CN204958618U - 采用管式微滤膜去除工业用水及废水中硅化物的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及工业废水回用处理领域，尤其是一种运用管式微滤膜去除工业用水及废水中硅化物的系统，包括反应槽、浓缩槽、管式膜组件、过滤水槽、污泥贮槽和板框压滤机；所述反应槽与待处理进水口连通，出水口与浓缩槽的进水口连通，反应槽内设置有机械搅拌装置及pH值监测装置；浓缩槽的出水口与管式膜组件的进水口端连通；所述管式膜组件上设置有滤水出口端及浓水回流端，滤水出口端与过滤水槽连通；浓水回流端与管式膜组件的进水口端连通，浓水回流端设置有污泥浓缩液排放管路，污泥浓缩液排放管路与污泥贮槽连通；所述污泥贮槽后方设置有板框压滤机，板框压滤机的脱离水出口与反应槽连通。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业废水回用处理领域，尤其是一种运用管式微
滤膜去除工业用水及废水中硅化物的系统。
背景技术
工业用水中的硅化合物会对生产产生很大的影响。工业汽锅补给
水、地热水和冷却水中的硅化物易于形成硅垢，且形成的硅垢致密坚
硬，难于用普通的方式清洗，严重影响装备的传热效率和安全运行；
电子工业用水中，二氧化硅在对单晶硅生产半导体时易造成积粘液风
险，严重影响电子管及固体电路的质量；在造纸工业用水中，二氧化
硅含量太高，将使纸质变脆；在人造丝工业用水中，硅酸含量太高将
影响纤维强度和粘胶的粘度；在湿法冶金用水中，硅酸含量跨越一定
范围将泛起乳化而影响生产。为此在给水处置系统中，均需进行硅的
脱除。工业废水中硅的存在会对后续处理回用产生不利影响，尤其在
利用反渗透进行脱盐处理中，硅的含量过高时会使反渗透膜结垢，而
且这种硅垢几乎无法清洗，使膜无法使用。
现有的除硅方法很多，最常用的是通过加入碱（常见的有石灰、
液碱等）和镁盐，形成硅盐沉淀物，然后用澄清池沉淀。这种方法的
缺点是硅盐的沉淀性很差，大量漂浮在澄清池的水面上，无法沉淀到
污泥中而继续留在水体，给去除沉积物带来很大不便。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种运用管式微滤膜去
除工业用水及废水中硅化物的系统，可以彻底去除工业用水及废水中
致垢成分硅化物。
为解决上述技术问题，本实用新型是按如下方式实现的：本实用
新型所述采用管式微滤膜去除工业用水及废水中硅化物的系统，包括
反应槽、浓缩槽、管式膜组件、过滤水槽、污泥贮槽和板框压滤机；
所述反应槽与待处理进水口连通，出水口与浓缩槽的进水口连通，反
应槽内设置有机械搅拌装置及pH值监测装置；浓缩槽的出水口与管
式膜组件的进水口端连通；所述管式膜组件上设置有滤水出口端及浓
水回流端，滤水出口端与过滤水槽连通；浓水回流端与管式膜组件的
进水口端连通，浓水回流端设置有污泥浓缩液排放管路，污泥浓缩液
排放管路与污泥贮槽连通；所述污泥贮槽后方设置有板框压滤机，板
框压滤机的脱离水出口与反应槽连通。
所述过滤水槽后方设置有用于降低TOC值的活性炭过滤器。
所述管式膜组件由错流过滤的管式微滤膜组成。
上述去除工业用水及废水中硅化物的系统，所采用的工艺方法包
括如下步骤：
1)将待处理水导入反应槽中，在反应槽中添加石灰、纯碱，根
据实际情况可以选择性添加镁盐，通过化学反应形成碳酸钙
和氢氧化镁的沉淀物，同时氢氧化镁携带二氧化硅形成共沉
淀；反应槽中可添加次氯酸钠用于抑制微生物的滋生；
2)将经过反应槽后的含有反应生成的悬浮固体的水通过溢流的
方式通入浓缩槽中；
3)将浓缩槽内的水注入管式膜组件内进行固液分离；
4)管式膜组件的滤出水存放于过滤水槽中，根据实际需要可在
过滤水槽之后增加活性炭过滤器；
5)流经管式膜组件的水将再次被通入管式膜组件中进行循环过
滤，此过程中产生的含有污泥浓缩液将被排泄至污泥贮槽内；
6)通过板框压滤机对污泥贮槽内的浓缩液进行污泥脱水处理，
污泥脱水处理后的脱离水将再次被注入反应槽中进行第二次
处理；对脱水后的泥饼外运进行集中处理。
本实用新型的积极效果：本实用新型所述采用管式微滤膜去除工
业用水及废水中硅化物的系统，选择了化学加药软化跟管式膜组件的
处理模式，依靠管式膜组件取代沉淀池、砂滤和超滤等多道前处理及
