本發(fā)明涉及一種利用鋼渣處理雨水的工藝，屬于資源綜合利用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鋼渣是指煉鋼工業(yè)的廢渣，其排放量為鋼產(chǎn)量的10-20%左右。多年積存的鋼渣己經(jīng)成為環(huán)境一害，其堆放不僅僅占用了大量寶貴的土地資源，而且由于鋼渣中CaO、MgO等堿性物質(zhì)較多，對地下水質(zhì)和植物的生長造成了相當(dāng)大的危害，還對周圍環(huán)境造成了很大污染，產(chǎn)生嚴重的環(huán)境隱患，對鋼鐵行業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展帶來不利影響。
鋼渣的主要化學(xué)成分為CaO、SiO2、FeO、Fe2O3、MgO和游離CaO等。鋼渣中的鐵氧化物以FeO和Fe2O3形式同時存在，以FeO為主，還有部分游離態(tài)鐵。
按照鋼渣的處理方式，鋼渣可分為熱潑法鋼渣和熱燜法鋼渣。熱潑法鋼渣中含有較高比例的游離態(tài)氧化鈣和鐵，游離態(tài)氧化鈣含量較高，一般可以達到6-18%，長期存放的鋼渣，其游離氧化鈣、氧化鎂含量有一定程度下降，但含量仍在5%以上。熱燜法鋼渣因蒸汽滲入鋼渣內(nèi)部，消解游離CaO和MgO，鋼渣粉化后變穩(wěn)定。
近年來，城市中非滲透性道路面積的快速增加，使得雨水滲入地下的部分減少，致使雨水徑流逐漸增大。雨水形成徑流時，對地表及管道沉積物的沖刷，會攜帶大量的污染物進入受納水體，使徑流污染負荷成倍增加，而且雨水徑流污染屬于非點源污染，具有突發(fā)性和非連續(xù)性。
隨著城市發(fā)展，雨水作為一種寶貴的資源越來越受到重視。海綿城市的提出對于水的收集和處理提出更高的要求，由于雨水對地面的沖刷，因其流經(jīng)路面的差異，導(dǎo)致雨水含有大量的懸浮物、膠體物質(zhì)以及一定的重金屬離子，從而限制了雨水的使用領(lǐng)域。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對上述問題，本發(fā)明提供了一種利用鋼渣來處理雨水的工藝，對初期雨水進行合理化的處理，使雨水得到再利用，同時減少鋼渣堆積，降低環(huán)境壓力。
一種利用鋼渣處理雨水的工藝，其主要步驟為：
（1）將雨水通過管網(wǎng)收集，并在管道口設(shè)置格柵，用于去除雨水中的大固體顆粒雜物后，通入緩沖沉淀池中進行沉降分離，停留時間為30～60s；
（2）將經(jīng)沉降分離后的雨水通入中和反應(yīng)池，其內(nèi)設(shè)有以熱潑法鋼渣制成的濾料床，鋼渣粒徑在0.5~1.2mm，級配為1.45～1.85，濾料床高度為200～1000mm；利用熱潑法鋼渣中的游離態(tài)氧化鈣、氧化鎂、氧化鐵和游離鐵等，對雨水進行中和（雨水中的H+會與鋼渣中的游離堿性金屬氧化物發(fā)生中和反應(yīng)，堿性金屬氧化物溶于水的時候也會產(chǎn)生OH-）、置換（Fe會與雨水中的H+發(fā)生置換反應(yīng)生成Fe離子）、絮凝（Fe離子會與OH-生成Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3可以作為絮凝劑起到一定絮凝作用）處理，使雨水中的重金屬及膠體物質(zhì)得到分離；
（3）將步驟（2）處理后的雨水，通入混凝池中停留15～120min再次進行沉降分離，若處理懸浮物含量較高的雨水（例如道路徑流），混凝池能有效去除有機污染物質(zhì)和懸浮物；
