本發(fā)明涉及脫硅技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種油田采出水、鍋爐補給水、鍋爐回水、反滲透膜除硅前期的預(yù)處理以及其他工業(yè)用水中硅化合物的去除方法。

背景技術(shù)：

目前，世界范圍內(nèi)工業(yè)污水除硅技術(shù)應(yīng)用廣泛的技術(shù)分別有混凝除硅技術(shù)、反滲透除硅技術(shù)、微泡浮選除硅技術(shù)、電凝聚除硅技術(shù)、化學(xué)阻垢劑抑制技術(shù)、離子交換除硅技術(shù)。作為非深度除硅方法，應(yīng)用比較廣泛的主要是混凝除硅技術(shù)，其方法是：①首先將藥劑溶在水中，在配制設(shè)備中對除硅劑、混凝劑、沉淀劑進行溶解配制；②污水?dāng)嚢?，精?xì)調(diào)整PH值，精確掌握各藥劑加入時間及加入量；③在原水中依次加入配置好的除硅劑，混凝劑、沉淀劑，在一定條件下，藥劑在原水中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，沉淀使原水中的硅化合物凝聚；④澄清池對絮體沉淀進行1-2小時的靜態(tài)沉降；⑤沉降后的上層清液即為處理后的水，下層絮體沉淀為廢液。

現(xiàn)有工業(yè)污水除硅技術(shù)存在以下缺點：

①混凝除硅技術(shù)首先要對主藥劑、絮凝劑、助凝劑按配方進行溶解配制，混凝除硅技術(shù)，各藥劑的加入量及加入時間要求比較高，有的甚至要十分精確，在實際的處理過程中，由于原水的動態(tài)過程變化而往往難以操作。

②混凝除硅技術(shù)由于在原水中加入了除硅藥劑、絮凝劑、助凝劑從而產(chǎn)生大量的絮體沉淀，這些無形增加的絮體污泥廢液，后續(xù)處理十分困難。

③混凝除硅技術(shù)中加入多種藥劑在除硅的同時也會對原水造成二次污染，這對某些系統(tǒng)工藝有較大的影響，如絮凝劑會對石油生產(chǎn)過程中的破乳劑造成破壞。

④混凝除硅技術(shù)工藝較復(fù)雜，需要較多的配套設(shè)施和設(shè)備，影響混凝效果的因素也很多，處理成本及消耗均較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種工業(yè)用水除硅方法及裝置，用以解決現(xiàn)有工業(yè)污水除硅技術(shù)的操作復(fù)雜、后續(xù)處理困難、處理成本及消耗大的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種工業(yè)用水除硅方法，其特征在于，所述除硅工藝由以下步驟組成：

1)、確定待處理原水PH值為中性或堿性；

2)、將含硅化合物的待處理原水直接通過不溶于水的固體除硅劑吸附層及過濾介質(zhì)進行吸附過濾；

3)、固體除硅劑吸附層吸附一定量的硅化合物后更換固體除硅劑。

所述固體除硅劑為輕質(zhì)氧化鎂和重質(zhì)氧化鎂中的一種或者兩種的混合。

所述輕質(zhì)氧化鎂和重質(zhì)氧化鎂均為工業(yè)級，輕質(zhì)氧化鎂的堆積密度是0.2g/mL，重質(zhì)氧化鎂的堆積密度是0.5g/mL。

所述固體除硅劑為飼料級氧化鎂。

所述飼料級氧化鎂與待處理原水中的硅的質(zhì)量比是1:1.82～2.6。

所述飼料級氧化鎂與待處理原水中的硅的質(zhì)量比是1:2.25。

步驟1)是在原水罐中進行，步驟2)是在除硅吸附罐中進行，原水罐的底部出口連通除硅吸附罐的上部入口，除硅吸附罐的底部出口連通有清液罐。

所述過濾介質(zhì)設(shè)置在除硅吸附罐內(nèi)，過濾介質(zhì)的孔徑小于固定除硅劑的顆粒直徑，固體除硅劑在過濾介質(zhì)上側(cè)形成硅化合物吸附層。

