CN113415866B - 一种去除废水中硅酸根的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种去除废水中硅酸根的方法和装置。所述方法包括(1)将絮凝剂投放到待处理的含硅酸根的废水中，进行预混，絮凝剂与废水中的杂质发生絮凝反应，形成絮凝沉淀物；(2)将氧化镁加入水中进行混合，形成氧化镁混悬液；将氧化镁混悬液加入到步骤(1)得到的废水中，反应生成硅酸镁化合物，难溶的硅酸镁化合物被预混形成的絮凝沉淀物吸附夹带形成沉淀，在重力作用下，沉淀物沉积到池底，将沉淀物进行回收。所述装置包括氧化镁料斗，补水管，加药罐，搅拌器和加药泵。本发明的去除废水中硅酸根的方法和装置能够有效去除废水中的硅酸根离子，并且使用的药剂量小，处理后的废水可以达到国家的排放标准。

Description

一种去除废水中硅酸根的方法和装置
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种去除废水中硅酸根的方法和装置。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
化工生产中排放出的工艺废水、冷却水、废气洗涤水、设备及场地冲洗水等废水如果不经过处理而排放，会造成水体的不同性质和不同程度的污染，从而危害人类的健康，影响工农业的生产。化工行业废水成分复杂，副产物多，废水中污染物含量高，增加了废水的处理难度。现有技术中废水中硅酸根离子的去除方法工业上通常采用石灰、镁剂、铝剂等去除，但是去除效果往往都不理想，或者存在需要使用的药剂量较大的问题。针对化工废水中硅酸根离子偏高、易造成反渗透膜、纳滤膜堵塞并难于通过清洗方法去除和蒸发系统堵塞、影响水处理回收的情况，寻找降低废水中硅酸根离子的方法，有效降低水中的硅酸根非常重要。
发明内容
为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种去除废水中硅酸根的方法和装置，能够有效去除废水中的硅酸根离子，并且使用的药剂量小，处理后的废水可以达到国家的排放标准。
具体地，本发明的技术方案如下所述：
在本发明的第一方面，提供一种去除废水中硅酸根的方法，包括以下步骤：
(1)将絮凝剂投放到待处理的含硅酸根的废水中，进行预混，絮凝剂与废水中的杂质发生絮凝反应，形成絮凝沉淀物；
所述絮凝剂优选为聚丙烯酰胺；
(2)将氧化镁加入水中进行混合，形成氧化镁和氢氧化镁混悬液；将氧化镁和氢氧化镁混悬液加入到步骤(1)得到的废水中，反应生成硅酸镁化合物，难溶的硅酸镁化合物被预混形成的絮凝沉淀物吸附夹带形成沉淀，在重力作用下，沉淀物沉积到池底，将沉淀物进行回收。
在本发明的第二方面，提供一种去除废水中硅酸根的氯化镁加药装置，包括氧化镁料斗，补水管，加药罐，搅拌器、加药泵和沉淀池；所述氧化镁料斗和补水管都与加药罐连通，加药罐与加药泵通过管道连接，加药罐与加药泵之间的管道上设置有过滤器，加药泵通过管道连通到沉淀池。
本发明的具体实施方式具有以下有益效果：
本发明实施方式中去除废水中硅酸根的方法把废水中硅酸根浓度从30-40mg/L降低至10mg/L以下，满足废水处理生产需要，保证反渗透、蒸发系统安全稳定运行，且成本费用低，使用的药剂量少，得到的副产品镁泥可经压滤后回收利用。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为去除废水中硅酸根的氯化镁加药装置结构示意图；
图2为去除废水中硅酸根的氯化镁加药装置中的沉淀池结构示意图；
其中，1、氧化镁料斗，2、振打器，3、补水管，4、加药罐，5、搅拌器，6、过滤器，7、加药泵，8、预混凝反应池，9、絮凝沉淀池，10、快速搅拌机，11、能量扩散室，12、非混合池室。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术中论述的，现有技术中废水中硅酸根离子的去除方法效果往往不理想，或者存在需要使用的药剂量较大的问题。为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种去除废水中硅酸根的方法和装置，能够有效去除废水中的硅酸根离子。
