本发明涉及一种用于钢铁废水处理的组合物和方法。
背景技术：
现代钢铁工业的生产过程包括材选、铁、炼钢(连铸)、轧钢等生产工艺。钢铁工业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，但70％的废水还是源于冷却用水。间接冷却水在使用过程中仅受热污染，经冷却后即可回用；直接冷却水因与产品物料等直接接触，含有污染物质，需经处理后方可回用或串级使用。如何对钢铁冶炼过程中的废水进行处理和回收，以便于循环回收利用，降低能源和资源消耗，是长久以来一直研究的课题。
技术实现要素：
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明另有一个目的是提供一种用于钢铁废水处理的组合物。
本发明还有一个目的是提供一种用于钢铁废水处理的方法。
为此，本发明提供的技术方案为：
一种用于钢铁废水处理的组合物，包括如下重量份数的组分：10-20份硫酸铝、10-20聚丙烯酰胺、10-20份钾长石、35-45份沸石、10-20份海泡石和30-40份生石灰。
优选的是，所述的用于钢铁废水处理的组合物中，所述用于钢铁废水处理的组合物的制备方法包括如下步骤：将钾长石、沸石、海泡石和生石灰首先于250-350℃活化处理20-40min，之后与硫酸铝和聚丙烯酰胺混合后，粉碎至纳米级颗粒，得到所述用于钢铁废水处理的组合物。
一种用于钢铁废水处理的方法，包括：
步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气2～3h，氧气与钢铁废水的体积比为1～2:10，之后过滤，除去沉淀，之后将过滤后的钢铁废水与用于钢铁废水处理的组合物混合，进行中和反应3～5分钟；
步骤二、加入偏重亚硫酸钠反应10～25分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为5～10:100；
步骤三、再次加入用于钢铁废水处理的组合物，进行中和反应10～15分钟；
步骤四、再次加入偏重亚硫酸钠反应5～15分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为1～3:100；
步骤五、于温度80～90℃下，加热步骤四中的钢铁废水30～40min；
步骤六、将步骤五中的钢铁废水依次经过10μm和5μm的过滤膜，得到处理后的钢铁废水。
优选的是，所述的用于钢铁废水处理的方法中，所述步骤一中，氧气与钢铁废水的体积比为1.5:10。
优选的是，所述的用于钢铁废水处理的方法中，所述步骤二中，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为7.5:100。
优选的是，所述的用于钢铁废水处理的方法中，所述步骤一中，所述用于钢铁废水处理的组合物与所述钢铁废水的质量体积比为3～5:20。
优选的是，所述的用于钢铁废水处理的方法中，所述步骤三中，所述用于钢铁废水处理的组合物与所述钢铁废水的质量体积比为3～5:30。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明的用于钢铁废水处理的组合物对钢铁废水中的杂质处理效果好。本发明通过联合氧化还原反应、用于钢铁废水处理的组合物和减压蒸馏处理方法，在短时间内即可完成钢铁废水的处理，使其能够再次循环使用，为钢铁废水的处理提供了一种新的途径，同时也节约能源、提高钢铁冶炼过程中的能源利用效率。本发明的处理效率提高了5～15％，能源利用效率提高了10～20％。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
本发明提供一种用于钢铁废水处理的组合物，包括如下重量份数的组分：10-20份硫酸铝、10-20聚丙烯酰胺、10-20份钾长石、35-45份沸石、10-20份海泡石和30-40份生石灰。
在上述方案中，作为优选，所述用于钢铁废水处理的组合物的制备方法包括如下步骤：将钾长石、沸石、海泡石和生石灰首先于250-350℃活化处理20-40min，之后与硫酸铝和聚丙烯酰胺混合后，粉碎至纳米级颗粒，得到所述用于钢铁废水处理的组合物。
本发明提供一种用于钢铁废水处理的方法，包括如下步骤：
