本发明涉及工业废水除硅技术领域，具体涉及一种除硅装置及除硅方法。
背景技术：
除硅(desilication,silicaremoval)采用离子交换或其他方法除掉水中二氧化硅的过程。工业用水中的硅化合物会对生产过程产生不同程度的危害。工业锅炉补给水、地热水和冷却水的硅化合物易于形成硅垢，且形成的硅垢致密坚硬，难于用普通的方法清洗，严重影响设备的传热效率以及安全运行；电子工业用水中，二氧化硅会对在单晶硅表面生产半导体造成极大危害，降低电子管及固体电路的质量；在造纸工业用水中，二氧化硅含量过高，将使纸质变脆；在人造丝工业用水中，硅酸含量过高将影响纤维强度和粘胶的粘度；在
湿法冶金用水中，为此在不同的给水处理系统中，均需充分考虑硅的脱除。
为了解决上述问题，亟需发明一种除硅装置及除硅方法，以解决工业水中二氧化硅的除去问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种除硅装置，包括含硅废水加药区(1)、二氧化硅反应沉淀器(2)、大通量精密过滤器(3)、nf装置(4)、清洗水箱(5)和产品水箱(6)；
所述含硅废水加药区(1)通过管道连通二氧化硅反应沉淀器(2)，所述二氧化硅反应沉淀器(2)通过管道依次连通大通量精密过滤器(3)和nf装置(4)，所述nf装置(4)连通产品水箱(6)；
所述二氧化硅反应沉淀器(2)包括反应区(21)、沉降区(22)和净水区(23)，所述反应区(21)内设置有布水器(24)，所述布水器(24)入水口通过管道连通nf装置(4)，所述二氧化硅反应沉淀器(2)还通过管道连通清洗水箱(5)，所述清洗水箱(5)通过管道连通nf装置(4)。
进一步的，所述含硅废水加药区(1)内设置有ph调节装置(11)和氧化镁加料装置(12)，所述ph调节装置(11)和氧化镁加料装置(12)内均设置有搅拌器(13)。
进一步的，所述沉降区(22)和净水区(23)通过管道连接排污阀(25)，通过排污阀(25)将沉降区(22)和净水区(23)产生的沉淀物排出。
进一步的，所述二氧化硅反应沉淀器(2)通过增压泵(31)将经沉淀后的废水输送到大通量精密过滤器(3)，所述大通量精密过滤器(3)通过高压泵(32)将废水输送到nf装置(4)。
进一步的，所述二氧化硅反应沉淀器(2)与增压泵(31)之间设置第一电动阀(41)，所述二氧化硅反应沉淀器(2)与清洗水箱(5)之间设置第二电动阀(42)，所述二氧化硅反应沉淀器(2)与清洗水箱(5)之间连通的管道位于第一电动阀(41)和增压泵(31)之间。
进一步的，所述清洗水箱(5)与nf装置之间设置第三电动阀(43)。
进一步的，所述布水器(24)与nf装置(4)之间的管道上设置有调节阀(51)。
进一步的，所述布水器(24)与nf装置(4)之间的管道上还设置冲洗阀(52)，所述调节阀(51)与冲洗阀(52)为并联设计。
本发明还提供了一种除硅方法，采用以上所述的除硅装置进行除硅，包括以下步骤：
s1：通过ph调节装置(11)向含硅废水加药进行调节含硅废水的ph值，使含硅废水呈弱碱性
s2：通过氧化镁加料装置(12)向含硅废水加入氧化镁，氧化镁与含硅废水发生反应生成氢氧化镁；
s3：将加药后的含硅废水输送到二氧化硅反应沉淀器(2)进行反应、沉淀；
s4：将s3中的沉淀物通过排污阀(25)排出；
s5：将s3中未完全沉淀的废水通过增压泵(31)依次输送到大通量精密过滤器(3)和nf装置(4)进行浓缩过滤，浓水经布水器回到反应区再次沉淀，nf装置(4)产水输送到产品水箱(6)中，除硅完成；
进一步的，s1中通过ph调节装置(11)向含硅废水加药进行调节含硅废水的ph值为8.0～9.0；
s5中，冲洗阀(52)定时打开进行大流量冲洗，以免nf装置堵塞；
s5中，所述清洗水箱(5)、第二电动阀(42)、第三电动阀(43)、大通量精密过滤器(3)和nf装置(4)形成自动化学清洗系统；进行清洗时，打开第二电动阀(42)和第三电动阀(43)，同时关闭第一电动阀(41)，nf装置(4)和清洗水箱(5)形成循环系统，进行化学清洗。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的除硅装置及除硅方法，使用除硅装置进行除硅时，将含硅废水加药调ph＝8.5，形成硅胶，再加入氧化镁，氧化镁与水形成氢氧化镁，氢氧化镁吸附硅胶，部分形成硅酸镁；进入沉淀区后，氢氧化镁、硅酸镁得到有效沉淀，沉淀物定期外排；未得到有效沉淀部分杂质进入净水区后，经增压泵增压进入精密过滤器进一步过滤，少量溶解镁离子经纳滤装置(nf装置)软化，由于采用大流量循环分离，浓水回反应区进一步反应，大流量回水经布水器均匀反冲反应剂，使其反应均匀充分，nf产水进产品水箱；为防止nf膜污堵，冲洗阀定时打开进行大流量冲洗，并设置自动化学清洗系统，清洗时，同时打开第二电动阀、第三电动阀，关闭第一电动阀，nf装置与清洗水箱形成循环系统，进行化学清洗。