本发明的一种实施方式中，提供了一种去除废水中硅酸根的方法，包括以下步骤：
(1)将絮凝剂投放到待处理的含硅酸根的废水中，进行预混，絮凝剂与废水中的杂质发生絮凝反应，形成絮凝沉淀物；
(2)将氧化镁加入水中进行混合，形成氧化镁混悬液；将氧化镁混悬液加入到步骤(1)得到的废水中，反应生成硅酸镁化合物，难溶的硅酸镁化合物被预混形成的絮凝沉淀物吸附夹带形成沉淀，在重力作用下，沉淀物沉积到池底，将沉淀物进行回收。
在一种具体的实施方式中，所述絮凝剂优选为聚丙烯酰胺；所述絮凝剂的加入量为0.15-0.25ppm，优选0.2ppm。
在一种具体的实施方式中，氧化镁的加入量为：硅酸根离子浓度为30-40mg/L时，加入的氧化镁和氢氧化镁混悬液的浓度为250-300ppm。
本发明的一种实施方式中，提供了一种去除废水中硅酸根的氯化镁加药装置，包括氧化镁料斗，补水管，加药罐，搅拌器、加药泵和沉淀池；所述氧化镁料斗和补水管都与加药罐连通，加药罐与加药泵通过管道连接，加药罐与加药泵之间的管道上设置有过滤器，加药泵通过管道连通到沉淀池。
优选地，所述氧化镁料斗上设置有振打器，振打器可以将氧化镁料斗中的氧化镁振落，目前又增加了压缩空气进行流化，使其顺利下落；
氧化镁通过氧化镁料斗进入加药罐，在加药罐中氧化镁与水进行搅拌混合，形成氧化镁混悬液，通过过滤器由加药泵进入沉淀池；
在一种或多种实施方式中，所述沉淀池分为预混凝反应池和絮凝沉淀池；
优选地，所述预混凝反应池为矩形构筑物，内部设置有快速搅拌机，快速搅拌机用于进水与及混凝剂的快速混合反应；投加混凝剂可以混凝污水中悬浮固体和油，使废水中胶体状杂质脱稳形成细小的矾花，在此处加入氧化镁和氢氧化镁混悬液，为后续絮凝反应提供有利的条件；
预混凝反应池出水以重力流方式进入相应的絮凝沉淀池进行絮凝沉淀；
优选地，所述絮凝沉淀池中含有一个能量扩散室和一个非混合池室；
进一步优选地，所述能量扩散室和非混合池室中包含聚合物电解质投加环，圆形中心稳流板，起到的优化絮凝反应的良好作用。
所述能量扩散室，通过控制能量扩散和使用流量可变的泵控制污泥回流来优化絮凝反应；聚合物和回流污泥注入絮凝反应池可增强水的絮凝，污泥的回流可充分发挥其絮凝作用，减少药剂的投加量，从而节约运行成本；非混合池室产生能够快速沉淀的较大的、均匀的矾花。
以下通过实施例对本发明做进一步解释说明，但不构成对本发明的限制。
实施例1
向硅酸根离子浓度为30mg/L的废水中加入0.2ppm的聚丙烯酰胺，搅拌均匀进行预混，聚丙烯酰胺与废水中的杂质发生絮凝反应，产生絮凝沉淀物；然后向其中加入浓度为250ppm的氧化镁和氢氧化镁混悬液，并进行搅拌，氧化镁混悬液与废水中的硅酸根离子反应生成硅酸镁化合物，难溶的硅酸镁化合物被预混形成的絮凝沉淀物吸附夹带形成沉淀，在重力作用下，沉淀物沉积到池底，将沉淀物进行回收。最后测定去除硅酸根的废水中残余的硅酸根离子浓度。
实施例2
向硅酸根离子浓度为50mg/L的废水中加入0.2ppm的聚丙烯酰胺，搅拌均匀进行预混，聚丙烯酰胺与废水中的杂质发生絮凝反应，产生絮凝沉淀物；然后向其中加入浓度为250ppm的氧化镁和氢氧化镁混悬液，并进行搅拌，氧化镁混悬液与废水中的硅酸根离子反应生成硅酸镁化合物，难溶的硅酸镁化合物被预混形成的絮凝沉淀物吸附夹带形成沉淀，在重力作用下，沉淀物沉积到池底，将沉淀物进行回收。最后测定去除硅酸根的废水中残余的硅酸根离子浓度。
实施例3
向硅酸根离子浓度为80mg/L的废水中加入0.2ppm的聚丙烯酰胺，搅拌均匀进行预混，聚丙烯酰胺与废水中的杂质发生絮凝反应，产生絮凝沉淀物；然后向其中加入浓度为250-的氧化镁和氢氧化镁混悬液，并进行搅拌，氧化镁混悬液与废水中的硅酸根离子反应生成硅酸镁化合物，难溶的硅酸镁化合物被预混形成的絮凝沉淀物吸附夹带形成沉淀，在重力作用下，沉淀物沉积到池底，将沉淀物进行回收。最后测定去除硅酸根的废水中残余的硅酸根离子浓度。