过滤设备，可直接进行过滤实现固体颗粒和液体的分离，水中污染物
不需要沉淀就能有效去除，可直接作为后续脱盐或蒸发工艺的前处
理；该系统在除硅的同时，可同步除去钙、镁、钡、锶等所有二价阳
离子，基本完全消除后续系统的无机致垢成分；整个反应过程中无需
投加絮凝剂、PAM，无需考虑矾花沉降效率，并可在高pH条件下持续
运行（pH大于10），因此更能保证快速有效去除钙镁硅沉淀，和锶、
钡等有结垢倾向的离子成分。
在后续阶段可通过板框压滤机实现彻底的固液分离，固体微粒可
回收利用，回收率接近100%，可将固体废弃物资源化；该系统中所
涉及到的设备清洗方便，仅仅需要常规的无机酸、碱和氧化剂，没有
废水排放限制。
管式膜组件作为过滤的核心部件，采用管式大流量错流过滤，水
流切向高速流过膜表面，在过滤的同时还有冲刷清洁膜表面的作用，
污染物不易累积，膜面不易污染，适合过滤高浊度（最高5%的悬浮
固体浓度）和污染物粒径相近的料液；滤后的产水浊度<1NTU，可以
有效的保护反渗透。管式膜组件作为反渗透或蒸发器等脱盐工艺的管
式膜软化处理，大大缩短简化了工艺流程，减少了系统占地面积，提
高了后续设备的回收率，并有效延长其使用寿命。相较于其他膜组件，
管式膜组件有强度好、耐摩擦、耐高浓度药剂清洗、可在极高悬浮固
体浓度下稳定运行、可耐受进水水质波动等优良性能。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型所述的采用管式微滤膜去除工业用水及
废水中硅化物的系统，包括反应槽、浓缩槽、管式膜组件、过滤水槽、
污泥贮槽和板框压滤机；所述反应槽与待处理进水口连通，出水口与
浓缩槽的进水口连通，反应槽内设置有机械搅拌装置及pH值监测装
置；浓缩槽的出水口与管式膜组件的进水口端连通；所述管式膜组件
上设置有滤水出口端及浓水回流端，滤水出口端与过滤水槽连通；浓
水回流端与管式膜组件的进水口端连通，浓水回流端设置有污泥浓缩
液排放管路，污泥浓缩液排放管路与污泥贮槽连通；所述污泥贮槽后
方设置有板框压滤机，板框压滤机的脱离水出口与反应槽连通。
上述采用管式微滤膜去除工业用水及废水中硅化物的系统所采
用的工艺方法包括如下步骤：
1)将待处理水导入反应槽中，在反应槽中添加石灰、纯碱，根
据实际情况可以选择性添加镁盐，通过化学反应形成碳酸钙
和氢氧化镁的沉淀物，同时氢氧化镁携带二氧化硅形成共沉
淀；反应槽中可添加次氯酸钠用于抑制微生物的滋生；
Ca(HCO3)2+Ca(OH)2-->2CaCO3(s)
MgCl2+Ca(OH)2+Na2CO3-->2CaCO3(s)+2NaCl+Mg(OH)2(s)
SiO2+Mg(OH)2(s)-->Mg(HSiO3)2(s)
生成物括号内的(s)表示发生反应生成了不溶物，即悬浮固体；
部分资料显示，根据初始和最终硅的含量，为了有效的携带二氧
化硅共沉淀，所需要的Mg离子浓度（mg/l）大约需要是二氧化硅浓
度（mg/l）的2.5倍。不同的技术文献有不同的比例数值，相信和很
多其他影响因素有关，因此实际情况应根据烧杯实验确定才最可靠。
）在水中现有的镁离子不足以携带二氧化硅沉淀的情况下，就需要人工
投加镁盐来促进除硅效果，补充镁盐的同时，需要添加等当量的碱（石
灰或液碱）与这些镁盐反应。可供选择的镁盐有氧化镁和氯化镁，前
者一般廉价易得，但是不易操作，且反应较慢，需要一定温度；后者
则相对价格较高，但是因其易溶于水制成溶液，因此操作方便，反应
迅速。
将经过反应槽后的含有反应生成的悬浮固体的水通过溢流的
方式通入浓缩槽中；
3)将浓缩槽内的水注入管式膜组件内进行固液分离；
4)管式膜组件的滤出水存放于过滤水槽中，根据实际需要可在
过滤水槽之后增加活性炭过滤器，将TOC降低到一定程度，
避免造成回收反渗透的污堵，但若进水TOC足够低，则无需
考虑设置活性炭过滤器。同时，活性炭过滤器还能去除前处
理水中的残留氧化剂（余氯）；
5)流经管式膜组件的水将再次被通入管式膜组件中进行循环过
滤，此过程中产生的含有污泥浓缩液将被排泄至污泥贮槽内，
污泥浓缩液中污泥的发生量首先取决于水量和进水水质，尤
其是其中的钙镁离子浓度，其次取决于所加药剂的类型，比
如添加石灰自然会带入钙离子，会形成更多的污泥；又比如