步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气2～3h，氧气与钢铁废水的体积比为1～2:10，之后过滤，除去沉淀，之后将过滤后的钢铁废水与用于钢铁废水处理的组合物混合，进行中和反应3～5分钟；
步骤二、加入偏重亚硫酸钠反应10～25分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为5～10:100；
步骤三、再次加入用于钢铁废水处理的组合物，进行中和反应10～15分钟；
步骤四、再次加入偏重亚硫酸钠反应5～15分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为1～3:100；
步骤五、于温度80～90℃下，加热步骤四中的钢铁废水30～40min；
步骤六、将步骤五中的钢铁废水依次经过10μm和5μm的过滤膜，得到处理后的钢铁废水。
在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述步骤一中，氧气与钢铁废水的体积比为1.5:10。
在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述步骤二中，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为7.5:100。
在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述步骤一中，所述用于钢铁废水处理的组合物与所述钢铁废水的质量体积比为3～5:20。
在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述步骤三中，所述用于钢铁废水处理的组合物与所述钢铁废水的质量体积比为3～5:30。
实施例1
一种用于钢铁废水处理的组合物，包括如下重量份数的组分：10份硫酸铝、10聚丙烯酰胺、10份钾长石、35份沸石、10份海泡石和30份生石灰。
所述用于钢铁废水处理的组合物的制备方法包括如下步骤：将钾长石、沸石、海泡石和生石灰首先于250℃活化处理20min，之后与硫酸铝和聚丙烯酰胺混合后，粉碎至纳米级颗粒，得到所述用于钢铁废水处理的组合物。
一种用于钢铁废水处理的的方法，包括如下步骤：
步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气2h，氧气与钢铁废水的体积比为1:10，之后过滤，除去沉淀，之后将过滤后的钢铁废水与用于钢铁废水处理的组合物混合，进行中和反应3分钟；
步骤二、加入偏重亚硫酸钠反应10分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为5100；
步骤三、再次加入用于钢铁废水处理的组合物，进行中和反应10分钟；
步骤四、再次加入偏重亚硫酸钠反应5分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为1:100；
步骤五、于温度80℃下，加热步骤四中的钢铁废水30min；
步骤六、将步骤五中的钢铁废水依次经过10μm和5μm的过滤膜，得到处理后的钢铁废水。
本发明的处理效率提高了12％，能源利用效率提高了18％。
实施例2
一种用于钢铁废水处理的组合物，包括如下重量份数的组分：20份硫酸铝、20聚丙烯酰胺、20份钾长石、45份沸石、20份海泡石和40份生石灰。
所述用于钢铁废水处理的组合物的制备方法包括如下步骤：将钾长石、沸石、海泡石和生石灰首先于350℃活化处理40min，之后与硫酸铝和聚丙烯酰胺混合后，粉碎至纳米级颗粒，得到所述用于钢铁废水处理的组合物。
一种用于钢铁废水处理的的方法，包括如下步骤：
步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气3h，氧气与钢铁废水的体积比为2:10，之后过滤，除去沉淀，之后将过滤后的钢铁废水与用于钢铁废水处理的组合物混合，进行中和反应5分钟；
步骤二、加入偏重亚硫酸钠反应25分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为10:100；
步骤三、再次加入用于钢铁废水处理的组合物，进行中和反应15分钟；
步骤四、再次加入偏重亚硫酸钠反应15分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为3:100；
