本發(fā)明涉及水處理技術領域，尤其涉及一種含硅廢水的處理方法。

背景技術：

天然水中的硅主要存在三種形態(tài)：(1)溶解性硅，即分子、離子態(tài)的硅酸化合物，在水中的主要成分是h4sio4，是一種真實的溶液狀態(tài)；(2)無定型膠體硅，即各種聚合態(tài)硅和二氧化硅的聚合產(chǎn)物，或其他與硅結合的無機物或有機物，此類硅會隨ph的變化產(chǎn)生不同的形態(tài)；(3)粒徑較大的硅酸化合物，多以沙石、懸浮物形態(tài)存在，粒徑與比表面積較大，一般經(jīng)過濾即可去除。以上三種形態(tài)硅大量存在于工業(yè)水領域，尤其是在廢水深度處理和廢水零排放領域，水中的硅已嚴重影響水處理工藝的長周期穩(wěn)定運行。工業(yè)上普遍應用的除硅技術為化學加藥法，適用范圍廣，可去除水中不同形態(tài)硅，但不同的化學除硅劑使用條件不同，除硅效果也不盡相同，其中溶解性硅處理難度最大。

目前，化學加藥法常用的除硅劑包括石灰、無機鈣鹽、氧化鎂、無機鎂鹽、無機鐵鹽及其聚合物、無機鋁鹽及其聚合物、氫氧化鈉等物質(zhì)中的三種或三種以上，并輔助一定量絮凝劑或助凝劑。此類除硅方法的主要機理是：利用金屬離子與溶解性硅反應形成難溶化合物，或利用金屬氧化物、金屬氫氧化物吸附水中的膠體硅，形成粒徑較大的膠體或顆粒物，同時輔助一定量絮凝劑或助凝劑，將膠體或顆粒物從水中分離出去。此類化學加藥法硅去除率較低，出水硅含量較高，一般高于50mg/l，是一種初步除硅工藝；另外，由于反應效率低，除硅劑利用率低，導致除硅劑投加量大，對水體造成二次污染，同時產(chǎn)泥量較大。

cn110217912a公開了一種含硅廢水的凈化方法，所述方法包括以下步驟：將含硅廢水ph調(diào)至7.5～9.5并進行均質(zhì)均量處理后，加入偏鋁酸鈉(鋁酸鈉)進行除硅15min～30min，并控制所述除硅反應的過程中ph值保持在7.5～9.5，再將經(jīng)所述除硅反應后的含硅廢水進行混凝、絮凝、澄清和過濾，得到凈化水，但偏鋁酸鈉在廢水除硅過程中易分解，除硅活性會下降。

cn106277169b公開了一種工業(yè)用水除硅方法及裝置，所述除硅方法包括：確定待處理原水ph值為中性或堿性；將含硅化合物的待處理原水直接通過不溶于水的固體除硅劑吸附層進行過濾吸附；固體除硅劑吸附層吸附一定量的硅化合物后更換固體除硅劑，但采用固體除硅劑，傳質(zhì)效率低，除硅效率較低。

cn111892142a公開了一種除硅劑及除硅除硬的污水處理系統(tǒng)和方法，所述除硅劑包括活性劑、改性劑、穩(wěn)定劑，其中，所述活性劑包括偏鋁酸鈉，還包括氯化鋁和/或硫酸鋁；所述改性劑為氧化鎂粉末和/或化鈣粉末；所述穩(wěn)定劑為氫氧化鈉和/或碳酸鈉。但除硅劑中包含改性劑和穩(wěn)定劑，活性劑的有效含量降低，導致除硅劑利用率降低，除硅劑成本增加。

因此，開發(fā)一種除硅效率高、除硅劑投加量小、且除硅效果穩(wěn)定的除硅方法，是廢水除硅領域的學者重點研究的課題，具有廣泛的應用前景。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供一種含硅廢水的處理方法，其中含偏鋁酸鈉的溶液作為除硅劑采用邊生產(chǎn)邊投加的方式，實時將除硅劑與含硅廢水混合，以氫氧化鋁為原料，溶解于氫氧化鈉溶液中，保證了除硅劑中活性組分偏鋁酸鈉的反應活性，大幅提高了除硅效率。