（4）將混凝池中的雨水通入過濾沉淀池，其內(nèi)設(shè)有以熱燜法鋼渣制成的濾料床，采用熱燜法鋼渣作為濾料床，通過控制不同粒徑鋼渣的級配，對雨水進行過濾處理；過濾時，在濾床表面下濾料層中形成濾膜，濾膜中微生物除能直接吞噬細菌外還能分泌出起凝聚作用的酶，因此不僅能將較清凈水處理到出水濁度接近于零度，宜能去除細菌、病菌、嗅和味、色度和部分BOD和COD；
（5）將過濾沉淀后的雨水通入到儲備池，用于景觀、綠化、冷卻等工農(nóng)業(yè)補充水。
步驟（1）中所述格柵為粗格柵、中格柵、細格柵的一種或幾種組合，0.5mm≤細格柵柵間距≤2mm，2mm＜中格柵柵間距≤5mm，5mm＜粗格柵柵間距≤10mm。
步驟（4）采用熱燜法鋼渣制成的濾料床，使用不同粒徑的鋼渣顆粒進行混合搭配，1mm≤細顆粒粒徑≤5mm，級配在2.55～2.65，5mm＜粗顆粒粒徑≤20mm，級配在1.5～1.75，粗細顆粒配比在1.5～5，濾料床高度在200～1000mm。
本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是：
（1）鋼渣回用脫堿，實現(xiàn)以廢治廢，減少固廢占用土地和處置成本；
（2）收集處理雨水，回收雨水資源；
（3）工藝簡便，設(shè)備簡單易操作，具有良好的經(jīng)濟性。
附圖說明
圖1為本發(fā)明工藝流程示意圖。
具體實施方式
實施例1
收集某住宅區(qū)屋面和道路的雨水，使用5.5mm粗格柵和1.5mm細格柵進行攔截，去除大顆粒雜物后，將雨水通入到到緩沖沉淀池中，進行沉降分離，停留時間為30s；然后將雨水通入中和反應(yīng)池中，由熱潑法鋼渣制成的濾料床（鋼渣粒徑=0.5mm，級配=1.55，濾料床高度=350mm）對雨水進行中和、置換和絮凝處理，使雨水中的重金屬及膠體物質(zhì)分離開來；經(jīng)過絮凝后的雨水通入到混凝池中，停留40min進行沉降分離，之后通入過濾沉淀池，經(jīng)由熱燜法鋼渣構(gòu)成的濾料床過濾（細顆粒粒徑=3mm，級配=2.58，粗顆粒粒徑=12mm，級配=1.5，粗細顆粒配比=2.2，濾料床高度=350mm），最終進入雨水儲備池，回收的雨水用來住宅區(qū)綠化、沖洗道路等。
實施例2
在某廠區(qū)屋頂收集雨水管道出口設(shè)置2mm細格柵，對雨水進行攔截，去除大顆粒雜物；然后通入地下緩沖沉淀池，進行沉降分離，停留時間為45s；然后通入中和反應(yīng)池，由熱潑法鋼渣制成的濾料床（鋼渣粒徑=0.8mm，級配=1.45，濾料床高度=200mm）對雨水進行中和、置換和絮凝處理，使雨水中的重金屬及膠體物質(zhì)分離開來；經(jīng)過絮凝后的雨水通入到混凝池中，停留15min進行沉降分離，之后通入過濾沉淀池，經(jīng)由熱燜法鋼渣構(gòu)成的濾料床過濾（細顆粒粒徑=1mm，級配=2.55，粗顆粒粒徑=6mm，級配=1.62，粗細顆粒配比=1.5，濾料床高度=200mm），最終進入雨水儲備池，回收的雨水用來廠區(qū)綠化、工業(yè)冷卻等。
實施例3
某廣場及其周邊街道的雨水，經(jīng)管網(wǎng)收集后，通過6.8mm粗格柵和2.5mm中格柵進行攔截，進入緩沖沉淀池，進行沉降分離，停留時間為60s；然后將雨水通入中和反應(yīng)池，由熱潑法鋼渣制成的濾料（鋼渣粒徑=1.2mm，級配=1.85，濾料床高度=1000mm）對雨水進行中和、置換和絮凝，再將絮凝后的雨水通入混凝池，水力停留時間120min進行沉降分離，之后通入過濾沉淀池，經(jīng)由熱燜法鋼渣構(gòu)成的濾料床過濾（細顆粒粒徑=5mm，級配=2.65，粗顆粒粒徑=20mm，級配=1.75，粗細顆粒配比=5，濾料床高度=1000mm），最終進入雨水儲備池，用于綠化、廣場中央噴泉等。