一种利用钢渣处理雨水的工艺

摘要

本发明公开了一种利用钢渣处理雨水的工艺。该工艺包括：（1）收集雨水经格栅过滤，通入缓冲沉淀池中进行沉降分离；（2）经热泼法钢渣制成的滤料床中和、置换、絮凝；（3）通入混凝池再次进行沉降分离；（4）经热焖法钢渣制成的滤料床过滤。处理后的雨水可用于景观、绿化、冷却等工农业补充水。

权利要求

1.一种利用钢渣处理雨水的工艺，其步骤包括：

（1）收集雨水，经格栅过滤后，通入缓冲沉淀池中进行沉降分离；

（2）将经沉降分离后的雨水通入中和反应池，中和反应池内设有用热泼法钢渣制成的滤料床，对雨水进行中和、置换、絮凝；

（3）将步骤（2）处理后的雨水，通入混凝池中再次进行沉降分离；

（4）将步骤（3）处理后的雨水通入过滤沉淀池，过滤沉淀池内设有用热焖法钢渣制成的滤料床，过滤后通入储备池即可。

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述格栅为粗格栅、中格栅、细格栅的一种或几种组合，0.5mm≤细格栅栅间距≤2mm，2mm＜中格栅栅间距≤5mm，5mm＜粗格栅栅间距≤10mm。

3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤（1）雨水在缓冲沉淀池内沉降分离时间为30～60s。

4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤（2）中用热泼法钢渣制成的滤料床，钢渣粒径为0.5 1.2mm，级配为1.45～1.85，滤料床高度为200 1000mm。

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5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤（3）雨水在混凝池内沉降分离时间为

15～120min。

6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤（4）采用热焖法钢渣制成的滤料床，使用不同粒径的钢渣颗粒进行混合搭配，1mm≤细颗粒粒径≤5mm，级配为2.55～2.65，5mm＜粗颗粒粒径≤20mm，级配为1.5～1.75，粗细颗粒配比为1.5～5，滤床高度为200～1000mm。

说明书

一种利用钢渣处理雨水的工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及一种利用钢渣处理雨水的工艺，属于资源综合利用领域。

背景技术

[0002] 钢渣是指炼钢工业的废渣，其排放量为钢产量的10-20%左右。多年积存的钢渣己经成为环境一害，其堆放不仅仅占用了大量宝贵的土地资源，而且由于钢渣中CaO、MgO等碱性物质较多，对地下水质和植物的生长造成了相当大的危害，还对周围环境造成了很大污染，产生严重的环境隐患，对钢铁行业的可持续健康发展带来不利影响。

[0003] 钢渣的主要化学成分为CaO、SiO2、FeO、Fe2O3、MgO和游离CaO等。钢渣中的铁氧化物以FeO和Fe2O3形式同时存在，以FeO为主，还有部分游离态铁。

[0004] 按照钢渣的处理方式，钢渣可分为热泼法钢渣和热焖法钢渣。热泼法钢渣中含有较高比例的游离态氧化钙和铁，游离态氧化钙含量较高，一般可以达到6-18%，长期存放的钢渣，其游离氧化钙、氧化镁含量有一定程度下降，但含量仍在5%以上。热焖法钢渣因蒸汽渗入钢渣内部，消解游离CaO和MgO，钢渣粉化后变稳定。

[0005] 近年来，城市中非渗透性道路面积的快速增加，使得雨水渗入地下的部分减少，致使雨水径流逐渐增大。雨水形成径流时，对地表及管道沉积物的冲刷，会携带大量的污染物进入受纳水体，使径流污染负荷成倍增加，而且雨水径流污染属于非点源污染，具有突发性和非连续性。

[0006] 随着城市发展，雨水作为一种宝贵的资源越来越受到重视。海绵城市的提出对于水的收集和处理提出更高的要求，由于雨水对地面的冲刷，因其流经路面的差异，导致雨水含有大量的悬浮物、胶体物质以及一定的重金属离子，从而限制了雨水的使用领域。

发明内容

[0007] 针对上述问题，本发明提供了一种利用钢渣来处理雨水的工艺，对初期雨水进行合理化的处理，使雨水得到再利用，同时减少钢渣堆积，降低环境压力。

[0008] 一种利用钢渣处理雨水的工艺，其主要步骤为：

[0009] （1）将雨水通过管网收集，并在管道口设置格栅，用于去除雨水中的大固体颗粒杂物后，通入缓冲沉淀池中进行沉降分离，停留时间为30～60s；

[0010] （2）将经沉降分离后的雨水通入中和反应池，其内设有以热泼法钢渣制成的滤料床，钢渣粒径在0.5 1.2mm，级配为1.45～1.85，滤料床高度为200～1000mm；利用热泼法钢~+
渣中的游离态氧化钙、氧化镁、氧化铁和游离铁等，对雨水进行中和（雨水中的H 会与钢渣中的游离碱性金属氧化物发生中和反应，碱性金属氧化物溶于水的时候也会产生OH-）、置换（Fe会与雨水中的H+发生置换反应生成Fe离子）、絮凝（Fe离子会与OH-生成Fe(OH)3，Fe(OH)3可以作为絮凝剂起到一定絮凝作用）处理，使雨水中的重金属及胶体物质得到分离；

