CN108083486B - 一种去除冷轧酸性废水中氨氮和cod的方法 - Google Patents

一种去除冷轧酸性废水中氨氮和cod的方法 Download PDF

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Abstract

一种去除冷轧酸性废水中氨氮和COD的方法，其特征在于，使PH为1～3、氨氮11～17mg/L、COD为18～29mg/L的冷轧酸性废水通过进水泵进入中和池，在中和池加碱后冷轧酸性废水出水pH为6～9之间，然后通过一级提升泵将pH值为中性的酸性废水打入搅拌混合池，脱氮药剂加药系统通过自控系统往搅拌混合池中投加脱氮药剂，脱氮药剂按体积比0.5～1.5％投加，搅拌混合池中，搅拌器的旋转速度为80～100转/分钟，停留时间为25～35min。本发明提出了完整的冷轧酸性废水中除氨氮和COD技术方案，系统解决了冷轧酸性废水污染环境的问题。

Description

一种去除冷轧酸性废水中氨氮和COD的方法
技术领域
本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种去除冷轧酸性废水中氨氮和COD方法。
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。
我国钢铁企业的单位耗用水量仍高于国外先进钢铁企业的水平，近一步降低钢铁企业吨钢耗用新水量，提高钢铁企业水的循环利用率，加强钢铁企业废水的综合处理与回用是我国钢铁企业实现可持续发展的关键之一。
酸洗是冷轧厂不可缺少的工序之一。工艺生产过程中，冷轧钢材需采用酸洗工艺去除钢材表面的氧化铁皮，并且酸洗之后需要用纯水对钢材表面进行冲洗，以清洗钢材表面残留的酸液。因此随之而产生酸洗废液和酸性漂洗水，通常酸洗过程中的废酸大多返回酸再生系统进行再生后重复利用；漂洗废水由于酸浓度过低无法进行酸再生，只能排放。
到目前为止，还没有针对冷轧酸性废水中去除氨氮和COD的方法。
发明内容
本发明的目的就是根据冷轧酸性废水水质水量情况，开发出经济、高效的技术方案，减少环境污染，积极应对日益严格的环境保护法规。
本发明首次提出了完整的冷轧酸性废水去除氨氮和COD的技术方案，系统解决了酸性废水污染环境的问题，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：
一种去除冷轧酸性废水中氨氮和COD的方法，使用下述系统装置，所述系统装置包括进水泵、中和池、一级提升泵、搅拌混合池、脱氮药剂加药系统、脱氮药剂、二级提升泵、搅拌沉淀池、药剂加药池及含碳量大于5％的改性活性炭混凝剂及排水泵，
其特征在于，
进入进水泵的冷轧酸性废水的水质特征如下：
PH为1～3，氨氮11～17mg/L，COD为18～29mg/L，
所述冷轧酸性废水通过进水泵进入中和池，在所述中和池加碱后冷轧酸性废水出水pH为6～9之间，
然后通过一级提升泵将pH值为中性的酸性废水打入搅拌混合池，
脱氮药剂加药系统通过自控系统往搅拌混合池中投加脱氮药剂，
脱氮药剂按体积比0.5～1.5％投加于搅拌混合池中，搅拌器的旋转速度为80～100转/分钟，废水停留时间为25～35min。
根据本发明所述一种去除冷轧酸性废水中氨氮和COD的方法，其特征在于，
所述脱氮药剂主要成分为次氯酸钠和氯化钙，其成分比例如下：
次氯酸钠，质量浓度为5～8％，
氯化钙，质量浓度为2～5％，
二者按体积比50：(1-1.5)混和，添加后在反应釜中快速机械搅拌5～8分钟后形成脱氮药剂。
优选的是，二者按体积比50：1混和，添加后在反应釜中快速机械搅拌5～8分钟后形成脱氮药剂。
根据本发明所述所述一种去除冷轧酸性废水中氨氮和COD的方法，其特征在于，
所述中性的酸性废水经过搅拌混合池后通过二级提升泵进入搅拌沉淀池，药剂加药系统通过自控系统投加改性活性炭混凝剂含碳量为5-30％。
根据本发明所述一种去除冷轧酸性废水中氨氮和COD的方法，其特征在于，
所述中性的酸性废水经过搅拌混合池后通过二级提升泵进入搅拌沉淀池，药剂加药系统通过自控系统投加改性活性炭混凝剂，投加量为300～500mg/L。
根据本发明所述一种去除冷轧酸性废水中氨氮和COD的方法，其特征在于，
投加的药剂在搅拌沉淀池的前部通过搅拌器的作用充分混合，混合时间为3～4分钟，然后进入搅拌沉淀池的斜板区沉淀，沉淀时间为8～13分钟。
根据本发明所述一种去除冷轧酸性废水中氨氮和COD的方法，其特征在于，
所述改性活性炭混凝剂制备的方法如下：
1)筛取粒径为0.5～0.8mm的粉末活性炭，
3)配制质量百分比为7～15％的正丁基-磺化木质素水溶液，然后按照固液比2：(10～18)的比例对正丁基-磺化木质素水溶液投加粉末活性炭，
3)将投加了活性炭的正丁基-磺化木质素水溶液和14-18％的硫酸铝水溶液1.1：1.1混合，
4)对配制后的混合溶液在微波功率450-550W状态下,辐射20～25min，然后在水浴45-50℃下搅拌50～100min，冷却后制得改性活性炭混凝剂。
优选的是，对配制后的混合溶液在微波功率500W状态下,辐射20～25min，然后在水浴45-50℃下搅拌50～100min，冷却后制得改性活性炭混凝剂。