所述固體除硅劑為氫氧化鐵或氫氧化鎂。

一種用于實現(xiàn)工業(yè)用水除硅方法的除硅裝置，所述除硅裝置包括原水罐、除硅吸附罐和清液罐，原水罐的出口連通除硅吸附罐的入口，除硅吸附罐的底部出口連通有清液罐，除硅吸附罐內(nèi)設(shè)有至少一層過濾介質(zhì)，過濾介質(zhì)的上側(cè)設(shè)有固體除硅劑吸附層。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

1、本發(fā)明的除硅工藝結(jié)構(gòu)簡單，操作簡單，固體除硅劑無需先行溶解。而傳統(tǒng)混凝除硅技術(shù)首先要對多種藥劑進行溶解配制，其次需較為精確掌握各藥劑加入時間、加入量，還需澄清池對絮體沉淀進行靜態(tài)沉降，需要較多的配套設(shè)施和設(shè)備，而本發(fā)明沒有這些過程。

2、除硅效率提高，除硅效果明顯，混凝除硅技術(shù)中產(chǎn)生的絮體沉淀需要進行靜態(tài)沉降1～2小時不等，大量的絮體沉淀廢液中亦含有一定量的原水資源。而本發(fā)明采用過濾介質(zhì)過濾，固體除硅劑吸附除硅，無需原水靜態(tài)停留，沒有大量沉淀，除硅效果明顯，并節(jié)約了大量水資源。

3.本發(fā)明的除硅工藝不會產(chǎn)生新的污泥和二次污染，現(xiàn)有的混凝除硅技術(shù)，因加入大量的可溶性藥劑，在原水中產(chǎn)生大量絮體污泥，使后續(xù)處理十分困難，即便是沉清池中的上層清液也會或多或少的受到可溶于水的藥劑的污染。

4.本發(fā)明采用不溶于水的固體除硅劑，經(jīng)濟易得，與混凝除硅技術(shù)中加入大量藥劑相比，處理成本明顯降低，經(jīng)濟效益顯著。

附圖說明

圖1為工業(yè)用水除硅裝置的示意圖。

具體實施方式

以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

實施例1

參照圖1，本發(fā)明的工業(yè)用水除硅方法由以下步驟組成：

1)、將待處理原水首先送入原水罐1，確定待處理原水PH值為中性或堿性，保證不溶于水的固體除硅劑不會與原水中的酸性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而損耗。一般水質(zhì)就是中性或堿性，無需調(diào)整。但最好待處理原水的PH值是10.1，原因是經(jīng)過試驗檢測，通過氧化鎂處理后的水的PH值是10.1，可以在原水罐1中加入氫氧化鈉等堿性物質(zhì)，將原水罐1中待處理原水的PH值調(diào)至10.1。

2)、原水罐1的出口連通除硅吸附罐2的入口，除硅吸附罐2的底部出口連通有清液罐3，除硅吸附罐2內(nèi)設(shè)有一層過濾介質(zhì)5，過濾介質(zhì)5的上側(cè)設(shè)有不溶于水的輕質(zhì)氧化鎂作為固體除硅劑，從而在過濾介質(zhì)5上側(cè)形成一層固體除硅劑吸附層，輕質(zhì)氧化鎂為工業(yè)級，輕質(zhì)氧化鎂的堆積密度是0.2g/mL，輕質(zhì)氧化鎂的用量是每100g輕質(zhì)氧化鎂對應(yīng)1.82噸硅含量為100mg/L的原水，輕質(zhì)氧化鎂的粒徑大于過濾介質(zhì)的孔徑，輕質(zhì)氧化鎂在過濾介質(zhì)5上側(cè)形成硅化合物吸附層4，步驟1)中的原水從原水罐1進入除硅吸附罐2中，含硅化合物的待處理原水直接通過不溶于水的固體除硅劑吸附層4及過濾介質(zhì)5進行吸附過濾。