本发明提供的除硅装置及除硅方法，经过沉淀、nf装置浓缩过滤，除硅效果优异，可以明显的去除工业废水中的二氧化硅等。
显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
以下通过具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明；但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例；凡基于本发明的构思所实现的技术均属于本发明的范围。
附图说明
图1为本发明一种除硅装置结构示意图；
图中：
1-含硅废水加药区；2-二氧化硅反应沉淀器；3-大通量精密过滤器；4-nf装置；5-清洗水箱；6-产品水箱；21-反应区；22-沉降区；23-净水区；24-布水器；25-排污阀；11-ph调节装置；12-氧化镁加料装置；13-搅拌器；31-增压泵；32-高压泵；41-第一电动阀；42-第二电动阀；43-第三电动阀；51-调节阀；52-冲洗阀。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明一种除硅装置，包括含硅废水加药区1、二氧化硅反应沉淀器2、大通量精密过滤器3、nf装置4、清洗水箱5和产品水箱6；
所述含硅废水加药区1通过管道连通二氧化硅反应沉淀器2，所述二氧化硅反应沉淀器2通过管道依次连通大通量精密过滤器3和nf装置4，所述nf装置4连通产品水箱6；
所述二氧化硅反应沉淀器2包括反应区21、沉降区22和净水区23，所述反应区21内设置有布水器24，所述布水器24入水口通过管道连通nf装置4，所述二氧化硅反应沉淀器2还通过管道连通清洗水箱5，所述清洗水箱5通过管道连通nf装置4。
进一步的，所述含硅废水加药区1内设置有ph调节装置11和氧化镁加料装置12，所述ph调节装置11和氧化镁加料装置12内均设置有搅拌器13。
进一步的，所述沉降区22和净水区23通过管道连接排污阀25，通过排污阀25将沉降区22和净水区23产生的沉淀物排出。
进一步的，所述二氧化硅反应沉淀器2通过增压泵31将经沉淀后的废水输送到大通量精密过滤器3，所述大通量精密过滤器3通过高压泵32将废水输送到nf装置4。
进一步的，所述二氧化硅反应沉淀器2与增压泵31之间设置第一电动阀41，所述二氧化硅反应沉淀器2与清洗水箱5之间设置第二电动阀42，所述二氧化硅反应沉淀器2与清洗水箱5之间连通的管道位于第一电动阀41和增压泵31之间。
进一步的，所述清洗水箱5与nf装置之间设置第三电动阀43。
进一步的，所述布水器24与nf装置4之间的管道上设置有调节阀51。
进一步的，所述布水器24与nf装置4之间的管道上还设置冲洗阀52，所述调节阀51与冲洗阀52为并联设计。
本发明还提供了一种除硅方法，采用以上所述的除硅装置进行除硅，包括以下步骤：
s1：通过ph调节装置11向含硅废水加药进行调节含硅废水的ph值，使含硅废水呈弱碱性
s2：通过氧化镁加料装置12向含硅废水加入氧化镁，氧化镁与含硅废水发生反应生成氢氧化镁；
s3：将含硅废水池1内的废水输送到二氧化硅反应沉淀器2进行反应、沉淀；
s4：将s3中的沉淀物通过排污阀25排出；
s5：将s3中未完全沉淀的废水通过增压泵31依次输送到大通量精密过滤器3和nf装置4进行浓缩过滤，浓水经布水器回到反应区再次沉淀，nf装置4产水输送到产品水箱6中，除硅完成；；
进一步的，s1中通过ph调节装置11向含硅废水加药进行调节含硅废水的ph值为8.0～9.5；优选的ph值为8.5；
s5中，冲洗阀52定时打开进行大流量冲洗，以免nf装置堵塞；
s5中，所述清洗水箱5、第二电动阀42、第三电动阀43、大通量精密过滤器3和nf装置4形成自动化学清洗系统；进行清洗时，打开第二电动阀42和第三电动阀43，同时关闭第一电动阀41，nf装置4和清洗水箱5形成循环系统，进行化学清洗。
当然，本发明还可有其它多种实施方式，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
技术特征：
1.一种除硅装置，其特征在于：包括含硅废水加药区(1)、二氧化硅反应沉淀器(2)、大通量精密过滤器(3)、nf装置(4)、清洗水箱(5)和产品水箱(6)；