经过搅拌沉淀池后，冷轧酸性废水通过排水泵达标排放。
根据本发明所述一种去除冷轧酸性废水中氨氮和COD的方法，其特征在于，在步骤3)，将投加了活性炭的正丁基-磺化木质素水溶液和15％的硫酸铝水溶液混合。
根据本发明所述一种去除冷轧酸性废水中氨氮和COD的方法，其特征在于，经过处理后的冷轧酸性废水PH为6～9，氨氮1～4mg/L，COD为5～12mg/L。
附图说明
图1为本发明一种冷轧酸性废水去除氨氮和COD的系统示意图。
图中，1为进水泵，2为中和池，3为一级提升泵，4为脱氮药剂加药系统，5为脱氮药剂，6为搅拌混合池，7为二级提升泵，8为药剂加药池搅拌沉淀池，9为药剂，10为改性活性炭混凝剂，11为排水泵。
具体实施方式
实施例
为更好地理解本发明专利，下面结合实施例进一步阐明本发明专利的内容，但本发明专利的内容不仅仅局限于下面的实施例。
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
一种冷轧酸性废水去除氨氮和COD的系统，包括进水泵、中和池、一级提升泵、搅拌混合池、脱氮药剂加药系统、脱氮药剂、二级提升泵、搅拌沉淀池、药剂加药池、改性活性炭混凝剂、排水泵。
实施例1：
一种冷轧酸性废水达标及回用的系统，包括进水泵、中和池、一级提升泵、搅拌混合池、脱氮药剂加药系统、脱氮药剂、二级提升泵、搅拌沉淀池、药剂加药池、改性活性炭混凝剂、排水泵。
所述冷轧酸性废水的水质特征：PH为2.3，氨氮16mg/L，COD为27mg/L。
所述冷轧酸性废水通过进水泵进入中和池。中和池加碱后冷轧酸性废水出水pH为7.8，达到中性。
然后通过一级提升泵将pH值为中性的酸性废水打人搅拌混合池。脱氮药剂加药系统通过自控系统往搅拌混合池中投加脱氮药剂。脱氮药剂按体积比1.2％投加，搅拌器的旋转速度为90转/分钟，停留时间为32min。
所述脱氮药剂针对酸性废水成分配制而成。脱氮药剂主要成分为次氯酸钠和氯化钙，次氯酸钠的浓度为为7％，氯化钙的浓度为5％，二者按体积比50：1混和，快速机械搅拌6分钟后形成脱氮药剂。
中性的酸性废水经过搅拌混合池后通过二级提升泵进入搅拌沉淀池，药剂加药系统通过自控系统投加改性活性炭混凝剂，投加量为450mg/L。投加的药剂在搅拌沉淀池的前部通过搅拌器的作用充分混合，混合时间为4分钟，然后进入搅拌沉淀池的斜板区沉淀，沉淀时间为12分钟。
所述改性除COD药剂为制备的方法：1)筛取粒径为0.7mm的粉末活性炭。2)配制质量百分比为12％的正丁基-磺化木质素水溶液，然后按照固液比2：16的比例正丁基-磺化木质素水溶液投加粉末活性炭。3)投加了活性炭的正丁基-磺化木质素水溶液和15％的硫酸铝水溶液1：1混合。4)配制后的混合溶液在微波功率500W状态下,辐射22min，然后在水浴45℃下搅拌80min。冷却后制得改性活性炭混凝剂。
经过搅拌沉淀池后，冷轧酸性废水通过排水泵达标排放。
经过处理后的冷轧酸性废水PH为8.2，氨氮3.6mg/L，COD为7mg/L。
实施例2：
一种冷轧酸性废水达标及回用的系统，包括进水泵、中和池、一级提升泵、搅拌混合池、脱氮药剂加药系统、脱氮药剂、二级提升泵、搅拌沉淀池、药剂加药池、改性活性炭混凝剂、排水泵。
所述冷轧酸性废水的水质特征：PH为1.5，氨氮13mg/L，COD为22mg/L。
所述冷轧酸性废水通过进水泵进入中和池。中和池加碱后冷轧酸性废水出水pH为6.7，达到中性。
然后通过一级提升泵将pH值为中性的酸性废水打人搅拌混合池。脱氮药剂加药系统通过自控系统往搅拌混合池中投加脱氮药剂。脱氮药剂按体积比0.6％投加，搅拌器的旋转速度为80转/分钟，停留时间为26min。
所述脱氮药剂针对酸性废水成分配制而成。脱氮药剂主要成分为次氯酸钠和氯化钙，次氯酸钠的浓度为为6％，氯化钙的浓度为3％，二者按体积比50：1混和，快速机械搅拌8分钟后形成脱氮药剂。
中性的酸性废水经过搅拌混合池后通过二级提升泵进入搅拌沉淀池，药剂加药系统通过自控系统投加改性活性炭混凝剂，投加量为300mg/L。投加的药剂在搅拌沉淀池的前部通过搅拌器的作用充分混合，混合时间为3分钟，然后进入搅拌沉淀池的斜板区沉淀，沉淀时间为10分钟。
所述改性除COD药剂为制备的方法：1)筛取粒径为0.5mm的粉末活性炭。2)配制质量百分比为14％的正丁基-磺化木质素水溶液，然后按照固液比2：15的比例正丁基-磺化木质素水溶液投加粉末活性炭。3)投加了活性炭的正丁基-磺化木质素水溶液和15％的硫酸铝水溶液1：1混合。4)配制后的混合溶液在微波功率500W状态下,辐射21min，然后在水浴45℃下搅拌60min。冷却后制得改性活性炭混凝剂。
经过搅拌沉淀池后，冷轧酸性废水通过排水泵达标排放。
经过处理后的冷轧酸性废水PH为7.4，氨氮2mg/L，COD为6mg/L。
综上所述，本发明提出了完整的冷轧酸性废水中除氨氮和COD技术方案，系统解决了冷轧酸性废水污染环境的问题，因此本发明属于钢铁绿色环保生产工艺系统。
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 (6)