添加镁盐，镁盐自然也会形成相应的不溶物，最终成为污泥；
6)通过板框压滤机对污泥贮槽内的浓缩液进行污泥脱水处理，
污泥脱水处理后的脱离水将再次被注入反应槽中进行第二次
处理；对脱水后的泥饼外运进行集中处理。
Claims (3)
1.采用管式微滤膜去除工业用水及废水中硅化物的系统，其特征在于：包括反应槽、浓缩槽、管式膜组件、过滤水槽、污泥贮槽和板框压滤机；所述反应槽与待处理进水口连通，出水口与浓缩槽的进水口连通，反应槽内设置有机械搅拌装置及pH值监测装置；浓缩槽的出水口与管式膜组件的进水口端连通；所述管式膜组件上设置有滤水出口端及浓水回流端，滤水出口端与过滤水槽连通；浓水回流端与管式膜组件的进水口端连通，浓水回流端设置有污泥浓缩液排放管路，污泥浓缩液排放管路与污泥贮槽连通；所述污泥贮槽后方设置有板框压滤机，板框压滤机的脱离水出口与反应槽连通。
2.根据权利要求1所述的采用管式微滤膜去除工业用水及废水中硅化物的系统，其特征在于：所述过滤水槽后方设置有活性炭过滤器。
3.根据权利要求1所述的采用管式微滤膜去除工业用水及废水中硅化物的系统，其特征在于：所述管式膜组件由错流过滤的管式微滤膜组成。
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|---|---|---|---|
| CN201520756078.6U CN204958618U (zh) | 2015-09-28 | 2015-09-28 | 采用管式微滤膜去除工业用水及废水中硅化物的系统 |
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| CN201520756078.6U CN204958618U (zh) | 2015-09-28 | 2015-09-28 | 采用管式微滤膜去除工业用水及废水中硅化物的系统 |
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| CN201520756078.6U Active CN204958618U (zh) | 2015-09-28 | 2015-09-28 | 采用管式微滤膜去除工业用水及废水中硅化物的系统 |
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| CN (1) | CN204958618U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106336047A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-01-18 | 成都恩承科技股份有限公司 | 撬装式废水深度处理系统 |
| CN107445334A (zh) * | 2017-08-06 | 2017-12-08 | 陕西蔚蓝节能环境科技集团有限责任公司 | 一种反渗透浓水软化除硅处理工艺 |
| WO2020181754A1 (zh) * | 2019-03-14 | 2020-09-17 | 上海凯鑫分离技术股份有限公司 | 一种高盐废水除硬除硅除浊的处理系统与处理工艺 |
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2015
- 2015-09-28 CN CN201520756078.6U patent/CN204958618U/zh active Active
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| US20210261447A1 (en) * | 2019-03-14 | 2021-08-26 | Keysino Separation Technology Inc. | Treatment system and treatment process for removing hardness, silicon, and turbidity from wastewater having high salt concentration |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |