CN102689956A

CN102689956A - 一种硅胶废水的除硅方法

Info

Publication number: CN102689956A
Application number: CN2012101228355A
Authority: CN
Inventors: 范会生; 陆阿定; 张海春; 郁小芬; 王波; 孙保库; 孙兆栋
Original assignee: Zhejiang Marine Development Research Institute
Current assignee: Zhejiang Marine Development Research Institute
Priority date: 2012-04-25
Filing date: 2012-04-25
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2032-04-25
Also published as: CN102689956B

Abstract

本发明属于水处理技术领域，特别涉及一种硅胶废水的除硅方法。该方法包括如下步骤：（1）混合均质：将硅胶废水在混合池中进行混合、均质处理，水力停留时间1-5小时；（2）水质调节：向硅胶废水中投加碱，将pH调至6-9范围内，水力停留时间2-10小时；（3）混凝除硅：向步骤（2）得到的废水中依次投加氯化钙和氯化镁，混匀后，再向废水中投加氯化铁，形成矾花，最后投加聚丙烯酰胺，经渣水分离得到较清澈的上清液；混凝除硅过程在混凝沉淀池内完成，废水在混凝沉淀池中的水力停留时间大于40分钟。本发明提供的脱硅絮凝剂对硅胶废水中的全硅去除率较高，经过后续的处理可以实现中水回用。

Description

一种硅胶废水的除硅方法

技术领域

本发明属于水处理技术领域，特别涉及一种硅胶废水的除硅方法。

背景技术

生产硅胶的主要原料是硅酸钠(俗称水玻璃、泡花碱)，它是由硅石化学加工而得。即石英矿粉与纯碱在1100～1350℃的高温下焙烧生成的熔融物，用水浸取得到无色透明的粘稠液体。硅胶的生产方法有：（1）硫酸法，将硅酸钠和硫酸(也可用其他酸类)反应而得；（2）复分解法，用硅酸钠和水溶性盐类作用而得；（3）沉淀法，借助于各种有机化合物从碱金属硅酸盐类溶液中析出硅胶而得；（4）电解法，硅酸钠电解而得。硫酸法是目前常用的方法。

硅胶废水主要来源于硅胶酸洗环节，废水酸度很高，pH值在2左右，其中含有大量的硫酸盐和硅酸盐，硫酸钠含量最高可达到4％，另外还含有少量氯离子、钙离子及镁离子。硅胶废水具有酸度高，含盐量高，含硅高，难处理的特点。对于硅胶废水的处理，国内还没有资源化利用的例子。申请号为200810227913.1的中国发明专利提供了一种含硅废水的处理方法，该发明为了解决含硅废水中SiO₂易凝胶问题，在含硅废水中加入成核助凝剂，并使含硅废水和成核助凝剂混合，所述成核助凝剂是指做为成长核心能使水中悬浮的不易凝聚的微型颗粒物质聚集长大而沉降的不溶性固体，将含硅废水的pH调节至3.5-9。该方法虽然能避免SiO₂易凝胶问题，但是对活性硅的处理效果并不理想，而且不能对废水中的有用物质进行回收利用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种污水处理工艺合理、处理效果较佳的硅胶废水的除硅方法，以解决目前硅胶废水处理难度大的技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种硅胶废水的除硅方法，该方法包括如下步骤：

（1）混合均质：将硅胶废水在混合池中进行混合、均质处理，水力停留时间1-5小时；

（2）水质调节：向硅胶废水中投加碱，将pH调至6-9范围内，水力停留时间2-10小时；

（3）混凝除硅：向步骤（2）得到的废水中依次投加氯化钙和氯化镁，混匀后，再向废水中投加氯化铁，形成矾花，最后投加聚丙烯酰胺，经渣水分离得到较清澈的上清液；混凝除硅过程在混凝沉淀池内完成，废水在混凝沉淀池中的水力停留时间大于40分钟；

其中，所述氯化钙、氯化镁、氯化铁、聚丙烯酰胺均以水溶液形式投加，以每升废水计，氯化钙、氯化镁、氯化铁、聚丙烯酰胺的投加量分别为200-400mg/L，50-100 mg/L，100-200 mg/L，1-5 mg/L。

作为优选，步骤（2）中将pH调至7-8。

作为优选，所述的碱为生石灰、熟石灰、石灰石、氢氧化镁、氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠。