对比例1
向硅酸根离子浓度为30mg/L的废水中加入0.2ppm的聚丙烯酰胺，搅拌均匀进行预混，聚丙烯酰胺与废水中的杂质发生絮凝反应，产生絮凝沉淀物；然后向其中加入石灰和氯化镁，并进行搅拌，石灰和氯化镁与废水中的硅酸根离子反应生成硅酸镁化合物，难溶的硅酸镁化合物被预混形成的絮凝沉淀物吸附夹带形成沉淀，在重力作用下，沉淀物沉积到池底，将沉淀物进行回收。最后测定去除硅酸根的废水中残余的硅酸根离子浓度。
对比例2
向硅酸根离子浓度为50mg/L的废水中加入0.2ppm的聚丙烯酰胺和氧化镁，并进行搅拌，发生絮凝反应的同时氧化镁与废水中的硅酸根离子反应生成硅酸镁化合物，形成沉淀后将沉淀物进行回收。最后测定去除硅酸根的废水中残余的硅酸根离子浓度。
对比例3
对比例3与实施例1的区别在于加入的氧化镁和氢氧化镁混悬液的浓度为350ppm；
对比例4
对比例4与实施例1的区别在于加入的氧化镁和氢氧化镁混悬液的浓度为200ppm；
实施例1-3和对比例1和2去除硅酸根后的废水中剩余的硅酸根的浓度及去除率结果如下表所示：
硅酸根(mg/L) 去除率(％)
实施例1 30 60
实施例2 50 70
实施例3 80 75
对比例1 30 20
对比例2 50 30
对比例3 30 32
对比例4 30 31
从表1的数据中可以看出，本发明实施例的废水中硅酸根的去除方法去除硅酸根去除率在60％以上，满足废水处理生产需要。
改变去除药剂或者改变去除药剂的加入方法，都会造成硅酸根离子去除效果的下降；并且氧化镁混悬液的浓度降低后也会造成硅酸根离子去除效果的下降，但是在废水中硅酸根离子浓度一定的情况下，将氧化镁混悬液的浓度升高，并不会造成去除效果的大幅增加，反而会造成去除剂的浪费。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种去除废水中硅酸根的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将絮凝剂投放到待处理的含硅酸根的废水中，进行预混，絮凝剂与废水中的杂质发生絮凝反应，形成絮凝沉淀物；
（2）将氧化镁加入水中进行混合，形成氧化镁混悬液；将氧化镁混悬液加入到步骤（1）得到的废水中，反应生成硅酸镁化合物，难溶的硅酸镁化合物被预混形成的絮凝沉淀物吸附夹带形成沉淀，在重力作用下，沉淀物沉积到池底，将沉淀物进行回收；
所述絮凝剂为聚丙烯酰胺；所述絮凝剂的加入量为0.15-0.25ppm；
所述氧化镁的加入量为：硅酸根离子浓度为30-40mg/L时，加入的氧化镁和氢氧化镁混悬液的浓度为250-300ppm。
2.如权利要求1所述的一种去除废水中硅酸根的方法，其特征在于，所述絮凝剂的加入量为0.2ppm。
3.如权利要求1-2任一项所述的一种去除废水中硅酸根的方法，其特征在于，采用一种去除废水中硅酸根的氧化镁加药装置，包括氧化镁料斗，补水管，加药罐，搅拌器，加药泵和沉淀池；所述氧化镁料斗和补水管都与加药罐连通，加药罐与加药泵通过管道连接，加药罐与加药泵之间的管道上设置有过滤器，加药泵通过管道连通到沉淀池。
4.如权利要求3所述的一种去除废水中硅酸根的方法，其特征在于，所述氧化镁料斗上设置有振打器。
5.如权利要求3所述的一种去除废水中硅酸根的方法，其特征在于，所述沉淀池分为预混凝反应池和絮凝沉淀池。
6.如权利要求5所述的一种去除废水中硅酸根的方法，其特征在于，所述预混凝反应池为矩形构筑物，内部设置有快速搅拌机。
7.如权利要求5所述的一种去除废水中硅酸根的方法，其特征在于，在预混凝反应池中投加氧化镁和氢氧化镁混悬液。
8.如权利要求5所述的一种去除废水中硅酸根的方法，其特征在于，所述絮凝沉淀池中含有一个能量扩散室和一个非混合池室。
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