CN117509997A - 一种炼钢废水的预处理方法 - Google Patents

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Abstract

本申请属于污水处理的技术领域，具体公开了一种炼钢废水的预处理方法，包括如下步骤：（1）向炼钢废水中加入处理剂一，在常温下搅拌，过滤，得到处理液一；所述处理剂一包括如下原料：聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、改性玉米秸秆炭、活性炭、改性竹纤维、氢氧化钠、木质素、蔗糖脂肪酸酯和蒸馏水；（2）向步骤（1）得到的处理液一中加入处理剂二，在常温下搅拌2‑3h，二次过滤，取上清液，得到预处理的炼钢废水；所述处理剂二包括改性海泡石、对苯乙烯磺酸钠和碳酸钠。本申请处理的钢铁废水具有较好的吸附效果，不仅去除重金属、酸性物质、悬浮物，而且还去除有机物质和微小颗粒，使得废水具有较好的除污效果。

Description

一种炼钢废水的预处理方法
技术领域
本申请涉及污水处理的技术领域，尤其是涉及一种炼钢废水的预处理方法。
背景技术
炼钢废水指炼钢生产过程中各主辅生产工序排放的废水，主要来源于生产工艺过程用水、设备与产品冷却水、烟气洗涤和场地冲洗等，炼钢废水的组成成分通常包含以下主要成分：重金属、油脂、磷酸盐、氨氮、硫化物等。如果不经过处理而直接排放到环境中，对环境会造成严重影响。
现有的炼钢废水的处理方式，通常使用过滤法去除废水中的悬浮物、胶装物质、藻类等有害物质，使水质达到排放标准。物理法处理钢铁废水不需要添加大量化学药剂，可以有效地减少化学药剂的使用，但是对于溶解性有机物质和微小颗粒的去除效果较差，物理法的处理效果不尽人意。
发明内容
为了改善物理法对于溶解性有机物质和微小颗粒的去除效果较差的问题，本申请提供了一种炼钢废水的预处理方法。
本申请提供了一种炼钢废水的预处理方法，采用如下的技术方案：
一种炼钢废水的预处理方法，包括如下步骤：
（1）向炼钢废水中加入处理剂一，在常温下搅拌4-5min，过滤，得到处理液一；
所述处理剂一包括如下原料：聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、改性玉米秸秆炭、活性炭、改性竹纤维、氢氧化钠、木质素、蔗糖脂肪酸酯和蒸馏水；
（2）向步骤（1）得到的处理液一中加入处理剂二，在常温下搅拌2-3h，二次过滤，取上清液，得到预处理的炼钢废水；
所述处理剂二包括改性海泡石、对苯乙烯磺酸钠和碳酸钠。
通过采用上述技术方案，钢厂废水中含有大量的重金属、酸性物质、悬浮物、油类及其他有害物质，先使用处理剂一进行处理，聚丙烯酰胺具有较高的絮凝效果和沉淀效果，有效吸附去除钢铁废水中的悬浮物、重金属离子、油脂、有机物等污染物，还具有杀菌、消毒的作用；聚合氯化铝用于处理钢铁废水，具有絮凝、杀菌和净水的效果，可以去除钢铁废水中的悬浮物和磷酸盐，净化污水；改性玉米秸秆炭具有较好的吸附效果，具有高孔隙度和大比表面积的特点，能够有效对废水中重金属Fe3+、Cu2+、Co2+、Ni2+、Cd2+、Pb2+、Pt2+进行吸附，进而提高水质；活性炭具有较好的吸附性能，具有吸附钢铁废水中残留的不溶性杂质、可溶性杂质、有机物、重金属和异味的能力，可以净化水质和去除异味。
改性竹纤维具有吸附、杀菌的效果，能够对钢铁废水中的悬浮固体、沉淀物进行吸附分离，进一步提高钢铁废水的水质，氢氧化钠调节废水酸碱度，能够沉淀钢铁废水中的重金属离子和中和聚合氯化铝、聚铁、硫酸铝、三氯化铁配合，形成氢氧化物沉淀的作用，还能够协助去除氟离子的作用；木质素在钢铁废水中具有良好的去除性能，具有独特的纳米多孔结构，能够有效吸附和去除钢铁废水中的重金属离子、有机溶剂、悬浮颗粒，提高钢铁废水中的水质；蔗糖脂肪酸酯具有较好的乳化效果，能够使得各种组分混合均匀，而且在钢铁废水处理过程中含有大量泡沫，蔗糖脂肪酸酯能够消除泡沫，提高废水的清洗效率。
