Передовые методы удаления диоксида кремния и жесткости из сточных вод с высокой минерализацией

В промышленных процессах со сточными водами с высокой минерализацией, таких как нефтехимическое производство, химическая обработка угля и повторное использование концентрированного рассола, регулирование высоких концентрацийкремнеземиионы твердостипредставляет собой серьезную проблему. Эти загрязнители могут вызвать сильное образование накипи вСистемы обратного осмоса (RO), сокращают срок службы мембраны и влияют на общую скорость восстановления воды.

Для обеспечения эффективной работы последующих систем мембранной фильтрации и минимизации затрат на техническое обслуживание крайне важно внедрять эффективные стратегии предварительной очистки. В этой статье мы рассмотрим самые надежные методы дляУдаление диоксида кремнияиснижение жесткостив сточных водах с высокой соленостью, уделяя особое внимание химическому осаждению, мембранной фильтрации и их гибридному применению.

Распространенные методы удаления диоксида кремния и твердости при обработке рассола

Эффективное удалениекремнеземитвёрдостьИз сточных вод с высокой минерализацией требуется многоступенчатый процесс очистки, сочетающий в себе химические, физические и мембранные методы. Ниже приведены наиболее часто используемые методы в промышленных приложениях:

1. Химическое осаждение известью и солями магния

Размягчение известью является традиционным, но очень эффективным методом снижения твердости кальция и уровня диоксида кремния. Когдаизвесть (Ca(OH)₂)ихлорид магния (MgCl₂)При этом происходят следующие реакции:

• Диоксид кремния вступает в реакцию с магнием с образованием нерастворимого силиката магния (MgSiO₃)
• Твердость кальция и магния осаждается в виде CaCO₃и Mg(OH)₂

Этот метод экономически выгоден и идеально подходит в качествеэтап предварительной обработки перед мембранами обратного осмоса. Тем не менее, точное дозирование химикатов и удаление осадка необходимы для поддержания эффективности системы.

2. Ультрафильтрация и микрофильтрация

В некоторых случаях на мембранной основеультрафильтрация (УФ)илимикрофильтрация (МФ)Используется после выпадения осадков для удаления остатков взвешенных твердых частиц и коллоидного диоксида кремния. Эти технологии помогают отполировать качество воды до того, как она попадет в установку обратного осмоса, предотвращая загрязнение мембраны.

3. Ионообменное и смоляное умягчение

Для тонкой настройки уровней твердости,Системы ионообменных смолМожет использоваться для удаления ионов кальция и магния. Несмотря на свою эффективность, этот метод больше подходит для небольших объемов или полировки из-за стоимости смолы и требований к регенерации.

4. Интеграция с системами обратного осмоса

Эти методы предварительной обработки часто используются передСистема обратного осмоса (RO)для продления срока службы мембраны и поддержания стабильного качества пермеата. Их интеграция в процесс обработки снижает риск образования накипи, особенно при обработке рассола с высокой концентрацией диоксида кремния.

Основные соображения по проектированию диоксида кремния и удаления твердости

Для обеспечения надежной работы и высокой эффективности удаления необходимо тщательно контролировать несколько проектных параметров при внедрении систем снижения диоксида кремния и жесткости при очистке сточных вод с высокой минерализацией.

1. Точность дозирования химикатов

Правильный контроль дозирования извести и магния имеет решающее значение. Недостаточное дозирование приводит к неполному осаждению, в то время как передозировка может привести к переносу ила или избытка остатков. Рекомендуется использовать автоматические дозирующие насосы и получать обратную связь в режиме реального времени от мутности или pH-метров.

2. Регулировка и контроль pH

Реакции осаждения диоксида кремния и жесткости сильно зависят от pH. Идеальный диапазон для удаления диоксида кремния с помощью солей магния обычно находится в пределах9.5–10.5. Непрерывный мониторинг и корректировка необходимы для оптимальной эффективности реагирования.

3. Реакция и время стабилизации

Достаточное время реакции и осаждения обеспечивает полное образование и удаление нерастворимых осадков. Это особенно важно перед этапами мембранной фильтрации, чтобы избежать быстрого загрязнения. Для улучшения отделения осадка могут использоваться отстойники или отстойники с наклонными пластинами.

4. Обработка и обезвоживание осадка

В процессе химического осаждения образуется значительное количество осадка, с которым необходимо справляться. Обезвоживание с помощью фильтр-пресса, ленточного пресса или центрифуги помогает свести к минимуму затраты на утилизацию и уменьшить занимаемую площадь системы.

5. Интеграция с последующими установками обратного осмоса

Окончательные стоки из процесса удаления диоксида кремния и твердости должны соответствовать требованиям на входе нижестоящихСистемы обратного осмоса. Для защиты характеристик мембраны рекомендуется проводить регулярный мониторинг SDI, проводимости и индексов масштабирования (например, LSI).

Резюме и рекомендации по применению

Удаление диоксида кремния и жесткости из сточных вод с высокой минерализацией является критически важным шагом в защите систем обратного осмоса, расположенных ниже по течению, повышении коэффициентов рекуперации воды и соблюдении стандартов сброса или повторного использования. Хорошо продуманное сочетание химического осаждения, полировки мембраны и оперативного контроля составляет основу надежной системы предварительной очистки.

При проектировании или модернизации систем очистки сточных вод с высоким содержанием минералов операторы и инженеры должны уделять первоочередное внимание:

• Индивидуальные стратегии дозирования химикатов на основе качества воды в режиме реального времени
• Эффективное разделение твердой и жидкой фаз и обработка осадка
• Контроль pH и времени реакции для оптимизации осаждения
• Совместимость мембран и минимизация риска образования накипи

УSTARK Вода, мы предлагаем ряд интегрированныхРешения для обратного осмоса и предварительной обработкипредназначен для сложных условий очистки сточных вод, включая высокие TDS, диоксид кремния и накипь. Наши системы спроектированы таким образом, чтобы обеспечить стабильность, низкие эксплуатационные расходы и длительную работу в промышленных условиях.

Для получения технической поддержки или запроса индивидуального предложения, пожалуйста,Свяжитесь с нашей командой инженеров. Мы готовы помочь с вашим следующим проектом.