[實用新型]一種新型硅膠廢水處理系統

有效

• 申請號: 201921297815.5
• 申請日: 2019-08-12
• 公開（公告）號: CN210419556U
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 唐炳軍;譚秀訓;王劍波
• 申請（專利權）人: 濟南上華科技有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F101/10
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 張貴賓

本實用新型涉及一種新型硅膠廢水處理系統，包括廢水調節池，還包括一級碟管式膜組件、二級碟管式膜組件、沉淀池和管式膜組；一級碟管式膜組件的進水端與廢水調節池連接，一級碟管式膜組件的濃水端通過反應沉淀池與管式膜組的進水端連接，管式膜組的濃水端通過第一回流管與反應沉淀池連接；二級碟管式膜組件的進水端與管式膜組的產水端連接，二級碟管式膜組件的濃水端連接有結晶池，結晶池內設有可對濃水降溫的降溫裝置，結晶池還通過第二回流管與二級碟管式膜組件的進水端連接，第二回流管內設有可對回流液升溫的升溫裝置。本實用新型可實現硅膠廢水零排放和資源回收利用。

技術領域

本實用新型涉及廢水處理技術領域，具體涉及一種新型硅膠廢水處理系統。

背景技術

中國每年生產24萬噸（2018年數據）硅膠，按目前硅膠行業資源消耗和排污條件要求，每噸產品耗水量15噸，同時產生廢水12噸，每年要產生近300萬噸廢水。

生產硅膠的主要原料是硅酸鈉(俗稱水玻璃、泡花堿)，它是由硅石化學加工而得。即石英礦粉與純堿在1100～1350℃的高溫下焙燒生成的熔融物，用水浸取得到無色透明的粘稠液體。硅膠的生產方法主要是硫酸法，即將硅酸鈉和硫酸反應而得。

硅膠生產主要工藝包括：制膠、老化、酸泡水洗、干燥等過程。

硅膠廢水主要來源于硅膠酸泡水洗環節，廢水酸度高，pH值在2-3左右，其中含有大量的硫酸鹽和硅酸鹽，硫酸鈉含量最高可達到4％，另外還含有少量氯離子、鈣離子及鎂離子。硅膠廢水具有酸度高，含鹽量高，含硅高，難處理的特點。

現有硅膠酸洗廢水處理工藝一般是先用生石灰調節pH，然后加入絮凝劑，如聚合氯化鋁、聚合氯化鐵、聚丙烯酰胺等，使含硅廢水絮凝沉淀，然后進行壓濾，將固液分離。這種處理工藝會產生大量的固廢，并且在廢水中引入大量的鈣、鎂雜質，為后續處理增加了過多的負擔，存在效率低、成本高、處理效果差等問題。

也有硅膠廢水處理工藝采用調節pH +多級沉淀反應，然后用膜技術濃縮，再用MVR蒸發結晶。這種工藝技術，也是添加大量藥劑，產生大量的固廢，而且蒸發結晶法投資巨大，運行費用極高，難以推廣實施。

總結現有的處理方式，僅僅把硅膠廢水當做普通廢水處理，沒有很好結合水質特點。其次，在按回用標準設計處理工藝時，也沒有認真結合硅膠生產工藝用水要求，存在過度處理的現象。另外，從資源利用角度看，忽略了硫酸鈉的回收利用價值。

其實處理后水質標準，若回用于洗膠工藝，就不能沿用常規指標衡量。洗膠是硅膠生產中不可少的工藝過程，是為了將粒狀凝膠所形成的Na₂SO₄洗掉，將各陰陽離子（主要為H⁺，Na⁺，SO₄^2-與SiO₃^2-等）控制到工藝要求范圍內。因此，若要產水水質達到回用水（洗膠工藝）要求，則主要應考慮去除硫酸鈉，并達到回收利用。

根據硫酸鈉溶解度隨溫度變化的特點，用降低飽和溶液溫度來結晶的方法，比蒸發結晶工藝更可行，設備投資少，運行成本低。硫酸鈉可溶于水，但其溶解度隨溫度變化而不同：在0~10℃時，其溶解度5~9%，在30~40℃時，溶解度41~49%。因此，可以設法在30℃以上時，將溶液中硫酸鈉濃縮到高濃度，如30%以上，然后降低溫度到10℃以下，使硫酸鈉飽和結晶，分離出來。

采用納濾（NF）膜技術濃縮是比較經濟有效的方法。納濾（NF）技術被稱作“疏松反滲透膜”，對二價和高價離子的截留率明顯高于單價離子，其對硫酸根脫除率達到99%以上，工作壓力低，水通量大。通常納濾（NF）分離需要的跨膜壓差一般為0.5-2.0MPa，比用反滲透達到同樣的滲透通量所必需施加的壓差低0.5-3.0MPa。