然后对处理液一中加入处理剂二，改性海泡石具有较大的比表面积和孔隙度，使得改性海泡石具有较好的吸附能力，能够通过静电作用、键合力、吸附力方式将有害物质从水中去除，改性海泡石中的微细颗粒能够吸附悬浮物和胶体颗粒，从而使水体澄清；对苯乙烯磺酸钠用作钢铁废水中有机物的吸附剂和离子交换剂，可以有效地去除钢铁废水中的有机物以及镉、铬、铅等重金属离子；碳酸钠具有防止细菌滋生的作用，能够去除污水中的有机物、净化水质。
优选的，按重量份计，所述处理剂包括：聚丙烯酰胺30-35份、聚合氯化铝10-15份、改性玉米秸秆炭25-30份、活性炭25-30份、改性竹纤维22-25份、氢氧化钠5-10份、木质素2-8份、蔗糖脂肪酸酯3-5份和蒸馏水80-120份。
通过采用上述技术方案，进一步限定各原料用量比，各原料用量在一定范围内，使得配合处理钢铁废水的效果更优，各原料相互配合，改善体系的吸附性能，能够有效吸附和去除钢铁废水中的重金属离子、有机溶剂、悬浮颗粒，进而改善钢铁废水中的水质，达到标准排放的钢铁废水。
优选的，所述改性玉米秸秆炭、改性竹纤维和木质素的质量比为7-12:5-10:1。
通过采用上述技术方案，进一步限定改性玉米秸秆炭、改性竹纤维和木质素的质量比在一定范围内，得到吸附效果更优的混合物，改性玉米秸秆炭具有高孔隙度和大比表面积，改性竹纤维表面也具有多孔结构，改性玉米秸秆炭能够负载在改性竹纤维的表面，进而增大了改性竹纤维的比表面积，木质素不仅增加改性玉米秸秆炭和改性竹纤维之间的粘合力，而且具有良好的去除性能，改性玉米秸秆炭、改性竹纤维和木质素相互配合，共同对废水中重金属Fe3+、Cu2+、Co2+、Ni2+、Cd2+、Pb2+、Pt2+进行吸附，同时还对有机溶剂、悬浮颗粒进行沉淀，进而提高钢铁废水的水质。
优选的，所述改性玉米秸秆炭的制备方法，包括如下步骤：
（1）将玉米秸秆分散于去离子水中，在温度75-80℃下搅拌1-2h，水洗，在温度300-320℃下加热30-40min，得到粗产物；
（2）将步骤（1）得到的粗产物研磨，过筛，然后分散于无水乙醇中，加入改性硅藻土，搅拌2-3h，过滤，干燥，得到混合物；
（3）将步骤（2）得到的混合物分散于去离子水中，加入硅烷偶联剂，在温度78-80℃下搅拌2-3h，得到改性玉米秸秆炭。
通过采用上述技术方案，先将玉米秸秆浸泡，在温度75-80℃下加热，去除玉米秸秆中的杂质，然后在300-320℃下加热炭化，得到多孔结构的粗产物，改性硅藻土具有较好的吸附性能，能够负载在粗产物的多孔结构内，具有较高的吸附重金属离子，达到钢铁废水处理的效果，硅烷偶联剂能够改善粗产物和改性硅藻土之间的粘合性能，大大提高了体系的吸附性能，进而更加有效的处理钢铁废水。
优选的，所述玉米秸秆、改性硅藻土和硅烷偶联剂的质量比为1:0.1-0.3:0.05-0.07。
通过采用上述技术方案，进一步限定玉米秸秆、改性硅藻土和硅烷偶联剂的质量比在一定范围内，提高体系的吸附性能，改性硅藻土能够负载在处理的玉米秸秆的表面，硅烷偶联剂能够增加玉米秸秆和改性硅藻土之间的粘合性能，进而改善体系的吸附性能，有效吸附钢铁废水中的重金属离子，进而有效改善了钢铁废水的水质。
优选的，所述改性硅藻土的制备方法，包括如下步骤：将硅藻土进行研磨，过筛，然后分散于碳酸氢钠溶液中，搅拌1-2h，水洗，干燥，然后分散于柠檬酸溶液中，加入纳米二氧化钛和壳聚糖，在温度60-65℃下搅拌1-2h，过滤，干燥，得到改性硅藻土。
