CN111892142A - 一种除硅剂及除硅除硬的污水处理系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种除硅剂，所述除硅剂包括活性剂、改性剂、稳定剂，其中，各组分的质量百分比为：活性剂70％‑85％；改性剂10％‑30％；稳定剂3％‑5％。其中，所述活性剂包括偏铝酸钠，还包括氯化铝和/或硫酸铝；所述改性剂为氧化镁粉末和/或化钙粉末；所述稳定剂为氢氧化钠和/或碳酸钠。本发明还可以提供一种除硅除硬的污水处理系统，并且提供一种除硅除硬的污水处理方法。利用本发明的除硅剂进行污水处理不仅操作简便，污泥产量少，而且不会增加废水硬度，提高除硅效率；结合除硬步骤，能同步处理硬度较高的废水，提高除硬效率。
Description
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，涉及一种除硅剂及除硅除硬的污水处理系统和方法。
背景技术
硅在工业废水中常以分子状态、离子状态、胶体状态或者固体状态的硅酸盐形式存在。硅酸盐属于易结垢物质，如果废水中硅酸盐含量高，未经过有效处理，会使后续设备发生结垢现象，造成设备堵塞、出水无法达标等风险，增加劳动强度及运行费用，因此除硅在废水处理过程中非常重要。
除硅方法有混凝沉淀法、离子交换法、电凝聚法等。混凝沉淀法是利用某些金属的氧化物或氢氧化物对硅的吸附或凝聚来达到脱硅目的的一种物理化学方法，对于污染严重、水质复杂的水体可进行批量处理，但其产泥量大，沉淀时间长，导致占地面积大；离子交换法对离子硅的去除效率高，出水硅含量可达到1mg/L以内，但此法不能去除胶体硅，且要求原水盐分含量低，由于离子交换树脂造价高，又易受污染而失效，导致离子交换法成本高昂；电凝聚法是利用电化学反应通过电极反应产生金属水合物凝聚剂，通过凝聚剂的吸附以实现聚沉，电凝聚法不仅可以有效脱除二氧化硅，而且能除水中重金属离子、有机物等，但电凝聚法要求进水阳离子含量低，用电能耗大，投资费用大。
作为非深度处理除硅方法，应用最为广泛的是混凝除硅技术，其中国内最常用的方法为镁剂除硅。通过向废水中投加大量氧化镁、氯化镁等，与水反应生成氢氧化镁，在水中离解成镁离子和氢氧根离子，利用镁离子与污水中游离的二氧化硅反应生成硅酸镁沉淀的方式去除污水中的硅。但是氢氧化镁在水中饱和溶解度低，使得水中镁离子浓度低，需要加入高浓度的镁离子才能去除污水中的硅。镁剂水质适应性差，除硅效果不稳定，投加大量镁盐会导致污泥产量大，水中硬度增加，增加处理成本。
目前工业污水常用的除硬方法有离子交换法、化学沉淀法，离子交换法使用的设备为阳离子交换树脂，由于造价高，容易堵塞的特点，不适用于高硬度水软化；化学沉淀法通过加碱、絮凝等步骤除硬，过程相对简单，应用较为广泛。因水中的重碳酸钙与重碳酸镁形成的硬度经煮沸后可以去掉，这种硬度称为暂时性硬度或碳酸盐硬度，因水中的硫酸钙和硫酸镁等盐类物质而形成，经煮沸后不能去除的硬度，称为永久性硬度。对于硬度高、碱度高的水，常用石灰软化法，即向硬水中加入石灰乳，可去除水中二氧化碳和碳酸盐硬度，且此法仅可用于去除暂时性硬度；对硬度高、碱度低的水，采用石灰-纯碱软化法，即同时向废水中加入适量石灰乳和纯碱，石灰乳用于去除水中的碳酸盐硬度，纯碱用于去除水中非碳酸盐硬度；对硬度低、碱度高的负硬水则采用石灰-石膏处理法。
