水)，原水水质：PH为6.9，COD是71mg/l，悬浮物是97mg/l，电导率是2300μs/cm，氯离子是980mg/l，水温是33度。

本发明所述一种冷轧稀碱生化出水深度处理方法：

(1)板式换热器

冷轧稀碱生化出水原水(生化出水)水温度在33度，经换热器后水温控制在19度。

(2)混凝沉淀池

冷轧稀碱生化出水经过板式换热器后进入混凝沉淀池。采用的混凝剂是硫酸铝，投加量为150mg/l。投加絮凝剂是阴离子聚丙烯酰胺，投加量为1mg/l。

混凝剂和絮凝剂通过管道扩散混合器加入废水中，药剂和冷轧稀碱生化出水混合后进入多通道折板混凝池，水力停留时间是7min，水流速度是0.2m/s然后冷轧稀碱生化出水进入斜板沉淀区域。

经过混凝沉淀池后，冷轧稀碱生化出水的PH为6.9，COD为63mg/l，悬浮物是17mg/l，电导率是2180μs/cm，氯离子是950mg/l，水温是18度。

(3)二级PH调节池

PH为6.9的冷轧稀碱生化出水经过混凝沉淀池后进入PH粗调池，粗调池中加入5摩尔/升工业氢氧化钠调节冷轧稀碱生化出水。粗调池中装有PH计及自控系统，根据PH值自动决定加硫酸或氢氧化钠以及控制投加量。粗调池出水PH值控制在7.5。废水在粗调池中停留的时间是5min。

然后废水进入PH精调池，粗调池中加入1摩尔/升工业氢氧化钠调节冷轧稀碱生化出水。精调池中装有PH计及自控系统，根据PH值自动决定加硫酸或氢氧化钠以及控制投加量。废水在精调池中停留的时间是10min。

(4)臭氧催化氧化塔

经过二级调节池的冷轧稀碱生化出水PH为7.8，然后进入臭氧催化氧化塔。臭氧催化氧化塔为传质效果较好的鼓泡塔反应器，反应器为圆柱型，属于气液同向流结构，冷轧稀碱生化出水从鼓泡塔底部进入，顶部侧向流出。臭氧扩散装置安装在底部，臭氧通过微孔曝气头释放，臭氧投加量为350mg/L。臭氧催化塔内填装自制分子筛催化剂，填装密度为170g/L。

分子筛催化剂的制备：a)用2％硫酸溶液浸泡粒径为3A的分子筛26小时，然后在105度的鼓风干燥箱中烘干6小时。b)将7mg的硝酸亚铁溶解于7％聚乙烯吡咯烷酮水溶液中，静置陈化4h，制备出纳米级的硝酸亚铁溶胶。c)将分子筛混合于纳米级的硝酸亚铁溶胶中,然后以125转/分的速度震荡、混合反应10小时后取出分子筛。d)将分子筛在105度条件下烘干后放入马福炉，采用氮气作为保护气体，先以10℃/min升温至210℃,恒温焙烧4小时，然后继续以30℃/min升温至550℃,恒温焙烧5小时，然后自然冷却。制备得到负载金属12％，堆积密度0.68g/ml，得到抗压强度75N,吸附乙烯量1.2mg/g的分子筛催化剂。

经过催化氧化后，冷轧稀碱生化出水的COD为PH为7.9，COD为32mg/l，电导率是2170μs/cm，氯离子是945mg/l，水温是17度。

(5)多层过滤吸附塔

经过臭氧催化塔后冷轧稀碱生化出水通过加压泵进入多层过滤吸附塔。多层吸附过滤池，通过多介质滤料的截留、沉降和吸附作用，高效去除冷轧稀碱生化出水中的极细粉末颗粒，吸附去除废水中的有机物。本发明中的吸附过滤池中的滤料分三层，分别是石英砂层、水渣层和活性炭

进一步，滤料层中石英砂的占滤料的体积比为40％，水渣是25％，活性炭是35％。

进一步，冷轧稀碱生化出水在多层吸附过滤器中的流速6m/h，反冲洗膨胀率为75％，反冲洗周期56小时。

进一步，所述石英砂粒径是1.5mm，均匀度96％，SiO₂含量98.2％。

所述水渣层中的水渣是高炉炼铁时高炉中出来的熔融的炉渣，通过水淬后产生的粒状固体残渣。

进一步，水渣化学成分主要为CaO：40％；SiO₂：41％；Al₂O₃：9％；MgO：10％。水渣的粒径是2.3mm，均匀度是95％。

所述活性炭是用果壳等多种原料经过碳化和活化处理制成的黑色多孔颗粒。

进一步，所述活性炭的粒径是1.9mm，比表面积是1750m²/g，孔容积是0.8cm³/g，碘吸附值是1100mg/g，焦糖脱色率94.2％。

经过多层过滤吸附塔后冷轧稀碱生化出水的水质为：PH为7.8，COD是25mg/l，悬浮物是11mg/l，电导率是2150μs/cm，氯离子是910mg/l，水温是16度。出水水质达到新的国家排放标准。