通过采用上述技术方案，将硅藻土分散于碳酸氢钠溶液中，碳酸氢钠能够负载在硅藻土的表面，增强了硅藻土的活性，纳米二氧化钛能够负载在硅藻土的表面，纳米二氧化钛能够有效去除废水中的有机物质，如酚类化合物等，壳聚糖能够增加硅藻土和纳米二氧化钛之间的粘合能力，使得改性硅藻土性能稳定，壳聚糖同时起到电中和凝聚及吸附架桥的双重作用，对钢铁废水中的悬浮物质具有很强的凝聚作用，硅藻土、纳米二氧化钛和壳聚糖配合，增强了处理钢铁废水的能力。
优选的，所述硅藻土、纳米二氧化钛和壳聚糖的质量比为1:0.2-0.4:0.01-0.03。
通过采用上述技术方案，进一步限定硅藻土、纳米二氧化钛和壳聚糖的质量比在一定范围内，纳米二氧化钛负载在硅藻土的表面，壳聚糖增加了硅藻土和纳米二氧化钛之间的粘合能力，进一步改善了硅藻土的吸附性能，硅藻土、纳米二氧化钛和壳聚糖配合具有协同作用，共同改善了钢铁废水的处理效率，提高了处理钢铁废水的水质能力。
优选的，所述改性竹纤维的制备方法，包括如下步骤：
（1）将竹竿剪切、破碎，然后分散于去离子水中，在95-98℃下加热1-2h，过滤，再分散于醋酸溶液中，浸泡2-3h，过滤，干燥，得到处理的竹竿；
（2）将步骤（1）处理的竹竿研磨，过筛，然后分散于氢氧化钠溶液中，在温度68-70℃下搅拌2-3h，过滤，水洗，再分散于去离子水中，加入贝壳粉，超声2-3h，再加入淀粉，在温度85-90℃继续搅拌，过滤，干燥，得到改性竹纤维。
通过采用上述技术方案，将竹竿先加热，去除竹子中的有机物，使得竹竿变软，醋酸进一步对竹竿进行清洗，去除竹竿中的有机杂质，然后氢氧化钠溶液对竹竿进行表面剥蚀，使得处理的竹竿表面变得多孔，有助于后续组分的负载。
贝壳粉是多孔纤维状双螺旋结构，能够对钢铁废水中的杂质和污染物具有一定的吸附作用，可以中和废水中的酸性物质，调节废水的酸碱度，淀粉具有增强悬浮物沉降的性能，增加悬浮物的比重和粘度，从而增强悬浮物的沉降性能，减少悬浮物的量，另外，淀粉中含有大量的磷，在钢铁废水处理过程中提高除磷效率，淀粉在与钢铁废水中的磷结合后，形成较大的颗粒，易于沉淀和分离，制备的改性竹纤维具有较好的吸附性能，进而提高钢铁废水处理的效率。
优选的，所述竹竿、贝壳粉和淀粉的质量比为1:0.1-0.3:0.02-0.05。
通过采用上述技术方案，进一步限定竹竿、贝壳粉和淀粉的质量比在一定的范围内，提高钢铁废水处理的效率，贝壳粉能够负载在处理的竹竿的表面，淀粉能够增强处理的竹竿和贝壳粉之间的粘结性，竹竿、贝壳粉和淀粉相互配合具有协同作用，共同提高废水的处理效率，有助于进一步净化钢铁废水。
优选的，所述改性海泡石、对苯乙烯磺酸钠和碳酸钠的质量比为1:0.2-0.3:0.4-0.6。
通过采用上述技术方案，进一步限定改性海泡石、对苯乙烯磺酸钠和碳酸钠的质量比在一定范围内，得到吸附效果较优的处理剂二，改性海泡石具有较大的比表面积和孔隙度，具有较强的吸附性能，对苯乙烯磺酸钠具有较好的表面活性和乳化性，能够改善改性海泡石的表面性能，可以降低水与油污之间的表面张力，使水和油污混合起来，进而能够除去油污，碳酸钠能够负载在改性海泡石的表面及孔结构内，进而增大了改性海泡石的比表面积，增强了体系的吸附性能，改性海泡石、对苯乙烯磺酸钠和碳酸钠相互配合，共同提高去除污水中的有机物，达到净化水质的目的。
综上所述，本申请具有如下有益效果：
1、本申请中钢厂废水中含有大量的重金属、酸性物质、悬浮物、油类及其他有害物质，先使用处理剂一进行处理，聚丙烯酰胺具有较高的絮凝效果和沉淀效果，有效吸附去除钢铁废水中的悬浮物、重金属离子、油脂、有机物等污染物，还具有杀菌、消毒的作用，然后对处理液一中加入处理剂二，进一步能够去除污水中的有机物、净化水质。
2、本申请中改性玉米秸秆炭具有较好的吸附效果，具有高孔隙度和大比表面积的特点，能够有效对废水中重金属Fe3+、Cu2+、Co2+、Ni2+、Cd2+、Pb2+、Pt2+进行吸附，进而提高水质，改性竹纤维具有吸附、杀菌的效果，能够对钢铁废水中的悬浮固体、沉淀物进行吸附分离，进一步提高钢铁废水的水质，木质素在钢铁废水中具有良好的去除性能，具有独特的纳米多孔结构，能够有效吸附和去除钢铁废水中的重金属离子、有机溶剂、悬浮颗粒，提高钢铁废水中的水质。
