YASA ET 亚沙环境丨从废水中去除二氧化硅的五种方法

来源: | 作者:YASA ET | 亚沙环境 | 发布时间: 2022-12-01 | 3875 次浏览 | 分享到:
二氧化硅会给工业设备带来重大问题,但幸运的是,有各种方法从供水中去除它,包括石灰软化、离子交换、反渗透、超滤和电絮凝。 让我们来研究一下这些从水或废水流中去除二氧化硅的有效技术。

YASA ET | 从废水中去除二氧化硅的五种方法





二氧化硅会给工业设备带来重大问题,但幸运的是,有各种方法从供水中去除它,包括石灰软化、离子交换、反渗透、超滤和电絮凝。 让我们来研究一下这些从水或废水中去除二氧化硅的有效技术。

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为什么要去除水中的二氧化硅?

虽然通常可以利用膜处理过程从饮用水中去除二氧化硅,但它的去除在工业过程中也很重要。 许多行业需要高效的从水中去除硅,从而防止硅污染增加工艺设备的操作和维护成本。尤其是冷却塔、锅炉和其他类似工业,需要适当地去除这种元素。 

首先让我们来看看由水中的二氧化硅会引起的主要问题。

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废水问题中较高的硅含量导致的问题

水中二氧化硅含量高会对膜过滤设备造成重大问题,如反渗透。 无论你的水来自哪里,二氧化硅很可能是一个主要的成分——尤其是在地下水中。二氧化硅会引起一系列的负面影响,因此需要通过工业水处理进行有效的清洗。如果没有去除硅元素,你很可能会看到设备运行工况的恶化和功能的丧失,因为:

 膜污染:在反渗透和纳滤系统中,硅颗粒可以滞留在膜孔中。它们会阻止液体通过细胞膜的流动,并可能导致早期撕裂。 

加热和冷却效率降低:当硅沉积在水中并集中在设备的传热表面时,设备一侧会形成垢沉积。这类沉积是良好的绝热体,降低了传热机构的效率和设备的性能。它还能脱落下来,形成可以中断水流的碎片,对系统运行稳定性造成不良影响。

对压力范围的影响:这些沉积物和碎片会影响系统在最佳压力范围内运行的能力。 

磨料:二氧化硅是一种磨料,甚至用于喷砂和雕刻。它会把它的磨蚀作用带到锅炉的内部,并侵蚀它,造成过早的磨损和昂贵的维修。

 如何解决这些问题?根据这种胶体的类型和特性,我们推荐了五种去除二氧化硅的方法。

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石灰软化以去除二氧化硅

石灰软化是降低水中二氧化硅含量的常见方法。为了去除二氧化硅,你还需要在水源中加入含有氢氧化钙的石灰。 添加石灰可以通过去除镁和碳酸钙来消除水的硬度。这两种物质会沉淀,但也降低了二氧化硅的含量。 水中的二氧化硅会附着在碳酸钙和碳酸镁上。当石灰使这两者沉淀时,水中的二氧化硅就会自动沉淀。 此外,您可以通过各种方法去除这些沉淀。但有时,它会导致硅垢的问题,但总的来说,这是一种有效的方法。

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离子交换去除二氧化硅

离子交换也是生产无污染物处理过的水的最常见的方法之一。二氧化硅在水中分裂成离子二氧化硅。这个离子带有负电荷。这就是为什么阴离子树脂可以吸引并结合这种活性二氧化硅来去除二氧化硅颗粒。 该树脂由烧碱(氢氧化钠)制成,对硅具有很强的亲和力。其离子形式的二氧化硅是一种弱酸,树脂中的氢氧化钠完全去除离子二氧化硅。它基本上与二氧化硅交换羟基部分(OH)。 去除二氧化硅后,由于产生大量的羟基离子,处理水的pH增加。因此,需要一个额外的步骤来稳定pH值。

由于离子交换法采用烧碱,所以不适用于住宅应用。在每个去除周期后,树脂也需要更换和清洗。

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用反渗透法去除二氧化硅

反渗透(RO)是目前工业海水淡化的主要工艺,但其性能受到水质的影响,特别是硅和钙的影响。 

在高硅含量的水或废水中,污染的风险非常高。由于硅垢的复杂性,难以控制,往往导致反渗透系统的设计效率降低,无法正确、安全地运行。

 在这些情况下,总是需要进行预处理,以减少二氧化硅的存在,并降低反渗透设备的污染和关闭时间的风险。

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超滤去除胶体二氧化硅

超滤只能应用在去除胶体二氧化硅,它不适合用于水中活性二氧化硅的存在。

因此,我们首先需要确定水中二氧化硅的类型。由于超滤使用非常细小的过滤精度,因此可以很容易地去除胶体二氧化硅。

 如果你的供水中有颗粒状硅酸盐和溶解的二氧化硅,应用超滤去除胶体二氧化硅。

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用电絮凝法去除二氧化硅

电絮凝是一种相当新的技术,适用于工业用水的净化。除二氧化硅外,该方法还能有效地去除硬质矿床、塑料杂质等。 

在EC系统中,如亚沙环境的PREDEST设备,有一个电絮凝反应器。这个反应器腔室有两个平行的板,用来将电通过水。

水在通过这两个板块时是分散的。电场会从水中分离出所有的污染物。 电场可以使污染物离子带电,并形成絮凝体,使它们分离。这种技术在经济上也很有效,因为它可以通过连续性处理来处理废水。

图7.1:电絮凝除硅的工艺流程图

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高效去除二氧化硅的水处理系统设计

处理系统需要仔细设计,以去除水中的二氧化硅,并满足处理要求,特别是在饮用水应用中。

 正如我们所提到的,五种处理技术可以去除水中的二氧化硅,但每一种都有其缺点。在下图中,我们介绍了一种处理系统,它几乎可以通过使用水软化剂、电絮凝和超滤设备从水中去除二氧化硅。

图8.1:除硅工艺流程介绍

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去除硅的最佳方法是什么?

对于二氧化硅去除处理,合适的方法需要考虑给水的特性和二氧化硅的类型。

 YASA ET通过对高硅水进行测试,帮助世界各地的公司找到解决其水和废水问题的解决方案,并在进行准确的评估后设计出合适的解决方案。

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