為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

本發(fā)明提供了一種含硅廢水的處理方法，所述處理方法包括以下步驟：

(1)混合鈉源和鋁源，得到混合溶液，進行反應，得到含偏鋁酸鈉的溶液；

(2)混合所述含偏鋁酸鈉的溶液和含硅廢水，進行除硅反應，得到除硅后水。

本發(fā)明混合鈉源和鋁源，發(fā)生化學反應，生成含偏鋁酸鈉的溶液作為除硅劑，將所生產(chǎn)出的除硅劑實時與含硅廢水混合，采用邊生產(chǎn)邊投加的方式，可減少除硅劑中活性組分偏鋁酸鈉的分解，保證活性組分的反應活性，同時使用含偏鋁酸鈉的溶液，混合更均勻，傳質(zhì)過程更容易發(fā)生，從而大幅提高了除硅效率。

工業(yè)偏鋁酸鈉標準(hg/t4518-2013)中規(guī)定了兩種型號：ⅰ型為固體鋁酸鈉質(zhì)量含量≥65％，ⅱ型為液相偏鋁酸鈉，質(zhì)量含量≥9％；水處理劑偏鋁酸鈉標準(hg/t4819-2015)中規(guī)定鋁酸鈉溶液中鋁酸鈉質(zhì)量含量≥25.7％。但偏鋁酸鈉無論是固體還是液相，偏鋁酸鈉產(chǎn)品在使用過程中，穩(wěn)定性和經(jīng)濟性是制約其除硅效率的主要因素，而苛性比(氧化鈉與三氧化二鋁的摩爾比)和溫度是影響偏鋁酸鈉產(chǎn)品穩(wěn)定性的兩個因素。固體偏鋁酸鈉一般要先配制成溶液，但此時溶液的苛性比越低，偏鋁酸鈉越不穩(wěn)定，時間越長，分解率越高，而苛性比越高，溶液中的氫氧化鈉含量越高，偏鋁酸鈉含量下降，使用過程中引入水體中的氫氧化鈉量越大，ph值明顯升高，工業(yè)應用上不易控制。隨著溫度的升高，偏鋁酸鈉的分解率降低，一般在50℃以上時，溶液比較穩(wěn)定。但此溫度增加了運輸和儲存的難度和成本。分解率越高，偏鋁酸鈉的有效含量降低，從而導致除硅劑利用率降低，除硅劑成本增加。

優(yōu)選地，步驟(1)中所述混合包括在含鈉源的溶液中加入鋁源。

本發(fā)明將在含鈉源的溶液中投加鋁源，包括在含鈉源的溶液中投加鋁源固體或含鋁源的溶液。

本發(fā)明所述含鈉源的溶液可以是直接采用鈉源的溶解液，也可以是將鈉源固體與水混合溶解后形成的含鈉源的溶液，對此不作特殊限定。

優(yōu)選地，所述混合溶液中鈉源的含量為10～30wt％，例如可以是10wt％、12wt％、14wt％、16wt％、18wt％、20wt％、22wt％、24wt％、26wt％、28wt％或30wt％等。

本發(fā)明中鈉源的含量為10～30wt％，既保證鈉源與鋁源充分反應為偏鋁酸鈉，減少偏鋁酸鈉在后期使用中出現(xiàn)分解，活性組分含量下降，又避免鈉源含量過高，溶液中ph值過高，工業(yè)應用中不易控制，且腐蝕設備。

優(yōu)選地，所述混合溶液中鋁源的含量為8～40wt％，例如可以是8wt％、10wt％、14wt％、18wt％、20wt％、24wt％、28wt％、30wt％、34wt％、38wt％或40wt％等。

優(yōu)選地，所述混合溶液中水的含量為30～82wt％，例如可以是30wt％、35wt％、40wt％、45wt％、50wt％、55wt％、60wt％、65wt％、70wt％、75wt％、80wt％或82wt％等。

優(yōu)選地，步驟(1)中不加入穩(wěn)定劑。

本發(fā)明中含偏鋁酸鈉的溶液作為除硅劑，采用保溫緩存，邊生產(chǎn)邊投加的方式，無需進行產(chǎn)品的長期存放與運輸?shù)?，則減少了偏鋁酸鈉的分解，無需加入穩(wěn)定劑，提高了除硅劑的利用率，降低了除硅劑的成本，另外加入穩(wěn)定劑后，會向含硅廢水中引入雜質(zhì)，造成二次污染。

