一種除矽裝置的製作方法

2023-09-23 06:08:05 7

本實用新型涉及脫矽技術領域，具體涉及一種除矽裝置。

背景技術：

目前，世界範圍內工業汙水除矽技術應用廣泛的技術分別有混凝除矽技術、反滲透除矽技術、微泡浮選除矽技術、電凝聚除矽技術、化學阻垢劑抑制技術、離子交換除矽技術。作為非深度除矽方法，應用比較廣泛的主要是混凝除矽技術，其方法是：①首先將藥劑溶在水中，在配製設備中對除矽劑、混凝劑、沉澱劑進行溶解配製；②汙水攪拌，精細調整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矽劑，混凝劑、沉澱劑，在一定條件下，藥劑在原水中發生化學反應產生沉澱，沉澱使原水中的矽化合物凝聚；④澄清池對絮體沉澱進行1-2小時的靜態沉降；⑤沉降後的上層清液即為處理後的水，下層絮體沉澱為廢液。

現有工業汙水除矽技術存在以下缺點：

①混凝除矽技術首先要對主藥劑、絮凝劑、助凝劑按配方進行溶解配製，混凝除矽技術，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，由於原水的動態過程變化而往往難以操作。

②混凝除矽技術由於在原水中加入了除矽藥劑、絮凝劑、助凝劑從而產生大量的絮體沉澱，這些無形增加的絮體汙泥廢液，後續處理十分困難。

③混凝除矽技術中加入多種藥劑在除矽的同時也會對原水造成二次汙染，這對某些系統工藝有較大的影響，如絮凝劑會對石油生產過程中的破乳劑造成破壞。

④混凝除矽技術工藝較複雜，需要較多的配套設施和設備，影響混凝效果的因素也很多，處理成本及消耗均較大。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種除矽裝置，用以解決現有除矽裝置結構複雜、後續處理困難、處理成本大的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供一種除矽裝置。具體地，所述除矽裝置包括原水罐、除矽吸附罐和清液罐，原水罐通過原水管路連通除矽吸附罐，除矽吸附罐通過清液管路連通清液罐，除矽吸附罐內設有過濾層，過濾層的上側設有不溶於水的矽化合物吸附層。

所述矽化合物吸附層是由除矽顆粒在過濾層上側堆積而成，除矽顆粒的粒徑大於過濾層的孔徑。

所述除矽顆粒為輕質氧化鎂、重質氧化鎂或飼料級氧化鎂。

所述原水管路連接在除矽吸附罐的側部，原水管路中的原水水平進入除矽吸附罐中。

所述過濾層為多孔濾材。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氈。

所述過濾層為織物。

所述矽化合物吸附層的厚度為1～3cm。

所述原水罐還連接有PH調節管路。

所述矽化合物吸附層有兩層以上。

所述過濾層有兩層以上，相鄰過濾層之間的間距為除矽吸附罐直徑的0.5～0.8倍。

本實用新型具有如下優點：

1、該除矽裝置結構簡單，操作方便，利用不溶於水的矽化合物吸附層去除原水中的矽化合物，然後原水經過過濾層過濾後進入清液罐，無需原水靜態停留，沒有大量沉澱，除矽效果明顯，節約了水資源。

2、利用本實用新型的除矽裝置進行的除矽工藝不會產生新的汙泥和二次汙染，現有的混凝除矽技術，因加入大量的可溶性藥劑，在原水中產生大量絮體汙泥，使後續處理十分困難，即便是沉清池中的上層清液也會或多或少的受到可溶於水的藥劑的汙染。而且除矽顆粒經濟易得，與混凝除矽技術中加入大量藥劑相比，處理成本明顯降低，經濟效益顯著。

附圖說明

圖1為除矽裝置實施例1的結構示意圖。

圖2為除矽裝置實施例3的結構示意圖。

具體實施方式

以下實施例用於說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的範圍。

實施例1

參照圖1，本實用新型的除矽裝置包括原水罐1、除矽吸附罐2和清液罐3，原水罐1通過原水管路6連通除矽吸附罐2，除矽吸附罐2通過清液管路7連通清液罐3，除矽吸附罐2內設有過濾層5，過濾層5的上側設有不溶於水的矽化合物吸附層4，原水罐1連接有PH調節管路8，利用PH調節管路8將氫氧化鈉等鹼性物質加入原水罐1中，調節原水罐1中待處理原水的PH值至中性或鹼性，保證矽化合物吸附層4不會與原水中酸性物質發生化學反應而損耗。