中国专利文献CN201821238025.5公开了一种高盐废水除硬除硅及浓缩处理系统，该系统采用氧化镁或氯化镁加药设备中的至少一种进行除硅，采用石灰及纯碱加药设备或者氢氧化钠及纯碱加药设备或者氢氧化钠及石灰加药设备中的至少一种进行除硬，采用管式膜装置对软化除硅处理后的废水进行固液分离及过滤，采用离子交换装置进行进一步软化以达到除硬除硅的效果。但该系统采用镁剂除硅和沉淀法除硬，会产生大量污泥，此外，直接采用管式膜进行过滤，能耗高且极易造成膜堵塞，增加使用成本。
中国专利文献CN201410844954.0公开了一种含硅废水处理的方法与装置，通过投加石灰等药剂作为混凝剂、阳离子聚丙烯酰胺作为助凝剂、镁盐作为成核剂，将多级混凝除硅方法结合使用，主要解决了SiO2凝胶不易沉降、残留浊度高的问题，但此方法对废水中的溶解性硅去除效率低，出水硅含量仍在50mg/L左右。
中国专利文献CN201210071063.7公开了一种氧化钙、二氧化碳及含铝化合物协同降低非木材纤维原料制浆苛化段绿液硅含量的方法，该方法通过向苛化段绿液加入氧化钙，再通入二氧化碳降低pH后，加入含铝化合物进行除硅。但该反应过程在90～100℃，对反应温度的要求较高。
因此，本领域技术人员极有必要提供一种操作简便，成本较低，污泥产量少且不会增加废水硬度，提高除硅效率的除硅剂及除硅除硬的污水处理系统和方法。
发明内容
针对上述现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种操作简便，成本较低，污泥产量少，且不会增加废水硬度，对于硬度较低的原水不需要额外添加除硬药剂做进一步的除硬处理，提高除硅效率的除硅剂及除硅除硬的污水处理系统和方法。
本发明的目的之一是提供了一种除硅剂，所采用的技术方案如下：
一种除硅剂，所述除硅剂包括活性剂、改性剂、稳定剂，其中，各组分的质量百分比为：
活性剂 70％-85％；
改性剂 10％-30％；
稳定剂 3％-5％。
优选的，所述活性剂包括偏铝酸钠。
更优的，所述活性剂还包括氯化铝和/或硫酸铝。
优选的，所述改性剂为氧化镁粉末和/或氧化钙粉末。
优选的，所述稳定剂为氢氧化钠和/或碳酸钠。
本发明的目的之二是提供一种除硅除硬的污水处理系统，包括沿水流方向依次设置的进水单元及除硅单元、除硬单元；
所述进水单元包括管道混合器，用于混合进水和除硅剂；
所述除硅单元包括设于管道混合器下游的除硅池，所述除硬单元包括沿进水方向顺次连通设置的混凝池、絮凝池和沉淀池，所述除硅池与混凝池顶部的进液口连通，所述混凝池与絮凝池的底部连通，所述絮凝池的顶部和沉淀池的底部连通。优选的，所述沉淀池的上部设置用于引导污泥沉降的斜板，底部设置排泥口；所述沉淀池在斜板的上侧还设置澄清水排出口。
优选的，所述除硅池、混凝池、絮凝池内均设置搅拌器。
优选的，所述混凝池、絮凝池和沉淀池在一池体内通过隔板依次分隔而形成，且所述混凝池与絮凝池之间通过第一隔板在底部连通，所述絮凝池与沉淀池之间还设有缓冲池，所述缓冲池通过沿进水方向依次设置的第二隔板与第三隔板形成，所述絮凝池与缓冲池之间通过第二隔板在顶部连通，所述缓冲池与沉淀池之间通过第三隔板在底部连通；并且，所述斜板固定于所述第三隔板与池体内壁之间。
进一步的，所述排泥口一路回连至混凝池，另一路连接外排管路。
进一步的，所述排泥口的外排管路连接至压滤机。
进一步的，所述沉淀池的底部设置集泥槽，所述排泥口设置在集泥槽的底部。
进一步的，控制排泥口回连至前部混凝池的回流污泥量占污泥产生量的 5％-30％。
进一步的，所述除硅池中设置PH计和温度传感器，控制PH为7-10.5，控制温度为20-40℃。
本发明的目的之三是提供一种除硅除硬的污水处理方法，包括如下步骤：
