[发明专利]用冶金渣滤料处理污水的方法

说明书

一、技术领域：

本发明涉及一种污水处理方法，同时还涉及固体废物冶金渣的处理方法。

二、背景技术：

污水中含有大量的悬浮物、有机物、氨氮。如不进行处理，会对环境造成严重危害。尤其是城市综合污水、工业污水，更需要处理。已有的处理办法大多是用化学絮凝法处理悬浮物；用絮凝沉降法处理有机物；用离子交换树脂法处理氨氮，这些方法存在投资大、处理不彻底、使用成本高的特点。因此寻求一种成本低、多功能的新材料、新方法是十分必要的。

三、发明内容：

本发明的目的在于提供一种成本低、多功能的冶金渣滤料处理污水的方法。本发明的目的是这样实现的：冶金渣滤料由粒径为0.5～1.0mm的冶金重矿渣和冶金水淬渣组成。用本发明的冶金渣滤料处理污水的方法是：将冶金重矿渣和冶金水淬渣按体积百分比＝1∶1.25～2的比例装入滤料塔(池)中处理污水。冶金重矿渣作为一级滤料装入滤塔(池)上层，冶金水淬渣作为二级滤料装入滤塔(池)下层。每层滤料下层用粒径为4～10mm的冶金重矿渣作垫层，防止滤料流失，帮助均匀分配水，其体积为冶金重矿渣滤料体积的1/2。

与现有技术相比本发明具有以下显著效果：

1、冶金渣重矿渣是指在冶炼金属时，所产生的熔融态渣自然冷却所形成的熔岩状物质。带有微孔，具有截流、吸附去除污水中颗粒较大的悬浮物的功能。

2、冶金水淬渣是指在冶炼金属时，所产生的熔融状态渣经水快速降温所形成的颗粒状物质。多孔且孔径微小，晶穴体积为总体积的60％～70％，具有截留、吸附功能。

3、冶金水淬渣的物质组成决定了其具有阴离子型架状结构的最基本单位硅氧(SiO₄)四面体和铝氧(AlO₄)四面体，与污水中的氨氮发生离子交换反应，可用下式表示：XZ+NH₄⁺-→NH₄Z+X⁺，Z表示铝硅酸盐的阴离子格架，X表示交换离子，具有去除氨氮的功能。

4、冶金水淬渣含有多种电解质在水淬时可形成多种多核的络合物。络合物不断缩聚反应，形成高分子聚合物，随着聚合反应的进行，聚合物的电荷不断升高，形成吸附电解作用，这有利于COD的去除，还有利于吸附水中悬浮胶体杂质。

5、附表列出了采用本发明的方法对三种污水处理的试验数据，从表中可以看出，本发明的方法对不同类别的污水均有一定的处理效果。不但去除浊度有效，而且还在去除COD的同时，又能起到明显的去除氨氮的作用，达到了多功能处理污水的目的。

6、采用冶金渣滤料处理污水，不仅可以使污水投资成本、处理成本大大降低，而且又解决了冶金废渣的处理问题。水力流速为6～15米/小时，能取得明显的悬浮物、有机物和氨氮去除效果。去除浊度60％～80％、去除COD 40％～70％、去除NH₄⁺-N70％～90％，出水水质稳定。

四、具体实施方式：

1、水源为生活污水

2、选用双滤塔为水污染处理设备

结构：双滤塔主要由过滤塔体、管道、反冲洗设备和自动控制装置四大部分组成。过滤塔体内部分为滤前水腔区、上滤料层、下滤料层和滤后集水区。生活污水进水口设有溢流管。

主要技术参数：

设备规格：∮2000mm×2500mm

单塔处理能力60m³/h，水力流速V＝15m/h

滤料：高炉重矿渣440mm，高炉水淬渣500mm，粒径均为0.5～1.0mm.上层滤料为高炉重矿渣，用来截留水中颗粒度较大的悬浮物，下层为高炉水淬渣用来截留、吸附、离子交换水中微小的悬浮物及降解COD、NH₄⁺-N。滤料下层设垫料层防止滤料流失，帮助均匀配水，垫料层为高炉重矿渣，粒径为4～10mm，垫层厚为220mm。

水流流向：为传统的下向流，即重力降流式，属无压滤塔。

进水水质指标：浊度≤50TNU COD≤59mg/l NH₄⁺-N≤2.48mg/l

滤水后水质指标：浊度≤7TNU COD≤22mg/l NH₄⁺-N≤1.1mg/l

过滤周期：＞20小时

反冲洗离心泵：FLG100-125A(电机功率7.5kw)，滤塔每工作24小时左右进行30分钟反冲洗滤料，以去除停留在滤料上的污染物。通过自动控装置进行自动切换反冲洗滤料，反冲洗使用滤后水，每月对滤料进行一次再生处理。