步骤五、于温度90℃下，加热步骤四中的钢铁废水40min；
步骤六、将步骤五中的钢铁废水依次经过10μm和5μm的过滤膜，得到处理后的钢铁废水。
本发明的处理效率提高了13％，能源利用效率提高了17％。
实施例3
一种用于钢铁废水处理的组合物，包括如下重量份数的组分：15份硫酸铝、15聚丙烯酰胺、15份钾长石、40份沸石、15份海泡石和35份生石灰。
所述用于钢铁废水处理的组合物的制备方法包括如下步骤：将钾长石、沸石、海泡石和生石灰首先于300℃活化处理30min，之后与硫酸铝和聚丙烯酰胺混合后，粉碎至纳米级颗粒，得到所述用于钢铁废水处理的组合物。
一种用于钢铁废水处理的的方法，包括如下步骤：
步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气3h，氧气与钢铁废水的体积比为2:10，之后过滤，除去沉淀，之后将过滤后的钢铁废水与用于钢铁废水处理的组合物混合，进行中和反应5分钟；
步骤二、加入偏重亚硫酸钠反应17分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为8:100；
步骤三、再次加入用于钢铁废水处理的组合物，进行中和反应13分钟；
步骤四、再次加入偏重亚硫酸钠反应13分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为2:100；
步骤五、于温度85℃下，加热步骤四中的钢铁废水350min；
步骤六、将步骤五中的钢铁废水依次经过10μm和5μm的过滤膜，得到处理后的钢铁废水。
本发明的处理效率提高了14％，能源利用效率提高了18％。
实施例4
一种用于钢铁废水处理的组合物，包括如下重量份数的组分：10份硫酸铝、10聚丙烯酰胺、10份钾长石、35份沸石、10份海泡石和30份生石灰。
所述用于钢铁废水处理的组合物的制备方法包括如下步骤：将钾长石、沸石、海泡石和生石灰首先于250℃活化处理20min，之后与硫酸铝和聚丙烯酰胺混合后，粉碎至纳米级颗粒，得到所述用于钢铁废水处理的组合物。
一种用于钢铁废水处理的的方法，包括如下步骤：
步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气2h，氧气与钢铁废水的体积比为1:10，之后过滤，除去沉淀，之后将过滤后的钢铁废水与用于钢铁废水处理的组合物混合，进行中和反应3分钟，所述用于钢铁废水处理的组合物与所述钢铁废水的质量体积比为3:20；
步骤二、加入偏重亚硫酸钠反应10分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为5:100；
步骤三、再次加入用于钢铁废水处理的组合物，进行中和反应10分钟，所述用于钢铁废水处理的组合物与所述钢铁废水的质量体积比为3:30；
步骤四、再次加入偏重亚硫酸钠反应5分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为1:100；
步骤五、于温度80℃下，加热步骤四中的钢铁废水30min；
步骤六、将步骤五中的钢铁废水依次经过10μm和5μm的过滤膜，得到处理后的钢铁废水。
本发明的处理效率提高了9％，能源利用效率提高了19％。
实施例5
一种用于钢铁废水处理的组合物，包括如下重量份数的组分：12份硫酸铝、12聚丙烯酰胺、12份钾长石、37份沸石、12份海泡石和32份生石灰。
所述用于钢铁废水处理的组合物的制备方法包括如下步骤：将钾长石、沸石、海泡石和生石灰首先于310℃活化处理30min，之后与硫酸铝和聚丙烯酰胺混合后，粉碎至纳米级颗粒，得到所述用于钢铁废水处理的组合物。
一种用于钢铁废水处理的的方法，包括如下步骤：
步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气2.6h，氧气与钢铁废水的体积比为1.5:10，之后过滤，除去沉淀，之后将过滤后的钢铁废水与用于钢铁废水处理的组合物混合，进行中和反应4分钟，所述用于钢铁废水处理的组合物与所述钢铁废水的质量体积比为4:20；
步骤二、加入偏重亚硫酸钠反应17分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为7.5:100；
