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反滲透預處理:化學沉淀法除硅,有效應對硅結垢

閱讀:433      發(fā)布時間:2025-5-13
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  在反滲透系統(tǒng)中,硅結垢是一個常見且棘手的問題。濃水側二氧化硅的最大允許濃度受溫度、pH值以及阻垢劑的影響。通常,在不加阻垢劑的情況下,濃水端的二氧化硅最高允許濃度為100ppm,而某些高效阻垢劑則能將這一濃度提升至240ppm。為了有效預防硅垢的形成,化學沉淀法成為了一種至關重要的預處理手段,其中鎂劑除硅更是備受青睞。
 
  鎂劑除硅的奧秘
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  1.鎂劑除硅的機理
 
  含有Mg(OH)2的粒子表面能夠吸附硅酸化合物,進而形成難溶的硅酸鎂沉淀。
 
  此外,硅酸膠體的凝聚和硅酸鈣的生成也在一定程度上發(fā)揮了作用。同時,少量的硅酸化合物還會與石灰處理過程中析出的CaCO3反應,共同形成沉淀物。
 
  2.鎂劑除硅系統(tǒng)
 
  鎂劑除硅系統(tǒng)與石灰投加處理系統(tǒng)相似,但額外增加了鎂劑的制備和劑量控制環(huán)節(jié)。鎂劑的計量方式主要有兩種:干粉計量和濕法計量。
 
  干粉計量通過氣力輸送將鎂劑粉末送至高位粉倉,再通過干粉計量器精確加入混合斗中,加水后送入澄清器。
 
  濕法計量則是將鎂劑直接投入攪拌器制備成漿液,再通過泵輸送到濕法計量器加入澄清器。
 
  兩種方法各有優(yōu)勢,可根據(jù)實際情況靈活選擇?;V的粒子表面能夠吸附硅酸化合物,進而形成難溶的硅酸鎂沉淀。
 
  3.控制條件,優(yōu)化除硅效果
 
  為了確保理想的除硅效果,我們需要嚴格控制以下幾個條件:
 
  ●pH值:鎂劑除硅的最佳pH值為10.1-10.3,聯(lián)合石灰投加可以更有效地維持這一范圍
 
  ●混凝處理:必須設計混凝環(huán)節(jié)以去除生成的沉淀物?;炷齽┛蛇x用氯化鐵,投加量需根據(jù)具體情況進行調整,一般為0.4-0.7mmol/L。
 
  ●水溫:提高水溫可以加速除硅過程并提高除硅效果。然而,考慮到膜耐溫和能耗問題,過高的水溫并不適用。對于設有換熱器的系統(tǒng),適當提高溫度可在一定程度上提高硅的溶解度。
 
  ●鎂劑投加量:鎂劑比耗與水溫、接觸時間以及原水水質密切相關。在保證除硅效果的前提下,鎂劑比耗通??砂?0-15mg/mg計算。原水硅酸含量較高時,可減少到5mg/mg;含量很低時,可增加到20mg/mg。如有條件,建議通過實驗確定最佳比耗。
 
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