3、本申请中改性海泡石具有较大的比表面积和孔隙度，使得改性海泡石具有较好的吸附能力，能够通过静电作用、键合力、吸附力方式将有害物质从水中去除，对苯乙烯磺酸钠用作钢铁废水中有机物的吸附剂和离子交换剂，可以有效地去除钢铁废水中的有机物以及镉、铬、铅等重金属离子；碳酸钠具有防止细菌滋生的作用，能够去除污水中的有机物、净化水质。
实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
实施例及对比例中所使用的原料均可通过市售获得。
改性玉米秸秆炭制备例
制备例1-1
改性玉米秸秆炭的制备方法，包括如下步骤：
（1）将1.5kg玉米秸秆分散于3L去离子水中，在温度80℃下搅拌2h，水洗，在温度310℃下加热35min，得到粗产物；
（2）将步骤（1）得到的粗产物研磨，过20目筛，然后分散于3.5L无水乙醇中，加入改性硅藻土，搅拌3h，过滤，干燥，得到混合物；
（3）将步骤（2）得到的混合物分散于2.5L去离子水中，加入硅烷偶联剂，在温度80℃下搅拌3h，得到改性玉米秸秆炭。
玉米秸秆、改性硅藻土和硅烷偶联剂的质量比为1:0.1:0.07。
改性硅藻土的制备方法，包括如下步骤：将0.8kg硅藻土进行研磨，过10目筛，然后分散于1.5L质量分数为15%的碳酸氢钠溶液中，搅拌1.5h，水洗，干燥，然后分散于2L质量分数为3%的柠檬酸溶液中，加入纳米二氧化钛和壳聚糖，在温度65℃下搅拌2h，过滤，干燥，得到改性硅藻土。
硅藻土、纳米二氧化钛和壳聚糖的质量比为1:0.2:0.03。
制备例1-2
与制备例1-1的区别在于，不加入改性硅藻土。
制备例1-3
与制备例1-1的区别在于，不加入硅烷偶联剂。
制备例1-4
与制备例1-1的区别在于，玉米秸秆、改性硅藻土和硅烷偶联剂的质量比为1:0.3:0.05。
制备例1-5
与制备例1-1的区别在于，玉米秸秆、改性硅藻土和硅烷偶联剂的质量比为1:0.5:0.01。
制备例1-6
与制备例1-1的区别在于，改性硅藻土的制备方法中，不加入纳米二氧化钛。
制备例1-7
与制备例1-1的区别在于，改性硅藻土的制备方法中，不加入壳聚糖。
制备例1-8
与制备例1-1的区别在于，硅藻土、纳米二氧化钛和壳聚糖的质量比为1:0.4:0.01。
制备例1-9
与制备例1-1的区别在于，硅藻土、纳米二氧化钛和壳聚糖的质量比为1:0.1:0.06。
改性竹纤维制备例
制备例2-1
改性竹纤维的制备方法，包括如下步骤：
（1）将2.5kg竹竿剪切、破碎，然后分散于4L去离子水中，在98℃下加热2h，过滤，再分散于5L质量分数为12%醋酸溶液中，浸泡2.5h，过滤，干燥，得到处理的竹竿；
（2）将步骤（1）处理的竹竿研磨，过30目筛，然后分散于2.5L质量分数为10%的氢氧化钠溶液中，在温度70℃下搅拌3h，过滤，水洗，再分散于3.5L去离子水中，加入贝壳粉，超声3h，再加入淀粉，在温度90℃继续搅拌，过滤，干燥，得到改性竹纤维。
竹竿、贝壳粉和淀粉的质量比为1:0.1:0.02。
制备例2-2
与制备例2-1的区别在于，不添加贝壳粉。
制备例2-3
与制备例2-1的区别在于，不添加淀粉。
制备例2-4
与制备例2-1的区别在于，竹竿、贝壳粉和淀粉的质量比为1:0.3:0.05。
制备例2-5
与制备例2-1的区别在于，竹竿、贝壳粉和淀粉的质量比为1:0.5:0.01。
实施例
实施例1 一种炼钢废水的预处理方法，包括如下步骤：
（1）向3吨炼钢废水中加入处理剂一，在常温下搅拌5min，过滤，得到处理液一；
处理剂一按重量计，包括：聚丙烯酰胺30g、聚合氯化铝10g、改性玉米秸秆炭25 g、活性炭30 g、改性竹纤维22 g、氢氧化钠10 g、木质素8 g、蔗糖脂肪酸酯3g和蒸馏水120 g。
