[发明专利]一种去除工业废水中二氧化硅和硬度的系统和工艺

说明书

本发明公开了一种去除工业废水中二氧化硅和硬度的工艺，包括(1)调质工序、(2)反应工序、(3)絮凝工序和(4)沉淀工序；该方法通过投加氧化镁和铝酸钠初步生成中间物镁铝水滑石，继而生成氢氧化镁、钠长石和氢氧化铝难溶胶体，从而减少废水中二氧化硅和总硬度的含量，有效防止了二氧化硅、钙镁结垢污堵对后续系统的影响，为后续膜系统及蒸发结晶系统的稳定运行提供了保障；而且本处理方法产生的污泥量少，降低了污泥处理系统的投资成本和运行成本。本发明还公开了一种去除工业废水中二氧化硅和硬度的系统，该系统结构简单，设计合理。

技术领域：

本发明涉及一种去除工业废水中二氧化硅和硬度的系统和工艺，属于水处理领域。

背景技术：

工业废水中二氧化硅、钙离子和镁离子通过膜浓缩系统时，容易使膜组件结垢、污堵，致使其通量瞬间下降；而且膜组件发生结垢污堵后其需要的化洗时间长、药剂消耗大，难以保证系统的稳定长久运行。同时，通过膜浓缩系统后废水中的二氧化硅、钙离子和镁离子进一步浓缩后容易在蒸发器中结垢，尤其是二氧化硅结垢后无法化洗恢复，致使严重影响结晶盐的品质。由此可知，去除工业废水中的二氧化硅、钙离子和镁离子尤为关键。

现阶段，处理工业废水中钙离子和镁离子的方法主要有双碱法、石灰软化法和离子交换法，辅以镁剂除硅法去除工业废水中的二氧化硅。但是，上述方法在应用过程中都存在一定的条件限制，双碱法主要适用于去除水中的非碳酸盐硬度，及原水中总硬度较高且总碱度较低的情况；石灰软化法主要针对原水中碱度和硬度都很高，且碱度明显高于硬度的情况；离子交换法主要针对原水中的钙、镁离子较低时，最大程度降低浓盐水的总硬度，通过离子交换法处理后，浓盐水的含盐量略有增加，碱度保持不变。

综上所述，双碱法、石灰软化法、离子交换法和镁剂除硅法在应用过程中都存在一定的条件限制，更为制约其发展的是，这些方法去除工业废水中的二氧化硅和钙离子、镁离子主要是投加药剂通过化学反应生成沉淀，导致钙离子、镁离子及二氧化硅的去除效率整体较低，其硬度去除效率最高为85％，二氧化硅的去除率仅仅为60％。通过膜浓缩后其浓度进一步增高，严重制约了高含盐废水零排放技术的发展。同时，产生的污泥量较大、由于镁剂和熟石灰为微溶物，加药管道极易发生堵塞。

发明内容：

本发明的第一个目的在于提供一种高效、稳定、经济去除工业废水中二氧化硅和硬度的工艺；

本发明的第二个目的在于提供一种高效、稳定、经济去除工业废水中二氧化硅和硬度的系统；

本发明的第一个目的由如下技术方案实施：一种去除工业废水中二氧化硅和硬度的工艺，其包括如下工序：

一种去除工业废水中二氧化硅和硬度的工艺，其特征在于，其包括如下工序：

(1)调质工序，将不同来源废水加入调节池内混合调质，在调节池中不投加任何物质，一方面防止废水直接进入反应池内造成反应池内的进水量忽大忽小，另一方面防止进入反应池内废水中的钙镁和二氧化硅含量忽大忽小，对后续反应池的冲击，造成反应不充分或者药剂投加量过大等问题，属于物理调节工序，不发生任何化学变化，均衡的调节后液；

(2)反应工序，调节所述调节后液的pH到10～10.5，加入占所述调节后液85～100mg/L的偏铝酸钠和35～45mg/L的氧化镁，同时以70～80r/min的速度搅拌，反应20～30min后得到反应后液；

(3)絮凝工序，在所述反应后液中加入絮凝剂，得到絮凝后液；

(4)沉淀工序：所述絮凝后液沉淀分离60～90min，得到上清液和污泥，所述上清液即为合格产水。

进一步的，所述偏铝酸钠和所述氧化镁以溶液形式同时加入，所述偏铝酸钠溶液和所述氧化镁溶液的浓度分别为10～15m％和2～5m‰，偏铝酸钠和氧化镁以溶液形式投加，便于管道的输送以及控制其投加量；氧化镁属于微溶物，高浓度容易堵塞管道，因此需要控制其溶液浓度。