本實施例中的矽化合物吸附層4是由材質為輕質氧化鎂的除矽顆粒在過濾層5上側堆積而成，除矽顆粒的粒徑大於過濾層5的孔徑。本實施例中輕質氧化鎂的堆積密度是0.2g/mL。發明人經過實驗發現，當採用輕質氧化鎂作為除矽顆粒時，將輕質氧化鎂的堆積密度設置為0.2g/mL時最為經濟，同時可以保證較好的除矽效果。

原水管路6連通原水罐1的底部，原水管路6連接在除矽吸附罐2的側部，原水管路6中的原水水平進入除矽吸附罐2中，這樣可以防止待處理原水對除矽吸附罐2內的矽化合物吸附層4造成衝擊，保證較好的除矽效果，除矽吸附罐2底部的清液管路7上設有排液閥。

利用該除矽裝置的除矽工藝包括以下步驟：

1)、確保原水罐1中待處理原水的PH值為中性或鹼性，保證不溶於水的矽化合物吸附層4不會與原水中的酸性物質發生化學反應而損耗。一般水質就是中性或鹼性，無需調整。但最好待處理原水的PH值是10.1，原因是經過試驗檢測，通過氧化鎂處理後的水的PH值是10.1，可以在原水罐1中加入氫氧化鈉等鹼性物質，將原水罐1中待處理原水的PH值調至10.1。

2)、原水罐1中的原水經過原水管路6進入除矽吸附罐2中，輕質氧化鎂的用量是每100g輕質氧化鎂對應1.82噸矽含量為100mg/L的原水，輕質氧化鎂為工業級，待處理原水直徑經過矽化合物吸附層4進行脫矽，脫矽後的原水經過過濾層5過濾，過濾後的原水經過清液管路7進入清液罐3。

3)、輕質氧化鎂吸附一定量的矽化合物後更換輕質氧化鎂，即輕質氧化鎂吸附的矽化合物達到輕質氧化鎂本身重量的1.82倍時就需要更換新的輕質氧化鎂。

除矽前原水中的總矽含量為182.1mg/L，經過上述除矽工藝處理的原水的矽含量為23.4mg/L，懸浮物4.2mg/L，硬度為37，而利用混凝除矽技術處理後的原水矽含量為77.3mg/L，懸浮物22.4mg/L，硬度為38，由此可以看出，本實用新型的除矽效果要明顯優於混凝除矽技術，而且本實用新型的除矽濾層不需要沉澱澄清，除矽效率要明顯高於混凝除矽技術。

實施例2

本實施例與實施例1的區別在於，本實施例採用的除矽顆粒為重質氧化鎂，重質氧化鎂的堆積密度是0.5g/mL，重質氧化鎂為工業級。當採用重質氧化鎂作為固體除矽劑時，重質氧化鎂的堆積密度是0.5g/mL時最為經濟，同時可以保證較好的除矽效果。本實用新型中的除矽顆粒還可以選用飼料級氧化鎂。另外，過濾層5選用成本相對較低的織物。

除矽前原水中的總矽含量為182.1mg/L，利用重質氧化鎂作為除矽顆粒，經過上述除矽工藝處理的原水的矽含量為18.1mg/L，懸浮物4.1mg/L，硬度為36，由此可見，重質氧化鎂的除矽效果要優於輕質氧化鎂。發明人經過進一步的實驗證實，飼料級氧化鎂的除矽效果要優於重質氧化鎂。

實施例3

參照圖2，本實施例中過濾層5有兩層，通過兩側過濾層5以及矽化合物吸附層4，除矽效果更好，相鄰過濾層5之間的間距為除矽吸附罐2直徑的0.5～0.8倍，發明人經過試驗證實，該間距能夠獲得更好的除矽效果。矽化合物吸附層4的厚度為2cm。

本實用新型中的過濾層5還可以有更多層。另外，本實用新型還可以在矽化合物吸附層4的上側設置一層上過濾層，利用上過濾層形成對矽化合物吸附層4的保護，防止原水中的雜質落在除矽顆粒的周圍，上過濾層有效提高了矽化合物吸附層4的使用壽命。

實施例4

本實施例中的過濾層5為多孔濾材，過濾效果好，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氈。除矽顆粒的粒徑越小，吸附效果越好，同時要保證除矽顆粒不會穿過過濾層5，矽化合物吸附層42的厚度為1～3cm。

雖然，上文中已經用一般性說明及具體實施例對本實用新型作了詳盡的描述，但在本實用新型基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本實用新型精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬於本實用新型要求保護的範圍。