S1、通过进水单元将除硅剂与废水混合；
S2、混合均匀后进入除硅池，搅拌进行除硅反应；
S3、除硅反应后的水进入混凝池，再依次入絮凝池，发生混凝、絮凝的反应；
S4、经过混凝、絮凝作用后的水进入沉淀池的底部，污泥经斜板沉降至沉淀池底部，部分污泥由底部排泥泵回流至前部的混凝池，另一部分外排，清液由沉淀池上部的澄清水排出口排出。
优选的，步骤S3中，在混凝池内混投加聚合氯化铝、三氯化铁、聚合硫酸铁中的任一种或多种作为混凝剂，投加量为40-100mg/L，并且加氢氧化钠调节pH为10-11，控制温度为20-40℃，搅拌反应，停留时间10-50min。
进一步的，步骤S3中，混凝池内投加除硬剂。具体的，除硬剂采用石灰和碳酸钠。
优选的，步骤S1中，控制除硅剂的投加量与废水中硅含量的质量投加比为0.8-3。
优选的，步骤S2中，在除硅池中调节PH为7-10.5，在20-40℃搅拌反应，停留时间5-30min。
优选的，步骤S3中，在絮凝池中投加1-10mg/L的PAM作为絮凝剂，慢速搅拌，停留时间5min-30min左右。
优选的，步骤S4中，回流污泥量占污泥产生量的5％-30％。
本发明能够带来以下有益效果：
1)本发明除硅剂中，活性组分占比较大，可与废水中的硅反应生成不溶于水的絮体；改性剂适中，可作为晶核提供足够大的粒子，使水中粒子具有多分散性，因而在脱稳程度足够高时，生成的微小粒子可在流通切变作用下生成较大矾花，增加絮体比重，增强絮凝及分离效果；同时，由于活性剂的水溶液不稳定，长期存放会发生水解，导致药剂浓度下降，加入少量的稳定剂可有效防止活性剂水解，增强除硅剂稳定性。从而，本发明采用恰到好处的活性剂、改性剂、稳定剂发挥协同作用，能够保证稳定的除硅效果。
2)本发明活性剂采用铝基药剂，比传统镁盐作为除硅剂污泥产量少，且不会另增加废水硬度，对于原水硬度较低的水无需进一步除硬，并且出水硅含量可达到10mg/L以内，除硅效果稳定；同时在除硅剂中添加氧化镁或氧化钙作为改性剂，可在一定程度上调节pH，与活性组分协同除去部分硅，帮助絮凝，且基本不增加硬度，对硬度低的废水无需进一步添加除硬剂处理；并且，稳定剂的加入可有效防止活性剂水解，增强除硅剂稳定性，延长药剂保存时间。
3)相较于传统镁剂作为除硅药剂，其投加量与废水中硅含量质量比通常在6-10，投加量大，产生的污泥多，增加了后续处理成本；而本发明除硅剂投加量与废水中的硅含量质量比在0.8-3，从而，药剂投加量和产生的污泥量都大大减少。
4)传统镁剂除硅剂的反应适宜温度在40℃以上，pH在10以上，利用本发明技术方案，除硅池中只需在20-40℃均可达到良好的除硅效果，反应pH 在7-10均可，反应条件温和，对不同废水适应性强。
5)本发明的污水处理系统中，直接利用一道管道混合器的混合工序，将除硅剂与废水充分混合，而后进入除硅池进行稳定高效除硅，再依次经过混凝池、絮凝池、沉淀池，最终将沉淀后的污泥进行排泥，获得除硅后的澄清水，从沉淀池的顶部排出，操作工序简便，成本较低，且提升除硅效率。
6)本发明的污水处理系统中，混凝池、絮凝池和沉淀池在一池体内通过隔板分区实现功能上的分区，同时，通过在池体内在隔板底部与隔板顶部的交替连通，使隔板还起到改变水流方向的作用，交替形成类似于U型折弯的流动路线，不仅集成度高，减少占地面积，而且成本较低，提高处理效率。
7)本发明通过两步法除硅除硬，分别调节除硅单元和除硬单元的pH，使得除硅反应和除硬反应均能在最佳pH下进行，能够有效去除废水中的硅量和硬度。
附图说明
图1为本发明污水处理系统的布置示意图。