（2）向步骤（1）得到的处理液一中加入处理剂二，在常温下搅拌2.5h，二次过滤，取上清液，得到预处理的炼钢废水；第一次采用4040微滤膜进行过滤，去除悬浮物等颗粒，第二次采用反渗透膜进行过滤，进一步去除小颗粒物质；4040微滤膜购自中科瑞阳膜技术(北京)有限公司；反渗透膜购自杭州优鲤科技有限公司。
处理剂二包括20g改性海泡石、对苯乙烯磺酸钠和碳酸钠，其中，改性海泡石、对苯乙烯磺酸钠和碳酸钠的质量比为1:0.2:0.4。
改性玉米秸秆炭采用1-1制备，改性竹纤维采用2-1制备。
实施例2 一种炼钢废水的预处理方法，与实施例1的区别在于，改性玉米秸秆炭采用制备例1-2制得。
实施例3 一种炼钢废水的预处理方法，与实施例1的区别在于，改性玉米秸秆炭采用制备例1-3制得。
实施例4 一种炼钢废水的预处理方法，与实施例1的区别在于，改性玉米秸秆炭采用制备例1-4制得。
实施例5 一种炼钢废水的预处理方法，与实施例1的区别在于，改性玉米秸秆炭采用制备例1-5制得。
实施例6 一种炼钢废水的预处理方法，与实施例1的区别在于，改性玉米秸秆炭采用制备例1-6制得。
实施例7 一种炼钢废水的预处理方法，与实施例1的区别在于，改性玉米秸秆炭采用制备例1-7制得。
实施例8 一种炼钢废水的预处理方法，与实施例1的区别在于，改性玉米秸秆炭采用制备例1-8制得。
实施例9 一种炼钢废水的预处理方法，与实施例1的区别在于，改性玉米秸秆炭采用制备例1-9制得。
实施例10 一种炼钢废水的预处理方法，与实施例1的区别在于，改性竹纤维采用制备例2-2制得。
实施例11 一种炼钢废水的预处理方法，与实施例1的区别在于，改性竹纤维采用制备例2-3制得。
实施例12 一种炼钢废水的预处理方法，与实施例1的区别在于，改性竹纤维采用制备例2-4制得。
实施例13 一种炼钢废水的预处理方法，与实施例1的区别在于，改性竹纤维采用制备例2-5制得。
实施例14 一种炼钢废水的预处理方法，与实施例1的区别在于，按重量计，包括：聚丙烯酰胺35g、聚合氯化铝15 g、改性玉米秸秆炭30 g、活性炭25 g、改性竹纤维25 g、氢氧化钠5g、木质素2 g、蔗糖脂肪酸酯5 g和蒸馏水80 g。
实施例15 一种炼钢废水的预处理方法，与实施例1的区别在于，改性玉米秸秆炭、改性竹纤维和木质素的质量比为7:5:1。
实施例16 一种炼钢废水的预处理方法，与实施例1的区别在于，所述改性玉米秸秆炭、改性竹纤维和木质素的质量比为12:10:1。
改性海泡石、对苯乙烯磺酸钠和碳酸钠的质量比为1:0.3:0.6。
实施例17 一种炼钢废水的预处理方法，与实施例1的区别在于，所述改性海泡石、对苯乙烯磺酸钠和碳酸钠的质量比为1:0.05:0.9。
对比例
对比例1
一种炼钢废水的预处理方法，与实施例1的区别在于，不添加改性玉米秸秆炭。
对比例2
一种炼钢废水的预处理方法，与实施例1的区别在于，改性玉米秸秆炭用等量的玉米秸秆炭代替。
对比例3
一种炼钢废水的预处理方法，与实施例1的区别在于，不添加改性竹纤维。
对比例4
一种炼钢废水的预处理方法，与实施例1的区别在于，改性竹纤维用等量的竹纤维代替。
对比例5
一种炼钢废水的预处理方法，与实施例1的区别在于，不添加木质素。
对比例6
一种炼钢废水的预处理方法，与实施例1的区别在于，不添加改性海泡石。
对比例7
一种炼钢废水的预处理方法，与实施例1的区别在于，改性海泡石用等量的海泡石代替。
对比例8
一种炼钢废水的预处理方法，与实施例1的区别在于，不添加对苯乙烯磺酸钠。
对比例9
一种炼钢废水的预处理方法，与实施例1的区别在于，不添加碳酸钠。
性能检测试验
将实施例1-17和对比例1-9的钢铁废水原料以及预处理之后的钢铁废水进行测试，采用ERUN-SZ-M620多参数水质在线监测系统，测试效果如下，单位(mg/L)，结果见表1。
