專利名稱：一種利用高爐重礦渣和高爐瓦斯灰處理污水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水處理方法，包括高爐重礦渣和高爐瓦斯灰的綜合利用。
背景技術(shù)：
微電解法又稱內(nèi)電解法、零價(jià)鐵法、鐵炭法，是被廣泛研究與應(yīng)用的一種污水處理 方法.當(dāng)前用于污水處理的Fe/C微電解柱(塔)所裝填料大都以未改性的主鐵屑和活性 炭混合為主，這種Fe/C微電解填料運(yùn)行成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用高爐重礦渣和高爐瓦斯灰處理污水的方法，同時(shí)
又實(shí)現(xiàn)高爐煉鐵產(chǎn)生的固體廢物——高爐重礦渣和高爐瓦斯灰的綜合利用。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于充分利用高爐煉鐵的高溫還原反應(yīng)產(chǎn)生的瓦斯
灰，瓦斯灰的主要化學(xué)成分是金屬鐵、炭化鐵和焦粉、氧化鈣、二氧化硅等。 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的 它包括高爐重礦渣和高爐瓦斯灰的綜合利用，其特征在于以粒徑10-30mm高爐 重礦渣作墊層，墊層高小于200mm防止處理層物料流失，幫助均勻分配污水；墊層上方以粒 徑5-10mm焦炭、高爐瓦斯灰組成污水處理層裝入微電解池(塔)中。所述的處理層由焦炭 層、高爐瓦斯灰層按體積比焦炭層高爐瓦斯灰層=2 : 3處理層高500mm，自下而上依次 輪回相互交疊組成，填入微電解池(塔)中。即處理了污水，又克服了使用未改性的主鐵屑 和活性炭混合填料處理污水成本較高的問題。可以根據(jù)污水污染物濃度增加污水處理層的 層數(shù)，即可達(dá)到處理污水的目的。所述的污水由高爐重礦渣墊層下方入，由焦炭層、高爐瓦 斯灰層組成的污水處理層上方出。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下顯著效果 1、高爐渣是冶煉生鐵時(shí)從高爐中排出的廢物，當(dāng)爐溫達(dá)到1400-160(TC時(shí)，爐料熔 融，礦石中的脈石、焦炭中的灰分和助溶劑和其他不能進(jìn)入生鐵中的雜質(zhì)形成以硅酸鹽和 鋁酸鹽為主浮在鐵水上面的熔渣。高爐渣中主要成分為CaO、Si02、A1203。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每生產(chǎn) 1噸鐵約排出300-600kg的爐渣。目前高爐渣主要用于公路建設(shè)、建材、水泥等方面，但利用 率較低。對(duì)高爐爐渣的綜合利用，越來越受到各方面的關(guān)注。用高爐渣處理廢水，是一種經(jīng) 濟(jì)而有效的方法，而且符合以廢治廢的原則，具有非常現(xiàn)實(shí)的意義。 2、高爐重礦渣是指冶煉生鐵時(shí)，所產(chǎn)生的高爐渣自然冷卻所形成的熔巖狀物質(zhì)。
帶有微孔，用于處理污水具有截流、吸附去除污水中顆粒較大的懸浮物的功能。 3、高爐瓦斯灰是高爐煉鐵過程中隨高爐煤氣一起排出的煙塵，經(jīng)干法除塵收集
之后統(tǒng)稱為瓦斯灰，呈灰色粉末狀。由于高爐煉鐵過程中使用的鐵礦石、焦炭、石灰石、白
云石以及螢石等原料經(jīng)過高爐內(nèi)部爐膛不同溫度區(qū)域十分復(fù)雜的氧化-還原等物理化學(xué)
變化，其排放出來的煙塵中含有多種元素自由態(tài)和結(jié)合態(tài)的復(fù)合物。其主要化學(xué)成分以
Fe(46% )、C(20% )為主，并含F(xiàn)eO(6X )、Si02(3. 72% ) 、 A1203 (1. 97% )、MgO及少量的Zn等。 4、焦炭和高爐瓦斯灰組成的污水處理層在PH值小于3或酸析的污水中，金屬鐵和
碳化鐵(碳化鐵是高溫下形成的間隙化合物，碳_鐵之間有很強(qiáng)的結(jié)合力，性能堅(jiān)硬而脆。)
的電極電位比用鐵屑組成微電解處理層低會(huì)快速形成無數(shù)個(gè)腐蝕電池，在金屬鐵和碳化鐵