图中标注符号的含义：
1-管道混合器；2-除硅池；3-混凝池；4-絮凝池；
5-沉淀池，50-斜板，51-集泥槽，52-排泥口，53-澄清水排出口；
6-搅拌器；71-第一隔板，72-第二隔板，73-第三隔板；8-缓冲池。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。
根据本发明提供的一种实施例，为一种除硅剂，所述除硅剂包括活性剂、改性剂、稳定剂，其中，各组分的质量百分比为：
活性剂 70％-85％；
改性剂 10％-30％；
稳定剂 3％-5％。
本发明除硅剂中，活性组分占比较大，可与废水中的硅反应生成不溶于水的絮体；改性剂适中，可作为晶核提供足够大的粒子，使水中粒子具有多分散性，因而在脱稳程度足够高时，生成的微小粒子可在流通切变作用下生成较大矾花，增加絮体比重，增强絮凝及分离效果；同时，由于活性剂的水溶液不稳定，长期存放会发生水解，导致药剂浓度下降，加入少量的稳定剂可有效防止活性剂水解，增强除硅剂稳定性。如果改性剂过多，部分未被絮体吸附的会导致硬度增大，如果改性剂过少，凝聚絮体的效果较差，稳定剂起到防止活性剂水解的效果，但稳定剂过多会导致pH变化大，影响除硅效果。从而，本发明采用恰到好处的活性剂、改性剂、稳定剂发挥协同作用，能够保证稳定的除硅效果。
作为优选的实施例，所述活性剂包括偏铝酸钠。更优的，活性剂还包括氯化铝和/或硫酸铝；且氯化铝和/或硫酸铝的添加量为偏铝酸钠的1wt％-5w％。本发明活性剂采用铝基药剂，比传统镁盐作为除硅剂污泥产量少，且不会另增加废水硬度，对于原水硬度较低的水无需进一步除硬，并且出水硅含量可达到10mg/L以内，除硅效果稳定。
作为优选的另一实施例，所述改性剂为氧化镁粉末和/或氧化钙粉末。本发明在除硅剂中添加氧化镁和/或氧化钙作为改性剂，可在一定程度上调节pH，与活性组分协同除去部分硅，帮助絮凝，且基本不增加硬度，对硬度低的废水无需进一步除硬。
作为优选的另一实施例，所述稳定剂为氢氧化钠和/或碳酸钠。稳定剂的加入可有效防止活性剂水解，增强除硅剂稳定性，延长药剂保存时间。
根据本发明提供的另一种实施例，结合图1所示，为一种除硅除硬的污水处理系统，包括沿水流方向依次设置的进水单元及除硅单元、除硬单元；所述进水单元包括管道混合器1，用于混合进水和除硅剂；
所述除硅单元包括设于管道混合器1下游的除硅池2；所述除硬单元包括沿进水方向顺次连通设置的混凝池3、絮凝池4和沉淀池5，所述除硅池2和混凝池3顶部的进液口连通，混凝池3与絮凝池4的底部连通，絮凝池4的顶部和沉淀池5的底部连通；
且所述除硅池2、混凝池3、絮凝池4内均设置搅拌器6；所述沉淀池5 的上部设置用于引导污泥沉降的斜板50，底部设置排泥口51，所述沉淀池5 在斜板50的上侧设置澄清水排出口53。
作为优选的实施例，所述混凝池3、絮凝池4和沉淀池5在一池体内通过隔板依次分隔而形成，且所述混凝池3与絮凝池4之间的第一隔板71在底部连通，絮凝池4与沉淀池5之间还设有缓冲池8，缓冲池8通过沿进水方向依次设置的第二隔板72与第三隔板73形成，絮凝池3与缓冲池8之间通过第二隔板72在顶部连通，缓冲池8与沉淀池5之间通过第三隔板73在底部连通；并且，斜板50固定于第三隔板73与池体内壁之间。具体的，混凝池3、絮凝池4和沉淀池5通过隔板7分区实现功能上的分区，通过在池体内以隔板底部与隔板顶部的交替连通，交替形成类似于U型折弯的流动路线，不仅集成度高，减少占地面积，而且提高处理效率。