[0011] （3）将步骤（2）处理后的雨水，通入混凝池中停留15～120min再次进行沉降分离，若处理悬浮物含量较高的雨水（例如道路径流），混凝池能有效去除有机污染物质和悬浮物；

[0012] （4）将混凝池中的雨水通入过滤沉淀池，其内设有以热焖法钢渣制成的滤料床，采用热焖法钢渣作为滤料床，通过控制不同粒径钢渣的级配，对雨水进行过滤处理；过滤时，在滤床表面下滤料层中形成滤膜，滤膜中微生物除能直接吞噬细菌外还能分泌出起凝聚作用的酶，因此不仅能将较清净水处理到出水浊度接近于零度，宜能去除细菌、病菌、嗅和味、色度和部分BOD和COD；

[0013] （5）将过滤沉淀后的雨水通入到储备池，用于景观、绿化、冷却等工农业补充水。

[0014] 步骤（1）中所述格栅为粗格栅、中格栅、细格栅的一种或几种组合，0.5mm≤细格栅栅间距≤2mm，2mm＜中格栅栅间距≤5mm，5mm＜粗格栅栅间距≤10mm。

[0015] 步骤（4）采用热焖法钢渣制成的滤料床，使用不同粒径的钢渣颗粒进行混合搭配，1mm≤细颗粒粒径≤5mm，级配在2.55～2.65，5mm＜粗颗粒粒径≤20mm，级配在1.5～1.75，粗细颗粒配比在1.5～5，滤料床高度在200～1000mm。

[0016] 本发明的优点和积极效果是：

[0017] （1）钢渣回用脱碱，实现以废治废，减少固废占用土地和处置成本；

[0018] （2）收集处理雨水，回收雨水资源；

[0019] （3）工艺简便，设备简单易操作，具有良好的经济性。

附图说明

[0020] 图1为本发明工艺流程示意图。

具体实施方式

[0021] 实施例1

[0022] 收集某住宅区屋面和道路的雨水，使用5.5mm粗格栅和1.5mm细格栅进行拦截，去除大颗粒杂物后，将雨水通入到到缓冲沉淀池中，进行沉降分离，停留时间为30s；然后将雨水通入中和反应池中，由热泼法钢渣制成的滤料床（钢渣粒径=0.5mm，级配=1.55，滤料床高度=350mm）对雨水进行中和、置换和絮凝处理，使雨水中的重金属及胶体物质分离开来；经过絮凝后的雨水通入到混凝池中，停留40min进行沉降分离，之后通入过滤沉淀池，经由热焖法钢渣构成的滤料床过滤（细颗粒粒径=3mm，级配=2.58，粗颗粒粒径=12mm，级配=1.5，粗细颗粒配比=2.2，滤料床高度=350mm），最终进入雨水储备池，回收的雨水用来住宅区绿化、冲洗道路等。

[0023] 实施例2

[0024] 在某厂区屋顶收集雨水管道出口设置2mm细格栅，对雨水进行拦截，去除大颗粒杂物；然后通入地下缓冲沉淀池，进行沉降分离，停留时间为45s；然后通入中和反应池，由热泼法钢渣制成的滤料床（钢渣粒径=0.8mm，级配=1.45，滤料床高度=200mm）对雨水进行中和、置换和絮凝处理，使雨水中的重金属及胶体物质分离开来；经过絮凝后的雨水通入到混凝池中，停留15min进行沉降分离，之后通入过滤沉淀池，经由热焖法钢渣构成的滤料床过滤（细颗粒粒径=1mm，级配=2.55，粗颗粒粒径=6mm，级配=1.62，粗细颗粒配比=1.5，滤料床高度=200mm），最终进入雨水储备池，回收的雨水用来厂区绿化、工业冷却等。

[0025] 实施例3

[0026] 某广场及其周边街道的雨水，经管网收集后，通过6.8mm粗格栅和2.5mm中格栅进行拦截，进入缓冲沉淀池，进行沉降分离，停留时间为60s；然后将雨水通入中和反应池，由热泼法钢渣制成的滤料（钢渣粒径=1.2mm，级配=1.85，滤料床高度=1000mm）对雨水进行中和、置换和絮凝，再将絮凝后的雨水通入混凝池，水力停留时间120min进行沉降分离，之后通入过滤沉淀池，经由热焖法钢渣构成的滤料床过滤（细颗粒粒径=5mm，级配=2.65，粗颗粒粒径=20mm，级配=1.75，粗细颗粒配比=5，滤料床高度=1000mm），最终进入雨水储备池，用于绿化、广场中央喷泉等。