[发明专利]一种含硅高盐废水的除硅工艺

说明书

本发明为一种含硅高盐废水的除硅工艺。一种含硅高盐废水的除硅工艺，包括以下步骤：S10：向含硅高盐废水中加入石灰后，搅拌0.1‑5h后，过滤，得过滤后的含硅高盐废水；S20：向所述的过滤后的含硅高盐废水中加入絮凝剂后，搅拌0.1‑5h后，过滤，即可得到可回收利用的高盐水。本发明所述的一种含硅高盐废水的除硅工艺，可以将含硅高盐废水中的Si(Ⅳ)浓度降至低于0.3mg/L后，即SiO₂浓度低于0.642mg/L后，将其回收利用，用于氯碱工业；含硅高盐废水的回收利用既实现了节能减排的目的，又节约了生产成本。

技术领域

本发明属于盐水除硅领域，具体涉及一种含硅高盐废水的除硅工艺。

背景技术

氯碱工业是通过电解饱和盐水(NaCl溶液)来获得氢气(H₂)、氯气(Cl₂)和氢氧化钠(一种强碱，化学式NaOH)溶液。其主要工艺流程是向化盐池内注入水，并且加入粗盐(粗氯化钠晶体，化学式NaCl，粗盐中含有许多其它杂质)，在化盐池内生成了饱和盐水(NaCl溶液)，称为一次盐水。一次盐水经过添加各种精制试剂，除去杂质后得到精制盐水。精制盐水进入电解槽，在离子膜上发生电解反应，生成气相的氢气、氯气和氢氧化钠溶液。

在整个工艺流程中，核心设备是电解槽上的离子膜。一次盐水中的一些杂质离子势必影响到离子膜的运行。为了保证离子膜的高性能运行，必须将一次盐水中影响离子膜运行的杂质离子除去，因此一次盐水的精制过程必须严格进行。

一次盐水中有多种阳离子杂质，其中对离子膜无害的杂质有K⁺、Fe²⁺、Fe³⁺，对离子膜有害的杂质有Ca²⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Sr²⁺、Ni²⁺、Al³⁺、含Si化合物。在这些对离子膜有害的杂质中，Ca²⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Sr²⁺、Ni²⁺的碳酸盐均不溶于水，Al³⁺与发生双水解反应。这些杂质离子均可使用碳酸钠(Na₂CO₃)除去，离子反应方程式如下：

此外，对离子膜无害的Fe²⁺、Fe³⁺也会被除去，离子反应方程式如下：

所有杂质中最难除去的是含Si化合物，传统的除硅试剂是氢氧化镁[Mg(OH)₂]、氧化镁(MgO)、氯化镁(MgCl₂)等。然而，含镁(Mg)试剂除硅效率有限。近些年来，国内外逐渐出现了许多种新的除硅工艺，这些工艺包括反应试剂除硅、絮凝剂/混凝剂除硅、吸附剂除硅等。

传统的氯碱工业采用含镁试剂除去盐水中的含硅化合物。CN 108751523A提供了一种高盐废水的除硬除硅的方法，可将二氧化硅的浓度除至15mg/L以下。CN 105540939A提供了一种废水除钙镁氟硅的装置和方法，硅去除率达96％以上。CN 108751531A提供了一种废水除硅浓缩处理的方法，可将硅除至8mg/L左右。

上述的几种除硅方法或添加试剂种类繁多，或用量较大；且进入高电流密度自然循环复级式膜极距离子膜电解槽的精制盐水指标中，二氧化硅(SiO₂)浓度不得高于2.3mg/L。含硅高盐废水经过上述几种除硅方法处理后，硅浓度仍然较高，不满足指标，因而不能进入电解槽回收利用。