1.一种去除冷轧酸性废水中氨氮和COD的方法，使用下述系统装置，所述系统装置包括进水泵、中和池、一级提升泵、搅拌混合池、脱氮药剂加药系统、脱氮药剂、二级提升泵、搅拌沉淀池、药剂加药池及含碳量大于5％的改性活性炭混凝剂及排水泵，
其特征在于，
进入进水泵的冷轧酸性废水的水质特征如下：
PH为1～3，氨氮11～17mg/L，COD为18～29mg/L，
所述冷轧酸性废水通过进水泵进入中和池，在所述中和池加碱后冷轧酸性废水出水pH为6～9之间，
然后通过一级提升泵将pH值为中性的酸性废水打入搅拌混合池，
脱氮药剂加药系统通过自控系统往搅拌混合池中投加脱氮药剂，
脱氮药剂按体积比0.5～1.5％投加于搅拌混合池中，搅拌器的旋转速度为80～100转/分钟，废水停留时间为25～35min；
所述脱氮药剂主要成分为次氯酸钠和氯化钙，其成分比例如下：
次氯酸钠，质量浓度为5～8％，
氯化钙，质量浓度为2～5％，
二者按体积比50：(1-1.5)混和，添加后在反应釜中快速机械搅拌5～8分钟后形成脱氮药剂；
所述改性活性炭混凝剂制备的方法如下：
1)筛取粒径为0.5～0.8mm的粉末活性炭，
2)配制质量百分比为7～15％的正丁基-磺化木质素水溶液，然后按照固液比2：(10～18)的比例对正丁基-磺化木质素水溶液投加粉末活性炭，
3)将投加了活性炭的正丁基-磺化木质素水溶液和14-18％的硫酸铝水溶液1.1：1.1混合，
4)对配制后的混合溶液在微波功率450-550W状态下,辐射20～25min，然后在水浴45-50℃下搅拌50～100min，冷却后制得改性活性炭混凝剂。
2.如权利要求1所述一种去除冷轧酸性废水中氨氮和COD的方法，其特征在于，所述中性的酸性废水经过搅拌混合池后通过二级提升泵进入搅拌沉淀池，药剂加药系统通过自控系统投加改性活性炭混凝剂含碳量为5-30％。
3.如权利要求1所述一种去除冷轧酸性废水中氨氮和COD的方法，其特征在于，所述中性的酸性废水经过搅拌混合池后通过二级提升泵进入搅拌沉淀池，药剂加药系统通过自控系统投加改性活性炭混凝剂投加量为300～500mg/L。
4.如权利要求1所述一种去除冷轧酸性废水中氨氮和COD的方法，其特征在于，投加的药剂在搅拌沉淀池的前部通过搅拌器的作用充分混合，混合时间为3～4分钟，然后进入搅拌沉淀池的斜板区沉淀，沉淀时间为8～13分钟。
5.如权利要求1所述一种去除冷轧酸性废水中氨氮和COD的方法，其特征在于，在步骤3)，将投加了活性炭的正丁基-磺化木质素水溶液和15％的硫酸铝水溶液混合。
6.如权利要求1所述一种去除冷轧酸性废水中氨氮和COD的方法，其特征在于，经过处理后的冷轧酸性废水PH为6～9，氨氮1～4mg/L，COD为5～12mg/L。
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