作为优选的另一实施例，所述排泥口52一路回连至混凝池2，另一路连接外排管路。更优的，所述排泥口52的外排管路连接至压滤机。所述沉淀池 5的底部设置集泥槽51，所述排泥口52设置在集泥槽51的底部。便于使反应后污泥经斜板50沉降至沉淀池5底部，而后经集泥槽51底部的排泥口52 排出。
更优的，控制排泥口52回连至混凝池2的回流污泥量占沉淀池5中污泥产生量的5％-30％。使大部分的污泥排出，小部分的污泥循环进行除硬，提高污水处理效果。
此外，除硅池2、混凝池3中均设置PH计和温度传感器，控制除硅池内的PH为7-10.5，控制温度为20-40℃，控制混凝池3内的pH为10-11(可以通过添加氢氧化钠调节)，控制温度为20-40℃。除硅池中反应条件温和，适合不同工艺条件下的废水处理，适用性强。
根据本发明提供的再一种实施例，为一种除硅除硬的污水处理方法，包括如下步骤：
S1、通过进水单元将除硅剂与废水混合；
S2、混合均匀后进入除硅池，搅拌进行除硅反应；
S3、除硅反应后的水依次进入混凝池、絮凝池，发生混凝、絮凝的反应；
S4、经过混凝、絮凝作用后的水进入沉淀池的底部，污泥经斜板沉降至沉淀池底部，部分污泥由底部排泥泵回流至除硅池前部，另一部分外排，清液由沉淀池上部的澄清水排出口排出。
具体的，步骤S3中，除硅反应后的水经过混凝池顶部的进液口进入混凝池；步骤S4中，经过混凝、絮凝作用后的水从絮凝池的顶部通过缓冲池后进入沉淀池的底部。
更具体的，步骤S3中，在混凝池内混投加聚合氯化铝、三氯化铁、聚合硫酸铁中的任一种或多种作为混凝剂，投加量为40-100mg/L，并且加氢氧化钠调节pH到10-11左右，控制温度为20-40℃，搅拌反应，停留时间20-50min。
本实施例中，通过除硅剂与废水中的硅反应生成絮体进行除硅，而后进一步混凝、絮凝、沉降，在充分除硅的同时产生的污泥产量少，且不会另增废水硬度，对于原水硬度较低的水无需进一步添加除硬剂，操作方法简单。
对于硬度较高的水，步骤S3中，在混凝池内投加除硬剂。具体的选用石灰和碳酸钠。具体的投加量根据本领域中公知的如下公式计算：
其中，1/2Ca(OH)2过剩量一般为0.2-0.4mmol/L；1/2碳酸钠过剩量一般为 1.0-1.4mmol/L。
作为优选的实施例，步骤S1中，控制除硅剂的投加量与废水中硅含量质量投加比为(0.8-3):1。步骤S2中，在除硅池中调节PH为7-10.5，在20-40℃搅拌反应，停留时间5-30min。步骤S3中，在絮凝池中投加1-10mg/L的PAM 作为絮凝剂，慢速搅拌，停留时间5min-30min左右。其中，步骤S4中，通过排泥泵回流的污泥量占污泥产生量的5％-30％。
实施例1
针对某污水处理厂反渗透浓水含硅156mg/L(SiO2)，硬度50mg/L，采用本发明技术方案进行处理：
S1、通过管道混合器加入200mg/L的除硅剂；除硅剂中，活性剂的质量分数为76％，改性剂为20％，稳定剂为4％，使除硅剂与废水混合；且其中活性剂采用偏铝酸钠，改性剂采用氧化钙粉末，稳定剂采用氢氧化钠；
S2、混合均匀后进入除硅池，调节PH为9，在40℃搅拌反应，停留时间 10min；
S3、反应后的水进入混凝池，投加50mg/L的三氯化铁作为混凝剂，停留时间15min；
S4、反应后的水经由第一隔板底部进入絮凝池，投加2mg/L PAM作为絮凝剂，慢速搅拌，停留时间18min左右，反应后污泥经斜板沉降至沉淀池底部，部分污泥由底部排泥泵回流至前部的混凝池，回流污泥量占污泥产生量的18％，另一部分外排，清液由沉淀池上部排出做进一步处理。