步骤三、再次加入用于钢铁废水处理的组合物，进行中和反应13分钟，所述用于钢铁废水处理的组合物与所述钢铁废水的质量体积比为4:30；
步骤四、再次加入偏重亚硫酸钠反应13分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为2:100；
步骤五、于温度88℃下，加热步骤四中的钢铁废水35min；
步骤六、将步骤五中的钢铁废水依次经过10μm和5μm的过滤膜，得到处理后的钢铁废水。
本发明的处理效率提高了9％，能源利用效率提高了13％。
实施例6
一种用于钢铁废水处理的组合物，包括如下重量份数的组分：13份硫酸铝、13聚丙烯酰胺、13份钾长石、38份沸石、13份海泡石和33份生石灰。
所述用于钢铁废水处理的组合物的制备方法包括如下步骤：将钾长石、沸石、海泡石和生石灰首先于310℃活化处理23min，之后与硫酸铝和聚丙烯酰胺混合后，粉碎至纳米级颗粒，得到所述用于钢铁废水处理的组合物。
一种用于钢铁废水处理的的方法，包括如下步骤：
步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气3h，氧气与钢铁废水的体积比为2:10，之后过滤，除去沉淀，之后将过滤后的钢铁废水与用于钢铁废水处理的组合物混合，进行中和反应5分钟，所述用于钢铁废水处理的组合物与所述钢铁废水的质量体积比为5:20；
步骤二、加入偏重亚硫酸钠反应25分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为10:100；
步骤三、再次加入用于钢铁废水处理的组合物，进行中和反应15分钟，所述用于钢铁废水处理的组合物与所述钢铁废水的质量体积比为5:30；
步骤四、再次加入偏重亚硫酸钠反应15分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为3:100；
步骤五、于温度90℃下，加热步骤四中的钢铁废水40min；
步骤六、将步骤五中的钢铁废水依次经过10μm和5μm的过滤膜，得到处理后的钢铁废水。
本发明的处理效率提高了8％，能源利用效率提高了12％。
实施例7
一种用于钢铁废水处理的组合物，包括如下重量份数的组分：14份硫酸铝、14聚丙烯酰胺、14份钾长石、38份沸石、14份海泡石和34份生石灰。
所述用于钢铁废水处理的组合物的制备方法包括如下步骤：将钾长石、沸石、海泡石和生石灰首先于280℃活化处理28min，之后与硫酸铝和聚丙烯酰胺混合后，粉碎至纳米级颗粒，得到所述用于钢铁废水处理的组合物。
一种用于钢铁废水处理的的方法，包括如下步骤：
步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气2h，氧气与钢铁废水的体积比为1:10，之后过滤，除去沉淀，之后将过滤后的钢铁废水与用于钢铁废水处理的组合物混合，进行中和反应3～5分钟，所述用于钢铁废水处理的组合物与所述钢铁废水的质量体积比为3～5:20；
步骤二、加入偏重亚硫酸钠反应10分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为5:100；
步骤三、再次加入用于钢铁废水处理的组合物，进行中和反应10分钟，所述用于钢铁废水处理的组合物与所述钢铁废水的质量体积比为3:30；
步骤四、再次加入偏重亚硫酸钠反应5分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为1:100；
步骤五、于温度80℃下，加热步骤四中的钢铁废水30min；
步骤六、将步骤五中的钢铁废水依次经过10μm和5μm的过滤膜，得到处理后的钢铁废水
本发明的处理效率提高了7％，能源利用效率提高了12％。
实施例8
一种用于钢铁废水处理的组合物，包括如下重量份数的组分：18份硫酸铝、18聚丙烯酰胺、18份钾长石、43份沸石、18份海泡石和38份生石灰。
所述用于钢铁废水处理的组合物的制备方法包括如下步骤：将钾长石、沸石、海泡石和生石灰首先于330℃活化处理36min，之后与硫酸铝和聚丙烯酰胺混合后，粉碎至纳米级颗粒，得到所述用于钢铁废水处理的组合物。
一种用于钢铁废水处理的的方法，包括如下步骤：