所述含硅废水加药区(1)通过管道连通二氧化硅反应沉淀器(2)，所述二氧化硅反应沉淀器(2)通过管道依次连通大通量精密过滤器(3)和nf装置(4)，所述nf装置(4)连通产品水箱(6)；
所述二氧化硅反应沉淀器(2)包括反应区(21)、沉降区(22)和净水区(23)，所述反应区(21)内设置有布水器(24)，所述布水器(24)入水口通过管道连通nf装置(4)，所述二氧化硅反应沉淀器(2)还通过管道连通清洗水箱(5)，所述清洗水箱(5)通过管道连通nf装置(4)。
2.根据权利要求1所述的一种除硅装置，其特征在于：所述含硅废水加药区(1)包括在来水管路上设置的ph调节装置(11)和氧化镁加料装置(12)，所述ph调节装置(11)和氧化镁加料装置(12)内均设置有搅拌器(13)。
3.根据权利要求2所述的一种除硅装置，其特征在于：所述沉降区(22)和净水区(23)通过管道连接排污阀(25)，通过排污阀(25)将沉降区(22)和净水区(23)产生的沉淀物排出。
4.根据权利要求3所述的一种除硅装置，其特征在于：所述二氧化硅反应沉淀器(2)通过增压泵(31)将经沉淀后的废水输送到大通量精密过滤器(3)，所述大通量精密过滤器(3)通过高压泵(32)将废水输送到nf装置(4)。
5.根据权利要求4所述的一种除硅装置，其特征在于：所述二氧化硅反应沉淀器(2)与增压泵(31)之间设置第一电动阀(41)，所述二氧化硅反应沉淀器(2)与清洗水箱(5)之间设置第二电动阀(42)，所述二氧化硅反应沉淀器(2)与清洗水箱(5)之间连通的管道位于第一电动阀(41)和增压泵(31)之间。
6.根据权利要求5所述的一种除硅装置，其特征在于：所述清洗水箱(5)与nf装置之间设置第三电动阀(43)。
7.根据权利要求6所述的一种除硅装置，其特征在于：所述布水器(24)与nf装置(4)之间的管道上设置有调节阀(51)。
8.根据权利要求7所述的，其特征在于：所述布水器(24)与nf装置(4)之间的管道上还设置冲洗阀(52)，所述调节阀(51)与冲洗阀(52)为并联设计。
9.一种除硅方法，其特征在于：采用权利要求8所述的除硅装置进行除硅，包括以下步骤：
s1：通过ph调节装置(11)向含硅废水加药进行调节含硅废水的ph值，使含硅废水显碱性，使二氧化硅形成硅胶，有利于沉降；
s2：通过氧化镁加料装置(12)向含硅废水加入氧化镁，氧化镁与含硅废水发生反应生成氢氧化镁，氢氧化镁吸附硅胶形成沉降物；
s3：将加药后的含硅废水输送到二氧化硅反应沉淀器(2)进行反应、沉淀；
s4：将s3中的沉淀物通过排污阀(25)排出；
s5：将s3中未完全沉淀的废水通过增压泵(31)依次输送到大通量精密过滤器(3)和nf装置(4)进行浓缩过滤，浓缩过滤后的浓水经布水器回到反应区(21)再次沉淀，nf装置(4)产水输送到产品水箱(6)中，除硅完成。
10.根据权利要求9所述的一种除硅方法，其特征在于：s1中通过ph调节装置(11)向含硅废水加药进行调节含硅废水的ph值为8.0～9.0；
s5中，冲洗阀(52)定时打开进行大流量冲洗，以免nf装置堵塞；
s5中，所述清洗水箱(5)、第二电动阀(42)、第三电动阀(43)、大通量精密过滤器(3)和nf装置(4)形成自动化学清洗系统；进行清洗时，打开第二电动阀(42)和第三电动阀(43)，同时关闭第一电动阀(41)，nf装置(4)和清洗水箱(5)形成循环系统，进行化学清洗。
技术总结
本发明公开了一种除硅装置，包括含硅废水池、二氧化硅反应沉淀器、大通量精密过滤器、NF装置、清洗水箱和产品水箱；所述含硅废水池通过管道连通二氧化硅反应沉淀器，所述二氧化硅反应沉淀器通过管道依次连通大通量精密过滤器和NF装置，所述NF装置浓水通过反应区内设置的布水器回到反应区内，所述NF装置产水连通产品水箱；所述二氧化硅反应沉淀器包括反应区、沉降区和净水区，所述反应区内设置有布水器，所述布水器入水口通过管道连通NF装置，所述二氧化硅反应沉淀器还通过管道连通清洗水箱，所述清洗水箱通过管道连通NF装置。本发明提供的除硅装置及除硅方法，经过沉淀、NF装置循环浓缩过滤，除硅效果优异，可以明显的去除工业废水中的二氧化硅等。
技术研发人员：慕史臣
受保护的技术使用者：淄博格瑞水处理工程有限公司
技术研发日：2019.12.27
技术公布日：2020.04.24
声明：
“除硅装置及除硅方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：淄博格瑞水处理工程有限公司
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2024年06月14日 ~ 16日 