作为优选，所述的氯化钙、氯化镁、氯化铁、聚丙烯酰胺的投加量分别为280-320mg/L，80-100 mg/L，140-160 mg/L，2-4 mg/L。

作为优选，所述的氯化钙、氯化镁、氯化铁和聚丙烯酰胺的重量比为300:100:150:2。

作为优选，步骤（3）中，在投加氯化钙和氯化镁的同时，投加玻化微珠50～100mg/L。玻化微珠是一种酸性玻璃质溶岩矿物质（松脂岩矿砂），经过特种技术处理和生产工艺加工形成内部多孔﹑表面玻化封闭，呈球状体的细径颗粒。在本发明中，玻化微珠直接投入废水中作为成核助凝剂，可以大大提高全硅去除率。使用时，玻化微珠与A组份一起加入废水中。

中国硅胶的生产近25万吨/年，每生产1吨硅胶要消耗40-50吨清水，同时产生30多吨污水。本发明为硅胶行业的节能减排提供了思路，为硅胶废水处理的工业化应用提供了一条行之有效的途径，具有显著的环境效益、经济效益以及社会效益。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所有的设备和原料等均可从市场购得或是本行业常用的。

本发明的以下实施例以某硅胶厂废水对本发明方法进行说明，该废水水质指标如表1所示。

实施例1-10：

如图1所示的硅胶废水的除硅方法，该方法步骤如下：

1.混合均质

由于硅胶废水各工序产生废水水质有较大差异，首先将废水进行混合、均质处理。混合均质在混合池中进行，水力停留时间2小时左右。

2.水质调节

均质后的废水呈酸性，向废水中投加熟石灰，调节废水pH到7-8，有利于提高硅的去除率。加碱在调节池中进行，加碱后废水会产生大量絮状悬浮物，经沉淀去除悬浮物。水力停留时间4小时。

投加的碱也可以是生石灰、石灰石、氢氧化镁、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠等，优选熟石灰，原料丰富、价格便宜。

3.混凝除硅

先向废水中投加氯化钙和氯化镁，并根据表2的量加入玻化微珠，混匀，以去除废水中溶解硅，再向废水中投加氯化铁溶液，形成矾花，最后投加聚丙烯酰胺，使矾花增大，加速沉降，经渣水分离得到较清澈的上清液。

混凝除硅过程在混凝沉淀池中进行，其中，所述混凝剂均配制成溶液，氯化钙、氯化镁、氯化铁、聚丙烯酰胺的投加量分别为200-400mg/L，50-100 mg/L，100-200 mg/L，1-5 mg/L，具体见表2。废水在混凝沉淀池中的水力停留时间为1小时。经检测，各实施例处理后的出水，pH为7.32-7.46，电导率为18210-18285μs/cm，采用氢氟酸转化分光光度法分析全硅含量，经计算，各实施例的全硅去除率见表2。

Figure 2012101228355100002DEST_PATH_IMAGE003

本发明提供的脱硅絮凝剂对硅胶废水中的全硅去除率较高，经过后续的处理可以实现中水回用。玻化微珠的加入，可以有效的提高对硅的脱除，提高处理效果和出水水质。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims

1. 一种硅胶废水的除硅方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的硅胶废水的除硅方法，其特征在于：步骤（2）中将pH调至7-8。

3.根据权利要求1所述的硅胶废水的除硅方法，其特征在于：所述的碱为生石灰、熟石灰、石灰石、氢氧化镁、氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠。

4.根据权利要求1或2或3所述的硅胶废水的除硅方法，其特征在于还包括：所述的氯化钙、氯化镁、氯化铁、聚丙烯酰胺的投加量分别为280-320mg/L，80-100 mg/L，140-160 mg/L，2-4 mg/L。

5.根据权利要求1或2或3所述的硅胶废水的除硅方法，其特征在于还包括：所述的氯化钙、氯化镁、氯化铁和聚丙烯酰胺的重量比为300:100:150:2。

6.根据权利要求1或2或3所述的硅胶废水的除硅方法，其特征在于还包括：步骤（3）中，在投加氯化钙和氯化镁的同时，投加玻化微珠50～100mg/L。

7.根据权利要求5所述的硅胶废水的除硅方法，其特征在于还包括：步骤（3）中，在投加氯化钙和氯化镁的同时，投加玻化微珠50～100mg/L。