硅分有机硅和无机硅,有机硅是一种合成化合物,无机硅是存在于水中复杂的一种无机物,无机硅主要指水中的溶解硅和胶体硅。
硅的4种存在形态:含呈分子□□□□、离子状㊣态的硅酸化合物,不安定的胶体硅□□、吸附状态的硅酸化合物,较安定粗粒的硅酸化合物。
(1)离子分子状态的硅酸化合物,即溶解硅,主要来源于硅酸盐□□□、硅酸铝盐以及各种氧化硅的溶解,一般以二氧化硅溶解为主。主要产物是H4SiO㊣4,少部分以HSiO3形式存在。
(2)不安定的胶体硅:水中以分子聚集态存在㊣的硅酸化合物,是一种聚合产物。例如聚硅酸和硅胶之类的高聚硅酸分子,以及低聚硅酸分✅子。
(3)吸附状态的硅酸化合物:天然水中存在的各种颗粒物如铁/铝氧化物颗粒□□□、钙镁等碳酸盐或有机物颗粒,能将水中的硅酸吸附至其表面,通过过㊣滤去除。
(4)较安定粗粒的硅酸化合物:可能是硅和水中的沙石□□、悬浮物等组成,比表面积较大,一般用过✅滤方法也可以去除。
1□□、全硅:水中以各种形式存在的硅酸化合㊣物的总和。水质测定以二氧化硅为主,分为活性硅和非活性硅,按水中二氧化硅存在状态一般分胶体硅□□□□、溶解硅□□、微粒✅㊣硅三种形式。
3□□□□、非活性硅:全硅减㊣去活性硅,在工业上可以理解为胶体硅和微粒硅沐浴盐属于化妆品吗。微粒硅:主要是指水中悬浮的二氧化硅。胶体硅的粒径一般在5~200nm。较安定粗粒的硅酸化合物即属于非活性硅的一✅种。可以通过混凝□□□□、澄清□□□、过滤去除。
(2)铁和㊣铝等容易与硅发生反应,形成难溶硅酸铁和硅酸铝,改变SiO2的✅溶解度,加速污堵膜元件及蒸发器的结垢。(3)SiO2结垢一般不溶于常规的酸碱,清洗困难,且容易使RO不可恢复。
2□□、硅垢㊣的形成分为内因和㊣外因。内因主要指溶液中存在各种形态的硅,外因是各种条件下过饱和析出的沉淀。当体系中存在各种形态的硅以及Ca2+□□□、Mg2+□□□、CO32-□□、SO42-时,硅垢更容易形成。
(1)循环过程:各种离子浓缩增大达到过饱和产生硅酸钙和硅酸镁的沉淀,这些已经形成的微小颗粒又会成为成核中心,加速沉淀过程,形成坚硬密实的硅垢。
(2)浓缩过程:浓缩形成的碳酸钙和氢氧化镁等沉淀型水垢,可以为硅酸垢提供晶核中心,从而促进混合型水垢的形成。(3)胶体析出:高盐分及PH和压力的降低,使得二氧化硅胶体可能析出,形成无定型或者聚合态硅酸沉淀。
1□□□、工业废水处理主要面临膜浓缩和蒸发器结垢的危害。硅垢不仅会堵塞膜表面还会堵塞蒸发器,降低膜的性能,而且一旦形成很难清除,清除时容易破坏膜性能。硅垢还容易影响蒸发器的换热效率,缩短蒸发器㊣的使用寿命。
2□□、高盐废水中SiO2的主要形态为单硅酸和二✅聚硅酸□□、低聚硅酸二氯化铵除硅垢□□、高聚硅酸及非活性硅。(1)PH<7,以高聚硅酸[(H2SO3)]的形式存在,可聚集并沉积在膜表面形成硅,部分以单硅酸形式存在的二氧化✅硅还可以在膜表面聚合,形成无定形的污染层概念。(2)PH>7,碱性条件下的二氧化硅主要以硅酸跟离子(SiO32-)的形式存在,硅酸根离子和金属离㊣子如Ca2+□□□、Mg2+□□□、Al3+□□□□、Fe2+反应生成金属硅酸盐垢。硅垢很难从反渗透膜上彻底去除。
水中硅的存在形式主要以二氧化硅测定,二氧化硅的存在形式主要分胶体硅和溶解硅,针对不同形态采用不同的去除方式。
2□□□□、PH值㊣7~8时,硅酸溶解度几乎不变,PH㊣>8时,硅酸分子部分电离成硅酸㊣离子,PH升高,溶解㊣度增大。
3□□、温度升高,溶解度也会增大,由于脱盐膜运行温度区间有限,此处不展开讨论。(截图来反渗透和纳滤膜元件产品与技术手册)
后除硅工艺实验情况:以下为实✅验室实㊣验效果,结论需进一步有中试设备中论证......工艺描述:一级反渗透--㊣-浓水反渗透---浓浓水反渗透由于进水硅较高,被浓缩后超出标准溶度积,进入下一步反渗透系统,浓水侧可能超出阻垢剂的极限值,计划在浓水ROFILM反渗透前进㊣行除硅。建议RO反渗透膜选用国际品✅牌的RO膜,综合性价比更高,参考如下:美国杜邦DUPONT的子公司RO反渗透膜公司美国FILMTEC(菲欧姆泰克),美国陶氏DOW的子公司RO反渗透膜公司美国FILMTEC(菲欧姆泰克,美国OSMONICS 奥斯莫尼斯 RO反渗透膜,美国DESAL 迪赛欧 RO反渗透膜,美国海德能Hydranautics的RO反渗透膜,美国 菲姆赛博 FILMSEP的RO反渗透膜,日本东丽TORAY的RO反渗透膜品牌ROME㊣MBRA,中国蓝星东丽TBMC反渗透膜,美国科氏KOCH反渗透膜,韩国世韩CSM反渗透膜(源于美国),美国nanoH2O(LG chem)反渗透膜,中国沃顿科✅技的RO反渗透膜公司VONTRON汇通,美国TriSep反渗透膜□□、德国 迈纳德MICRODYN NADIR反渗透膜,美国安孚AMFOR反渗透膜,美国Syndar□□、俄罗斯MEMBRANIUM,印度LEXCRU反渗透膜等。非常多的国际品牌RO反渗透膜可供您选择。