步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气3h，氧气与钢铁废水的体积比为2:10，之后过滤，除去沉淀，之后将过滤后的钢铁废水与用于钢铁废水处理的组合物混合，进行中和反应5分钟，所述用于钢铁废水处理的组合物与所述钢铁废水的质量体积比为5:20；
步骤二、加入偏重亚硫酸钠反应25分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为10:100；
步骤三、再次加入用于钢铁废水处理的组合物，进行中和反应15分钟，所述用于钢铁废水处理的组合物与所述钢铁废水的质量体积比为5:30；
步骤四、再次加入偏重亚硫酸钠反应15分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为3:100；
步骤五、于温度90℃下，加热步骤四中的钢铁废水40min；
步骤六、将步骤五中的钢铁废水依次经过10μm和5μm的过滤膜，得到处理后的钢铁废水。
本发明的处理效率提高了6％，能源利用效率提高了11％。
实施例9
一种用于钢铁废水处理的组合物，包括如下重量份数的组分：17份硫酸铝、17份聚丙烯酰胺、17份钾长石、38份沸石、17份海泡石和37份生石灰。
所述用于钢铁废水处理的组合物的制备方法包括如下步骤：将钾长石、沸石、海泡石和生石灰首先于250-350℃活化处理20-40min，之后与硫酸铝和聚丙烯酰胺混合后，粉碎至纳米级颗粒，得到所述用于钢铁废水处理的组合物。
一种用于钢铁废水处理的的方法，包括如下步骤：
步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气2h，氧气与钢铁废水的体积比为1:10，之后过滤，除去沉淀，之后将过滤后的钢铁废水与用于钢铁废水处理的组合物混合，进行中和反应3分钟，所述用于钢铁废水处理的组合物与所述钢铁废水的质量体积比为3:20；
步骤二、加入偏重亚硫酸钠反应10分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为5:100；
步骤三、再次加入用于钢铁废水处理的组合物，进行中和反应10分钟，所述用于钢铁废水处理的组合物与所述钢铁废水的质量体积比为3:30；
步骤四、再次加入偏重亚硫酸钠反应5分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为1:100；
步骤五、于温度80℃下，加热步骤四中的钢铁废水30min；
步骤六、将步骤五中的钢铁废水依次经过10μm和5μm的过滤膜，得到处理后的钢铁废水。
本发明的处理效率提高了15％，能源利用效率提高了20％。
实施例10
一种用于钢铁废水处理的组合物，包括如下重量份数的组分：20份硫酸铝、20聚丙烯酰胺、20份钾长石、45份沸石、20份海泡石和40份生石灰。
所述用于钢铁废水处理的组合物的制备方法包括如下步骤：将钾长石、沸石、海泡石和生石灰首先于340℃活化处理36min，之后与硫酸铝和聚丙烯酰胺混合后，粉碎至纳米级颗粒，得到所述用于钢铁废水处理的组合物。
一种用于钢铁废水处理的的方法，包括如下步骤：
步骤一、首先向钢铁废水中通入氧气3h，氧气与钢铁废水的体积比为2:10，之后过滤，除去沉淀，之后将过滤后的钢铁废水与用于钢铁废水处理的组合物混合，进行中和反应5分钟，所述用于钢铁废水处理的组合物与所述钢铁废水的质量体积比为5:20；
步骤二、加入偏重亚硫酸钠反应25分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为10:100；
步骤三、再次加入用于钢铁废水处理的组合物，进行中和反应15分钟，所述用于钢铁废水处理的组合物与所述钢铁废水的质量体积比为5:30；
步骤四、再次加入偏重亚硫酸钠反应15分钟，所述偏重亚硫酸钠与所述钢铁废水的质量体积比为1～3:100；
步骤五、于温度90℃下，加热步骤四中的钢铁废水40min；
步骤六、将步骤五中的钢铁废水依次经过10μm和5μm的过滤膜，得到处理后的钢铁废水。
本发明的处理效率提高了5％，能源利用效率提高了10％。
这里说明的模块数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的用于钢铁废水处理的方法的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。