3)、輕質(zhì)氧化鎂吸附一定量的硅化合物后更換固體除硅劑，即輕質(zhì)氧化鎂吸附的硅化合物達(dá)到輕質(zhì)氧化鎂本身重量的1.82倍時就需要更換新的輕質(zhì)氧化鎂。

本實施例中可以選用織物或多孔濾材作為過濾介質(zhì)5，多孔濾材可以是微孔塑料或者微孔陶瓷，還可以是金屬纖維燒結(jié)氈。

實施例2

本實施例與實施例1的區(qū)別是輕質(zhì)氧化鎂的堆積密度是0.17g/mL。

實施例3

本實施例與實施例1的區(qū)別是輕質(zhì)氧化鎂的堆積密度是0.3g/mL。

實施例4

本實施例與實施例1的區(qū)別是過濾介質(zhì)的上側(cè)放置重質(zhì)氧化鎂作為固體除硅劑，重質(zhì)氧化鎂均工業(yè)級，重質(zhì)氧化鎂的堆積密度是0.5g/mL。

實施例5

本實施例與實施例4的區(qū)別是重質(zhì)氧化鎂的堆積密度是0.45g/mL。

實施例6

本實施例與實施例4的區(qū)別是重質(zhì)氧化鎂的堆積密度是0.55g/mL。

實施例7

本實施例與實施例1的區(qū)別是過濾介質(zhì)的上側(cè)放置飼料級氧化鎂作為固體除硅劑。飼料級氧化鎂的用量是：飼料級氧化鎂與待處理原水中的硅的質(zhì)量比是1:2.25，即飼料級氧化鎂吸附的硅化合物達(dá)到飼料級氧化鎂本身重量的2.25倍時就需要更換新的飼料級氧化鎂。

實施例8

本實施例與實施例7的區(qū)別是飼料級氧化鎂與待處理原水中的硅的質(zhì)量比是1:1.82。

實施例9

本實施例與實施例7的區(qū)別是飼料級氧化鎂與待處理原水中的硅的質(zhì)量比是1:2.6。

下面結(jié)合表1對各實施例的脫硅效果進行對比。

表1-各實施例對總硅含量182.1mg/L的原水進行脫硅后結(jié)果

從表1可以看出，飼料級氧化鎂的除硅效果最為明顯，而且飼料級氧化鎂在與待處理原水中的硅的質(zhì)量比是1:2時最為經(jīng)濟，同時可以保證較好的除硅效果。當(dāng)采用輕質(zhì)氧化鎂作為固體除硅劑時，輕質(zhì)氧化鎂的堆積密度是0.2g/mL時最為經(jīng)濟，同時可以保證非常好的除硅效果。當(dāng)采用重質(zhì)氧化鎂作為固體除硅劑時，重質(zhì)氧化鎂的堆積密度是0.5g/mL時最為經(jīng)濟，同時可以保證非常好的除硅效果。

下面給出幾個現(xiàn)有除硅方法的實施例作為參考，對比例均是對總硅含量182.1mg/L的原水進行脫硅后結(jié)果。

表2-混凝除硅技術(shù)的對比例

通過上述對比例可以明顯看出，本發(fā)明的除硅效率更高，除硅效果明顯，無需原水靜態(tài)停留，沒有大量沉淀，采用過濾介質(zhì)過濾后，水中的懸浮物明顯更少，節(jié)約了大量水資源，而且不會產(chǎn)生新的污泥和二次污染，本發(fā)明與混凝除硅技術(shù)中加入大量藥劑相比，處理成本明顯降低，經(jīng)濟效益顯著。

本發(fā)明還可以采用氫氧化鐵或氫氧化鎂作為固體除硅劑。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施例對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進，均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。