表1实施例和对比例的测试数据
从表1可以看出，本申请实施例1、实施例4、实施例8、实施例12、实施例14-16、处理的炼钢废水具有较好的除污效果，其中，实施例1的COD含量为6mg/L，SS含量为10mg/L，石油类含量为0.2mg/L，未检出硫化物，pH为7.02。说明本申请处理的炼钢废水大大降低炼钢废水中的COD、SS、石油类和硫化物的含量，污水处理效果好。通过上述各原料复配，发挥协同作用，能够有效降低钢铁废水中的COD、SS、石油类和硫化物的含量，炼钢废水处理效果良好，悬浮物絮凝效果好，除悬浮物率高，处理后的水能够达到排放标准。
实施例2改性玉米秸秆炭的制备方法中不加入改性硅藻土，从表1可以看出，相比于实施例1，COD含量为20mg/L，SS含量为28mg/L，石油类含量为3.2mg/L，硫化物含量为2.1mg/L，pH为7.25。说明改性硅藻土具有较好的吸附性能，能够负载在粗产物的多孔结构内，具有较高的吸附重金属离子，达到钢铁废水处理的效果。
实施例3改性玉米秸秆炭的制备方法中不加入硅烷偶联剂，从表1可以看出，相比于实施例1，COD含量为12mg/L，SS含量为17mg/L，石油类含量为1.3mg/L，硫化物含量为0.9mg/L，pH为7.12。说明硅烷偶联剂能够改善粗产物和改性硅藻土之间的粘合性能，大大提高了体系的吸附性能，进而更加有效的处理钢铁废水。
实施例5改变玉米秸秆、改性硅藻土和硅烷偶联剂的质量比，从表1可以看出，相比于实施例1，钢铁废水中的COD、SS、石油类和硫化物的含量均低于实施例2-3，但是高于实施例1和实施例4，说明改性硅藻土能够负载在处理的玉米秸秆的表面，硅烷偶联剂能够增加玉米秸秆和改性硅藻土之间的粘合性能，进而改善体系的吸附性能，有效吸附钢铁废水中的重金属离子，进而有效改善了钢铁废水的水质。
实施例6改性硅藻土的制备方法中不加入纳米二氧化钛，从表1可以看出，相比于实施例1，COD含量为15mg/L，SS含量为19mg/L，石油类含量为1.6mg/L，硫化物含量为1.2mg/L，pH为7.08。说明纳米二氧化钛能够负载在硅藻土的表面，纳米二氧化钛能够有效去除废水中的有机物质，如酚类化合物等，进而提高了处理钢铁废水的能力。
实施例7改性硅藻土的制备方法中不加入壳聚糖，从表1可以看出，相比于实施例1，COD含量为13mg/L，SS含量为18mg/L，石油类含量为1.5mg/L，硫化物含量为1.1mg/L，pH为7.09。说明壳聚糖能够增加硅藻土和纳米二氧化钛之间的粘合能力，使得改性硅藻土性能稳定，壳聚糖同时起到电中和凝聚及吸附架桥的双重作用，对钢铁废水中的悬浮物质具有很强的凝聚作用。
实施例9改变硅藻土、纳米二氧化钛和壳聚糖的质量比，从表1可以看出，相比于实施例1，钢铁废水中的COD、SS、石油类和硫化物的含量均低于实施例6-7，但是高于实施例1和实施例8，说明硅藻土、纳米二氧化钛和壳聚糖配合具有协同作用，纳米二氧化钛负载在硅藻土的表面，壳聚糖增加了硅藻土和纳米二氧化钛之间的粘合能力，进一步改善了硅藻土的吸附性能，提高了处理钢铁废水的水质能力。
实施例10改性竹纤维的制备方法中不添加贝壳粉，从表1可以看出，相比于实施例1，COD含量为18mg/L，SS含量为26mg/L，石油类含量为3.0mg/L，硫化物含量为1.8mg/L，pH为7.20。说明贝壳粉是多孔纤维状双螺旋结构，能够对钢铁废水中的杂质和污染物具有一定的吸附作用，可以中和废水中的酸性物质，调节废水的酸碱度，从而提高处理钢铁废水的效果。
实施例11改性竹纤维的制备方法中不添加淀粉，从表1可以看出，相比于实施例1，COD含量为16mg/L，SS含量为24mg/L，石油类含量为2.8mg/L，硫化物含量为1.6mg/L，pH为7.16。说明淀粉具有增强悬浮物沉降的性能，增加悬浮物的比重和粘度，从而增强悬浮物的沉降性能，减少悬浮物的量，进而提高钢铁废水处理的效率。