对出水进行硅含量及硬度检测，结果为：出水硅含量为6.2mg/L(SiO2)，硬度为39mg/L。
对于该股污水，原料硅含量较高，硬度较低，采用镁剂进行除硅时，镁剂投加量大，利用率不高，产生的污泥多，且会产生额外硬度，为使出水达标排放还需进一步进行除硬处理；采用本发明处理方法，所需的除硅剂投加量降低，除硅效果好，污泥产量大幅度减少，出水硅含量小于10mg/L，且无硬度引入，无需进一步除硬。
对比例1
针对某污水处理厂反渗透浓水含硅156mg/L(SiO2)，硬度50mg/L，采用如下步骤进行处理：
S1、通过管道混合器加入2000mg/L氧化镁、氯化镁的混合除硅剂，使除硅剂与废水混合；
S2、进入除硅池反应15min，调节反应pH为9，温度40℃；
S3、除硅后的水进入混凝池，加入50mg/L聚合硫酸铁混凝，搅拌反应 10min；
S4、反应后的水经由第一隔板71的底部进入絮凝池，加入2mg/L PAM 慢速搅拌10min进行絮凝，部分污泥经斜板沉淀后由底部排泥泵回流至前部混凝池，回流污泥量占污泥产生量的18％，另一部分外排，清液由除硅池上部排出做进一步处理。
对出水进行硅含量及硬度检测，结果为：出水硅含量为26.6mg/L(SiO2)，硬度为370mg/L。
实施例2
针对某高密池出水含硅90mg/L(SiO2)，硬度560mg/L，采用本发明技术方案进行处理：
S1、通过管道混合器加入100mg/L的除硅剂，除硅剂中，活性剂的质量分数为72％，改性剂为25％，稳定剂为3％，使除硅剂与废水混合；且其中活性剂采用偏铝酸钠，偏铝酸钠中还加入占偏铝酸钠3wt％的氯化铝；改性剂采用氧化钙粉末；稳定剂采用氢氧化钠；
S2、混合均匀后进入除硅池，调节PH为8.5，在30℃搅拌反应，停留时间10min；
S3、反应后的水进入混凝池，投加300mg/L石灰、300mg/L碳酸钠作为除硬剂，调节pH至10.4，投加70mg/L的聚合氯化铝作为混凝剂，停留时间 15min；
S4、反应后的水经由第一隔板底部进入絮凝池，投加5mg/L PAM作为絮凝剂，慢速搅拌，停留时间5min左右，反应后污泥经斜板沉降至沉淀池底部，部分污泥由底部排泥泵回流至除硅池前部，回流污泥量占污泥产生量的 5％-30％，另一部分外排，清液由沉淀池上部排出做进一步处理。
对出水进行硅含量及硬度检测，出水硅含量为5.5mg/L(SiO2)，硬度为 45mg/L。
对于该股污水，如果采用镁剂进行除硅处理，出水硅含量大于20mg/L，除硅效果差，且污泥产生量多；采用本发明除硅药剂，出水硅含量低，去除效果好，药剂投加量少，产生的污泥远小于镁剂除硅所产生的污泥；且由于原水硬度较高，通过进一步的除硬剂添加，提高除硬率。
对比例2
针对某高密池出水含硅70mg/L(SiO2)，硬度560mg/L，采用如下步骤处理：
S1、通过管道混合器加入500mg/L的氧化镁、氯化镁混合除硅剂，使除硅剂与废水混合；
S2、混合均匀后进入除硅池，反应pH为11，温度40℃，进入除硅池搅拌反应30min；
S3、而后进混凝池，投加300mg/L石灰、300mg/L碳酸钠作为除硬剂，调节pH至10.4，加入50mg/L的三氯化铁搅拌反应10min；
S4、反应后的水再进入絮凝沉加2mg/L PAM慢速搅拌5min，部分污泥经斜板沉淀后由底部排泥泵回流至除硅池前部，另一部分外排，清液由沉淀池上部排出进行除硬处理。
对出水进行硅含量及硬度检测，出水硅含量为21.98mg/L，硬度为349 mg/L。
实施例3
