陶瓷颗粒滤料在钢铁工业废水处理中应用的工艺方法

摘要

本发明公开了陶瓷颗粒滤料在钢铁工业废水处理中应用的工艺方法，在钢铁工业废水处理装置的过滤罐中，装填陶瓷颗粒滤料，所述陶瓷颗粒滤料包括陶粒滤料、瓷砂滤料和瓷球滤料从上至下依次分层装填在过滤罐中，钢铁工业废水经一次沉淀和二次平流沉淀后从过滤罐上端进入，通过陶瓷颗粒滤料的截留和吸附，使水与悬浮污染物分离而排出清水。用陶瓷颗粒滤料代替过去用鹅卵石、石英砂和无烟煤滤料，不仅工艺流程简化，降低了生本成本，提高了处理效率，改善了工作环境；且过滤净化效果好，过滤水质清澈无浑浊，虽然一次性装填费用较高，但其滤料使用周期提高至少6倍以上，其每年度滤料成本比传统滤料年度费用成本节省40－50％，废水处理过滤截污能力提高30％以上，可实现废水零排放。

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理工艺方法，尤其是涉及陶瓷颗粒滤料在钢铁工业废水处理中应用的工艺方法。

背景技术

钢铁工业废水处理过滤净化是一个十分重要的环节，不论是高炉煤气的废水清洗过滤、转炉烟气的废水净化，还是轧钢、连铸中的含铁皮废水的处理，其废水处理过滤净化效果的好坏直接影响到钢铁冶炼质量、冶炼生产成本、生产效率和环境污染等经济和社会效益。到目前为止，在钢铁工业废水处理中，一直是普遍使用鹅卵石、石英砂和无烟煤作为过滤介质来过滤净化废水的传统工艺方法，用鹅卵石、石英砂和无烟煤作为滤料介质来进行钢铁工业废水处理，虽然其滤料介质一次性装填费用相对投入较少，生产成本相对较低，但滤料使用周期一般只有1-2年，使用周期短，降低了钢铁工业废水处理效率，同时用鹅卵石、石英砂和无烟煤作为滤料介质来进行废水处理，由于其鹅卵石、石英砂和无烟煤滤料介质耐高温、抗腐蚀性和耐急冷急热性较低，在过滤前需要进行化学工艺处理，分离出酸碱性杂质，滤料介质在过滤时容易板结成块状物，堵塞过滤通道，不仅处理工艺流程复杂，而且过滤水水质带有浑浊，过滤净化效果较低，过滤水排量较小，截污能力较差，过滤净化效率较低，反冲洗难度大，时间长，维护费用高。目前钢铁工业废水处理采用传统工艺方法存在的问题，人们一直渴望能得到解决，但始终未能得到解决，从而影响钢铁工业快速、健康和协调地发展。

发明内容

针对上述现有技术中，钢铁工业废水处理中用传统过滤净化工艺方法存在的问题，本发明提出了一种不仅钢铁工业废水处理工艺流程简化，且处理过滤净化效果好，过滤净化效率高，滤料使用周期长的陶瓷颗粒滤料在钢铁工业废水处理中应用的工艺方法

本发明所述陶瓷颗粒滤料在钢铁工业废水处理中应用的工艺方法是：在钢铁工业废水处理装置系统的机械过滤罐中，装填有陶瓷颗粒滤料，所述陶瓷颗粒滤料包括陶粒滤料、瓷砂滤料和瓷球滤料，所述陶粒滤料、瓷砂滤料和瓷球滤料从上至下依次分层装填在过滤罐中，使过滤罐上层为陶粒滤料层、中层瓷砂滤料层和下层为瓷球滤料层，钢铁工业废水经一次沉淀和二次平流沉淀后从过滤罐上端进入，通过陶瓷颗粒滤料的截留和吸附，使水与悬浮污染物分离而排出清水。

所述陶粒滤料粒度为0.5-8mm，瓷砂滤料粒度为0.5-4mm，瓷球滤料直径为8-32mm，所述陶瓷颗粒滤料总高度为1600-2600mm，陶粒滤料层高度为1000-1400mm，瓷砂滤料层高度为300-600mm，瓷球滤料层高度为300-600mm。各种滤料层的高度，滤料粒度大小的选用，应根据废水中污染程度决定，当废水中悬浮物多，浊度大时，瓷砂滤料层高度应相对偏高一些；当废水中油质多时，陶粒滤料层应高一些。