实施例13改变竹竿、贝壳粉和淀粉的质量比，从表1可以看出，相比于实施例1，钢铁废水中的COD、SS、石油类和硫化物的含量均低于实施例10-11，但是高于实施例1和实施例12，说明贝壳粉能够负载在处理的竹竿的表面，淀粉能够增强处理的竹竿和贝壳粉之间的粘结性，竹竿、贝壳粉和淀粉相互配合具有协同作用，共同提高废水的处理效率，有助于进一步净化钢铁废水。
实施例17改变改性海泡石、对苯乙烯磺酸钠和碳酸钠的质量比，从表1可以看出，相比于实施例1，钢铁废水中的COD、SS、石油类和硫化物的含量高于实施例1和实施例14-16，说明改性海泡石、对苯乙烯磺酸钠和碳酸钠在一定的配比范围内具有较优的除污效果，改性海泡石、对苯乙烯磺酸钠和碳酸钠配合具有协同作用，共同改善钢铁废水的除污效率。
对比例1不添加改性玉米秸秆炭，从表1可以看出，相比于实施例1，COD含量为35mg/L，SS含量为44mg/L，石油类含量为6.3mg/L，硫化物含量为5.4mg/L，pH为8.96。说明改性玉米秸秆炭具有较好的吸附效果，能够提高钢铁废水的处理效果。
对比例2改性玉米秸秆炭用等量的玉米秸秆炭代替，从表1可以看出，相比于实施例1，COD含量为30mg/L，SS含量为40mg/L，石油类含量为6.0mg/L，硫化物含量为5.1mg/L，pH为8.92。说明本申请处理的钢铁废水具有较优的吸附效果，后续对钢铁废水的处理效果较优。
对比例3不添加改性竹纤维，从表1可以看出，相比于实施例1，COD含量为33mg/L，SS含量为42mg/L，石油类含量为6.1mg/L，硫化物含量为5.2mg/L，pH为8.93。说明改性竹纤维具有吸附、杀菌的效果，能够对钢铁废水中的悬浮固体、沉淀物进行吸附分离，进一步提高钢铁废水的水质。
对比例4改性竹纤维用等量的竹纤维代替，从表1可以看出，相比于实施例1，COD含量为29mg/L，SS含量为39mg/L，石油类含量为5.9mg/L，硫化物含量为5.0mg/L，pH为8.90。说明本申请处理的钢铁废水具有较优的吸附效果，后续对钢铁废水的处理效果较优。
对比例5不添加木质素，从表1可以看出，相比于实施例1，COD含量为32mg/L，SS含量为41mg/L，石油类含量为6.0mg/L，硫化物含量为5.1mg/L，pH为8.90。说明木质素在钢铁废水中具有良好的去除性能，具有独特的纳米多孔结构，能够有效吸附和去除钢铁废水中的重金属离子、有机溶剂、悬浮颗粒，提高钢铁废水中的水质。
对比例6不添加改性海泡石，从表1可以看出，相比于实施例1，COD含量为28mg/L，SS含量为38mg/L，石油类含量为5.8mg/L，硫化物含量为4.9mg/L，pH为8.75。说明改性海泡石具有较大的比表面积和孔隙度，使得改性海泡石具有较好的吸附能力，能够通过静电作用、键合力、吸附力方式将有害物质从水中去除，改性海泡石中的微细颗粒能够吸附悬浮物和胶体颗粒，从而使水体澄清。
对比例7改性海泡石用等量的海泡石代替，从表1可以看出，相比于实施例1，COD含量为26mg/L，SS含量为35mg/L，石油类含量为5.7mg/L，硫化物含量为4.7mg/L，pH为8.65。说明本申请制备的海泡石具有较优的吸附效果，进而具有较高的钢铁废水处理效率。
对比例8不添加对苯乙烯磺酸钠，从表1可以看出，相比于实施例1，COD含量为25mg/L，SS含量为35mg/L，石油类含量为5.5mg/L，硫化物含量为4.5mg/L，pH为8.70。说明对苯乙烯磺酸钠用作钢铁废水中有机物的吸附剂和离子交换剂，可以有效地去除钢铁废水中的有机物以及镉、铬、铅等重金属离子。