针对某高密池出水含硅70mg/L(SiO2)，硬度560mg/L，采用本发明技术方案进行处理：
S1、通过管道混合器加入100mg/L的除硅剂，将除硅剂与废水混合；除硅剂中，活性剂的质量分数为85％，改性剂为10％，稳定剂为5％；使除硅剂与废水混合；且其中活性剂采用偏铝酸钠，偏铝酸钠中还加入占偏铝酸钠 5wt％的硫酸铝；改性剂采用氧化镁粉末；稳定剂采用氢氧化钠；
S2、混合均匀后进入除硅池，调节PH为10.5，在20℃搅拌反应，停留时间30min；
S3、反应后的水进入混凝池，投加300mg/L石灰、300mg/L碳酸钠作为除硬剂，调节pH至11，投加100mg/L的聚合硫酸铁作为混凝剂，停留时间 10min；
S4、反应后的水经由隔板上部进入絮凝池，投加10mg/L PAM作为絮凝剂，慢速搅拌，停留时间30min左右，反应后污泥经斜板沉降至沉降池底部，部分污泥由底部排泥泵回流至前部混凝池，回流污泥量占污泥产生量的5％，另一部分外排，清液由沉淀池上部排出做进一步处理。
对出水进行硅含量及硬度检测，结果为：出水硅含量为7.8mg/L(SiO2)，硬度为39mg/L。
对于该股污水，如果采用镁剂进行除硅处理，出水硅含量大于30mg/L，除硅效果差，且污泥产生量多，镁剂除硅宜在大于40℃条件下反应；采用本发明除硅药剂，出水硅含量低，去除效果好，药剂投加量少，产生的污泥远小于镁剂除硅所产生的污泥。
对比例3
针对某高密池出水含硅70mg/L(SiO2)，硬度560mg/L，采用如下步骤处理：
S1、通过管道混合器加入500mg/L的氧化镁、氯化镁混合除硅剂，使除硅剂与废水混合；
S2、混合均匀后进入除硅池，调节反应pH为10.5，温度20℃下在除硅池搅拌反应30min；
S3、而后进混凝池，投加300mg/L石灰、300mg/L碳酸钠作为除硬剂，调节pH至11，加入50mg/L的三氯化铁搅拌反应10min；
S4、在絮凝池加2mg/L PAM慢速搅拌5min，部分污泥经斜板沉淀后由底部排泥泵回流至除硅池前部，另一部分外排，清液由沉淀池上部排出进行除硬处理。
对出水进行硅含量及硬度检测，结果为：出水硅含量为30.6mg/L，硬度为238mg/L。
实施例4
针对某污水处理厂反渗透浓水含硅125mg/L(SiO2)，硬度50mg/L，采用本发明技术方案进行处理：
S1、通过管道混合器加入100mg/L的除硅剂，除硅剂中，活性剂的质量分数为70％，改性剂为25％，稳定剂为5％；使除硅剂与废水混合；且其中活性剂采用偏铝酸钠，偏铝酸钠中还加入占偏铝酸钠1wt％的硫酸铝；改性剂采用氧化钙粉末；稳定剂采用碳酸钠；
S2、混合均匀后进入除硅池，调节PH为7，在40℃搅拌反应，停留时间10min；
S3、反应后的水进入混凝池，投加40mg/L的聚合氯化铝作为混凝剂，停留时间15min；
S4、反应后的水经由第一隔板底部进入絮凝池，投加1mg/L PAM作为絮凝剂，慢速搅拌，停留时间5min左右，反应后污泥经斜板沉降至沉淀池底部，部分污泥由底部排泥泵回流至前部混凝池，回流污泥量占污泥产生量的30％，另一部分外排，清液由沉淀池上部排出做进一步处理。
对出水进行硅含量及硬度检测，出水硅含量为6.5mg/L(SiO2)，硬度为 45mg/L。
对于该股污水，如果采用镁剂进行除硅处理，出水硅含量大于25mg/L，除硅效果差，且污泥产生量多；采用本发明除硅药剂，出水硅含量低，去除效果好，药剂投加量少，产生的污泥远小于镁剂除硅所产生的污泥。
对比例4
本例与实施例4相比，区别仅在于：