综上所述，本发明所述的冷轧稀碱生化出水深度处理系统一次性投资低；处理效果稳定；生产运行成本低；自动化程度高，操作简单。本发明充分体现了节能减排的效果，是环境友好型的绿色处理工艺。

当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变换、变形都将落在本发明权利要求的范围内。

Claims (8)

1.一种冷轧稀碱生化出水深度处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）冷轧稀碱生化出水经过换热器后进入混凝沉淀池，向所述混凝沉淀池加入混凝剂和絮凝剂，所述混凝剂投加量为80 mg/l～300 mg/l，所述絮凝剂投加量为0.5 mg/l～5mg/l；

（2）所述冷轧稀碱生化出水经过混凝沉淀池后进入二级pH调节池，先进入pH粗调池，粗调池出水pH值7.3～8.5，再进入pH精调池，精调池出水pH值7.8～8.1；

（3）经过二级调节池的冷轧稀碱生化出水进入臭氧催化氧化塔，在臭氧催化氧化塔内填装分子筛催化剂；

（4）经过臭氧催化氧化塔后冷轧稀碱生化出水进入多层过滤吸附塔，自多层过滤吸附塔得到的出水达标排放；

在所述步骤（3）中分子筛催化剂由以下步骤制备而成：

（a）用 2～5%硫酸溶液浸泡分子筛 24～32小时，烘干；

（b）将3～20 mg的硝酸亚铁溶解于6~10%聚乙烯吡咯烷酮水溶液中，静置陈化，制备出纳米级的硝酸亚铁溶胶；

（c）将步骤（a）所得分子筛混合于所述纳米级的硝酸亚铁溶胶中，以120～180转/分的速度震荡、混合反应10小时后取出分子筛；

（d）将步骤（c）所述分子筛烘干后放入马福炉，先以10~15 ℃/min升温至210℃，恒温焙烧2～4小时，继续以20~35 ℃/min升温至550℃，恒温焙烧3～5小时，自然冷却得到所述分子筛催化剂。

2.根据权利要求1所述一种冷轧稀碱生化出水深度处理方法，其特征在于，在所述步骤（1）中，混凝剂为碱式氯化铝或硫酸铝的一种；絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺。

3.根据权利要求1所述一种冷轧稀碱生化出水深度处理方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述混凝剂和絮凝剂通过管道扩散混合器加入废水中，混凝剂和絮凝剂和冷轧稀碱生化出水混合后进入多通道折板混凝池，水力停留时间是5～15 min，水流速度是0.1m/s~0.68m/s。

4.根据权利要求1所述一种冷轧稀碱生化出水深度处理方法，其特征在于，在步骤（1）中经过混凝沉淀池后，冷轧稀碱生化出水的pH为6～10，COD为55~95 mg/l，悬浮物是10～38mg/l，电导率是1500～6000 μs/cm，氯离子是850～1550 mg/l，水温是15～25度。

5.根据权利要求1所述一种冷轧稀碱生化出水深度处理方法，其特征在于，在所述步骤（3）中经过臭氧催化氧化塔后冷轧稀碱生化出水的pH为7.7～8.4，COD为16~35 mg/l，电导率是1500～6000 μs/cm，氯离子是850～1550 mg/l，水温是13～23度。

6.根据权利要求1所述一种冷轧稀碱生化出水深度处理方法，其特征在于，在所述步骤（4）中冷轧稀碱生化出水在多层过滤吸附塔中的流速为 6 m/h~12 m/h，反冲洗膨胀率为56％~100%，反冲洗周期48小时～120小时。

7.根据权利要求1所述一种冷轧稀碱生化出水深度处理方法，其特征在于，在所述步骤（4）中石英砂粒径是0.9～6.5 mm，均匀度93%～97%，SiO₂含量97.2%～99.7%；

水渣化学成分主要为CaO：37～51%；SiO₂：23～43%；Al₂O₃：6～17%；MgO：2～13%；水渣的粒径是0.7～11.0 mm，均匀度是86%～97%；

活性炭的粒径是0.9～6.5 mm，比表面积是1500～3200m²/g，孔容积是0.7～1.2 cm³/g，碘吸附值是1030～1980 mg/g，焦糖脱色率92～99.5%。

8.根据权利要求1所述一种冷轧稀碱生化出水深度处理方法，其特征在于，在所述步骤（4）中经过多层过滤吸附塔后冷轧稀碱生化出水的水质为：PH为6~9，COD是8~27mg/l，悬浮物是3～15 mg/l，电导率是1300～5800 μs/cm，氯离子是815～1450 mg/l，水温是12～21度。