对比例9不添加碳酸钠，从表1可以看出，相比于实施例1，COD含量为24mg/L，SS含量为34mg/L，石油类含量为5.3mg/L，硫化物含量为4.4mg/L，pH为8.72。说明碳酸钠具有防止细菌滋生的作用，能够去除污水中的有机物、净化水质，配合其他组分，具有较高的钢铁废水处理效果。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种炼钢废水的预处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）向炼钢废水中加入处理剂一，在常温下搅拌4-5min，过滤，得到处理液一；
所述处理剂一包括如下原料：聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、改性玉米秸秆炭、活性炭、改性竹纤维、氢氧化钠、木质素、蔗糖脂肪酸酯和蒸馏水；
（2）向步骤（1）得到的处理液一中加入处理剂二，在常温下搅拌2-3h，二次过滤，取上清液，得到预处理的炼钢废水；
所述处理剂二包括改性海泡石、对苯乙烯磺酸钠和碳酸钠。
2.根据权利要求1所述的一种炼钢废水的预处理方法，其特征在于，按重量份计，所述处理剂包括：聚丙烯酰胺30-35份、聚合氯化铝10-15份、改性玉米秸秆炭25-30份、活性炭25-30份、改性竹纤维22-25份、氢氧化钠5-10份、木质素2-8份、蔗糖脂肪酸酯3-5份和蒸馏水80-120份。
3.根据权利要求2所述的一种炼钢废水的预处理方法，其特征在于，所述改性玉米秸秆炭、改性竹纤维和木质素的质量比为7-12:5-10:1。
4.根据权利要求1所述的一种炼钢废水的预处理方法，其特征在于，所述改性玉米秸秆炭的制备方法，包括如下步骤：
（1）将玉米秸秆分散于去离子水中，在温度75-80℃下搅拌1-2h，水洗，在温度300-320℃下加热30-40min，得到粗产物；
（2）将步骤（1）得到的粗产物研磨，过筛，然后分散于无水乙醇中，加入改性硅藻土，搅拌2-3h，过滤，干燥，得到混合物；
（3）将步骤（2）得到的混合物分散于去离子水中，加入硅烷偶联剂，在温度78-80℃下搅拌2-3h，得到改性玉米秸秆炭。
5.根据权利要求4所述的一种炼钢废水的预处理方法，其特征在于，所述玉米秸秆、改性硅藻土和硅烷偶联剂的质量比为1:0.1-0.3:0.05-0.07。
6.根据权利要求4所述的一种炼钢废水的预处理方法，其特征在于，所述改性硅藻土的制备方法，包括如下步骤：将硅藻土进行研磨，过筛，然后分散于碳酸氢钠溶液中，搅拌1-2h，水洗，干燥，然后分散于柠檬酸溶液中，加入纳米二氧化钛和壳聚糖，在温度60-65℃下搅拌1-2h，过滤，干燥，得到改性硅藻土。
7.根据权利要求6所述的一种炼钢废水的预处理方法，其特征在于，所述硅藻土、纳米二氧化钛和壳聚糖的质量比为1:0.2-0.4:0.01-0.03。
8.根据权利要求1所述的一种炼钢废水的预处理方法，其特征在于，所述改性竹纤维的制备方法，包括如下步骤：
（1）将竹竿剪切、破碎，然后分散于去离子水中，在95-98℃下加热1-2h，过滤，再分散于醋酸溶液中，浸泡2-3h，过滤，干燥，得到处理的竹竿；
（2）将步骤（1）处理的竹竿研磨，过筛，然后分散于氢氧化钠溶液中，在温度68-70℃下搅拌2-3h，过滤，水洗，再分散于去离子水中，加入贝壳粉，超声2-3h，再加入淀粉，在温度85-90℃继续搅拌，过滤，干燥，得到改性竹纤维。
9.根据权利要求8所述的一种炼钢废水的预处理方法，其特征在于，所述竹竿、贝壳粉和淀粉的质量比为1:0.1-0.3:0.02-0.05。
10.根据权利要求1所述的一种炼钢废水的预处理方法，其特征在于，所述改性海泡石、对苯乙烯磺酸钠和碳酸钠的质量比为1:0.2-0.3:0.4-0.6。
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