的表面就有電流在成千上萬個(gè)細(xì)小電池內(nèi)流動(dòng)，鐵被腐蝕消耗。還能構(gòu)成無數(shù)的微型電解
電極，其中，碳的電位高，成為陽極；鐵的電位低，成為陰極。 腐蝕電池與電解電極在酸性污水中構(gòu)成無數(shù)的微型電解回路。 5、焦炭和高爐瓦斯灰組成的污水處理層能產(chǎn)生微電解等絮凝過濾，有效吸附懸浮
物及膠體，利用Fe2+ — Fe3+氧化還原反應(yīng)，對(duì)有機(jī)物降解，同時(shí)，加大微電解的電位差，促
進(jìn)電極反應(yīng)，有效破壞污水中污染物的結(jié)構(gòu)鏈，提高C0D、 NH3-N去除率和脫色效果，所產(chǎn)生
的Fe2+與Fe3+、AL3+正好是后續(xù)工序的絮凝劑。高爐重礦渣中主要成分為Ca0、Si02有助
于后續(xù)工序的堿性絮凝。 6、為了使體系中Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+，以便進(jìn)一步增強(qiáng)Fe3+及其水合物的吸 附——絮凝活性，加NaOH或Ca (OH) 2調(diào)ffl值為7——9后，加H202使Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+ (溶液 顏色由藍(lán)變黃棕色即可)，生成Fe(0H)3膠體聚凝劑，它的吸附能力高于一般的Fe(0H)3聚 凝劑，能大量吸附污水中分散的微小顆粒、金屬離子及有機(jī)大分子，而絮凝沉淀下來.
具體實(shí)施例方式
以下通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
實(shí)施例1 山東蘭雁股份有限公司的高濃度印染污水，C0D3500mg/l、色度10200倍、PH大于 12，取印染污水2. 5m3用20% H2S04調(diào)ffl小于3，由微電解池底部，經(jīng)高爐重礦渣入由焦 炭、高爐瓦斯灰組成的污水處理層，靜置2小時(shí)以上。COD降解率為40. 1%、色度降解率為 40X、PH大于5. 5.
實(shí)施例2 山東新華制藥股份有限公司生產(chǎn)咖啡因產(chǎn)生的亞硝化母液污水，C0D37500mg/1 、 NH3-N1890mg/l、ra小于5，取污水25m3用20% H2S04調(diào)Kl小于3，由微電解處理池底部，經(jīng) 高爐重礦渣入由焦炭、高爐瓦斯灰3層污水處理層，并靜置3小時(shí)以上。COD降解率為40% 、 NH3-N降解率為30X、PH大于5。
權(quán)利要求
一種污水處理方法，包括高爐重礦渣和高爐瓦斯灰的綜合利用。其特征在于以粒徑10-30mm高爐重礦渣作墊層，墊層高小于200mm防止處理層物料流失，幫助均勻分配污水；墊層上方以粒徑5-10mm焦炭、高爐瓦斯灰組成污水處理層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理方法，處理層由焦炭層、高爐瓦斯灰層按體積比焦 炭層高爐瓦斯灰層=2 : 3，處理層高500mm，自下而上依次輪回相互交疊組成，填入微 電解池(塔)中，可以根據(jù)污水污染物濃度增加污水處理層的層數(shù)，即可達(dá)到處理污水的目 的，所述的污水由高爐重礦渣墊層下方入，由焦炭層、高爐瓦斯灰層組成的污水處理層上方 出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種處理污水的方法，它包括高爐重礦渣和高爐瓦斯灰的綜合利用，其特征在于以高爐重礦渣為墊層，以焦炭、高爐瓦斯灰自下而上相互交疊組成污水鐵碳處理層，鐵碳處理層利用微電解原理處理污水。該方法不僅降低了僅用鐵屑、活性炭處理層處理污水的生產(chǎn)成本，同時(shí)又使高爐重礦渣和高爐瓦斯灰得到了綜合利用，既環(huán)保又經(jīng)濟(jì)，具有較大的應(yīng)用發(fā)展前景。
文檔編號(hào)C02F1/461GK101704562SQ20091022334
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日
發(fā)明者楊忠剛 申請(qǐng)人:楊忠剛