由于陶瓷颗粒滤料具有抗压强度高、硬度大、耐高温、耐腐蚀和耐急冷急热性，其化学性质稳定，很难与水发生化学反应生成不溶性的无机盐，滤料不容易破碎，不易结块堵塞，不容易分解产生二氧化硅沉积，采用陶瓷颗粒滤料代替过去传统用鹅卵石、石英砂和无烟煤滤料后，不需要在过滤前用高分子聚合物进行混凝化学处理，工艺流程简化，可减少运行费用和管理费用，降低了生产成本，提高了处理效率，改善了工作环境；再是陶瓷颗粒滤料空隙率大，比表面积大，不仅截留和吸附悬浮污染物能力强，而且还具有去油作用，因而其过滤净化效果好，过滤水质清澈无浑浊，虽然一次性装填费用较高，但其滤料使用周期比传统用鹅卵石、石英砂和无烟煤滤料的使用周期提高至少6倍以上，一次性装填费用按实际使用年度计算，其每年度滤料成本比传统滤料每年度费用成本节省40-50％，废水处理过滤截污能力提高30％以上，可实现废水零排放。

所述陶瓷颗粒滤料还便于进行反冲洗，反冲洗时间更短，反冲洗周期延长，反冲洗水量减少，提高了水处理生产效率，节约了反冲洗水用量。

所述陶粒滤料是以粘土、长石和石英砂为主要原料，再加入一定比例的成孔剂、粘结剂和熟料，经过破碎、混炼、成型、烘干和高温焙烧加工而成，其主要成份为二氧化硅和三氧化铝，孔隙率为55％。

所述瓷砂滤料和瓷球滤料是选取用优质的高岭土为原料，加入一定比例的填充剂、成孔剂配制，经高温焙烧而成。

所述陶瓷颗粒滤料在钢铁工业水处理中应用的工艺流程是：

1、废水经一次池沉淀和二次平流沉淀后，再经陶瓷颗粒滤料过滤，

2、过滤后进行冷却成生产用水，

3、对陶瓷颗粒滤料进行反冲洗，，反冲洗水经排渣除油后，进入循环水池。

所述陶瓷颗粒滤料其过滤效果与鹅卵石、石英砂和无烟煤滤料过滤效果各项指标的比较：

注：L表示公升，d表示天，h表示小时。

具体实施方式

实施例1，在广西柳州钢铁公司进行使用，该公司钢铁工业废水处理装置系统包括一次沉淀池沉淀，二次平池沉淀池沉淀和陶瓷颗粒滤料过滤，废水中悬浮物偏多，其机械过滤系统中过滤罐直径为2200mm，选用陶粒滤料、瓷砂滤料和瓷球滤料分层装填在过滤罐中，所述陶粒滤料层位于过滤罐上层，其陶粒滤料层高度为1200mm，瓷砂滤料层位于过滤罐中层，其瓷砂滤料层高度为600mm，瓷球滤料层位于过滤罐下层，其瓷球滤料层高度为400mm，形成的陶粒层、瓷砂层和瓷球层总高度为2200mm，所述陶粒滤料粒度为1-4mm，瓷砂滤料粒度为0.4-2mm，瓷球滤料直径为5-20mm，钢铁工业废水经一次沉淀和二次平流沉淀后从过滤罐上端进入，通过陶瓷颗粒滤料的截留和吸附，使水与悬浮污染物分离而排出清水。其过滤水经检测各项指标是：

过滤水悬浮物含量：5.5mg/L过滤水浊度：10.6mg/L过滤水含油：1.43mg/L过滤水质：清澈透明过滤能力：28.5m³/h·m²截污能力：11.3Kg/m³d

实施例2，在湖南涟源钢铁公司使用，该钢铁工业废水处理装置系统包括一次沉淀池沉淀，二次平池沉淀池沉淀和陶瓷颗粒滤料过滤，废水中油质偏多，其机械过滤系统中过滤罐直径为5000mm，选用陶粒滤料、瓷砂滤料和瓷球滤料分别装填在过滤罐中，所述陶粒滤料层位于过滤罐上层，其陶粒滤料层高度为1400mm，瓷砂滤料层位于过滤罐中层，其瓷砂滤料层高度为500mm，瓷球滤料层位于过滤罐下层，其瓷球滤料层高度为500mm，形成的陶粒层、瓷砂层和瓷球层总高度为2400mm，所述陶粒滤料粒度为1-2mm，瓷砂滤料粒度为2-4mm，瓷球滤料直径为2-16mm，钢铁工业废水经一次沉淀和二次平流沉淀后从过滤罐上端进入，通过陶瓷颗粒滤料的截留和吸附，使水与悬浮污染物分离而排出清水。其过滤的清水经检测各项指标是：

过滤水悬浮物含量：6.5mg/L过滤水浊度：12.1mg/L过滤水含油：1.55mg/L过滤水质：清澈透明过滤能力：32.3m³/h·m²截污能力：10.5Kg/m³d