步骤S1中，活性剂的质量分数为60％，改性剂为35％，稳定剂为5％；使除硅剂与废水混合。
最终出水硅含量为20.5mg/L(SiO2)，硬度为175mg/L。
对比例5
本例与实施例4相比，区别仅在于：
步骤S1中，活性剂的质量分数为85％，改性剂为5％，稳定剂为10％；使除硅剂与废水混合。
最终出水硅含量为42.6mg/L(SiO2)，硬度为141mg/L。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种除硅剂，其特征在于，包括：活性剂、改性剂、稳定剂；
其中，各组分的质量百分比为：
活性剂 70％-85％；
改性剂 10％-30％；
稳定剂 3％-5％。
2.根据权利要求1所述的除硅剂，其特征在于：
所述活性剂包括偏铝酸钠。
3.根据权利要求1所述的除硅剂，其特征在于：
所述改性剂为氧化镁粉末和/或氧化钙粉末；
和/或；
所述稳定剂为氢氧化钠和/或碳酸钠。
4.一种除硅除硬的污水处理系统，其特征在于：
包括沿水流方向依次设置的进水单元及除硅单元、除硬单元；
所述进水单元包括管道混合器，用于混合进水和除硅剂；
所述除硅单元包括设于管道混合器下游的除硅池，所述除硬单元包括沿进水方向顺次连通设置的混凝池、絮凝池和沉淀池，所述除硅池与混凝池顶部的进液口连通，所述混凝池与絮凝池的底部连通，所述絮凝池的顶部和沉淀池的底部连通；
所述沉淀池的上部设置用于引导污泥沉降的斜板，底部设置排泥口，所述沉淀池在斜板的上侧还设置澄清水排出口。
5.根据权利要求4所述的除硅除硬的污水处理系统，其特征在于：
所述混凝池、絮凝池和沉淀池在一池体内通过隔板依次分隔而形成，且所述混凝池与絮凝池之间的第一隔板在底部连通，所述絮凝池与沉淀池之间还设有缓冲池，所述缓冲池通过沿进水方向依次设置的第二隔板与第三隔板形成，所述絮凝池与缓冲池之间通过第二隔板在顶部连通，所述缓冲池与沉淀池之间通过第三隔板在底部连通；
所述斜板固定于所述第三隔板与池体内壁之间。
6.根据权利要求4所述的除硅除硬的污水处理系统，其特征在于：
所述排泥口一路回连至混凝池，另一路连接外排管路。
7.一种除硅除硬的污水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、通过进水单元将除硅剂与废水混合；
S2、混合均匀后进入除硅池，搅拌进行除硅反应；
S3、除硅反应后的水依次进入混凝池、絮凝池，发生混凝、絮凝的反应；
S4、经过混凝、絮凝作用后的水进入沉淀池的底部，污泥经斜板沉降至沉淀池底部，部分污泥由底部排泥泵回流至前部的混凝池，另一部分外排，清液由沉淀池上部的澄清水排出口排出。
8.根据权利要求7所述的污水处理方法，其特征在于：
步骤S3中，在混凝池内混投加聚合氯化铝、三氯化铁、聚合硫酸铁中的任一种或多种作为混凝剂，投加量为40-100mg/L，并且调节pH为10-11，控制温度为20-40℃，搅拌反应。
9.根据权利要求7或8所述的污水处理方法，其特征在于：
步骤S3中，混凝池内投加除硬剂。
10.根据权利要求8所述的污水处理方法，其特征在于：
步骤S1中，控制除硅剂的投加量与废水中硅含量质量投加比为(0.8-3)：1；和/或；
步骤S2中，在除硅池中调节PH为7-10.5，在20-40℃搅拌反应；和/或；
步骤S3中，在絮凝池中投加1-10mg/L的PAM作为絮凝剂，缓慢搅拌；
和/或；
步骤S4中，控制回流污泥量占污泥产生量的5％-30％。
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