優(yōu)選地，步驟(1)所述混合在攪拌下進行。

優(yōu)選地，所述攪拌的速率為50～300r/min，例如可以是50r/min、75r/min、100r/min、125r/min、150r/min、175r/min、200r/min、225r/min、250r/min、275r/min或300r/min等。

優(yōu)選地，所述反應的溫度為100～150℃，例如可以是100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃或150℃等，優(yōu)選為120～130℃。

優(yōu)選地，所述反應的時間為2～4h，例如可以是2h、2.2h、2.4h、2.6h、2.8h、3h、3.2h、3.4h、3.6h、3.8h或4h等。

優(yōu)選地，所述鈉源包括氫氧化鈉。

優(yōu)選地，所述鋁源為氫氧化鋁。

優(yōu)選地，步驟(2)所述混合包括：實時將步驟(1)所述含偏鋁酸鈉的溶液與含硅廢水混合。

本發(fā)明中實時將步驟(1)所述含偏鋁酸鈉的溶液與含硅廢水混合，既包括將生產(chǎn)的含偏鋁酸鈉的溶液與含硅廢水直接混合，也包括將生產(chǎn)的含偏鋁酸鈉的溶液經(jīng)緩沖罐緩存之后再與含硅廢水混合。

優(yōu)選地，所述含偏鋁酸鈉的溶液經(jīng)緩存后與含硅廢水混合。

本發(fā)明所述緩存并非刻意將含偏鋁酸鈉的溶液存放一段時間后再與含硅廢水混合，而是工業(yè)應用上為控制流量，一般需要將現(xiàn)生產(chǎn)的含偏鋁酸鈉的溶液通入緩沖罐中后再與含硅廢水混合反應，更好地實現(xiàn)工業(yè)上連續(xù)生產(chǎn)。

優(yōu)選地，所述緩存的時間≤8h，例如可以是0h、1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h或8h等。

本發(fā)明緩存的時間≤8h，減少因緩存時間過長，使得含偏鋁酸鈉的溶液作為除硅劑，其中活性組分偏鋁酸鈉的分解。

優(yōu)選地，所述緩存在保溫條件下進行。

本發(fā)明中緩存在保溫條件下，能夠減少除硅劑中活性組分偏鋁酸鈉的分解，從而保證除硅效果。

優(yōu)選地，所述緩存的溫度為100～150℃，例如可以是100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃或150℃等，優(yōu)選為120～130℃。

優(yōu)選地，所述緩存伴隨著攪拌。

本發(fā)明中緩存伴隨著攪拌是為了保證含偏鋁酸鈉的溶液中溫度均勻且恒定，減少容器邊緣降溫速率較快而出現(xiàn)偏鋁酸鈉的分解，導致活性組分含量降低，含偏鋁酸鈉的溶液中出現(xiàn)結晶。

優(yōu)選地，所述攪拌的速率為30～60r/min，例如可以是30r/min、33r/min、36r/min、39r/min、42r/min、45r/min、48r/min、51r/min、54r/min、57r/min或60r/min等。

本發(fā)明中攪拌速率控制為30～60r/min，既可以保證含偏鋁酸鈉的溶液中溫度均勻，又避免速率過高使得含偏鋁酸鈉的溶液中溫度下降較快。

優(yōu)選地，步驟(2)所述混合中含偏鋁酸鈉的溶液的溫度為100～150℃，例如可以是100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃或150℃等，優(yōu)選為120～130℃。

優(yōu)選地，將步驟(1)中所述反應后溫度為100～150℃的含偏鋁酸鈉的溶液直接與含硅廢水混合。

本發(fā)明中步驟(1)所述反應結束后，含偏鋁酸鈉的溶液溫度經(jīng)緩存后與含硅廢水混合，含偏鋁酸鈉的溶液的溫度一直保持為100～150℃，減少偏鋁酸鈉的分解。

優(yōu)選地，所述混合中含偏鋁酸鈉的溶液中的鋁和含硅廢水中的硅的質(zhì)量比為(0.2～3):1，，例如可以是0.2:1、0.5:1、0.8:1、1:1、1.2:1、1.5:1、1.8:1、2:1、2.4:1、2.8:1或3:1等，優(yōu)選為(0.3～2):1。

優(yōu)選地，所述含硅廢水包括煤氣化灰水、油田采出水、反滲透濃水、蒸發(fā)裝置進水或鍋爐給水中的任意一種或至少兩種的組合，其中典型但非限制性的組合為：煤氣化灰水和油田采出水的組合，反滲透濃水和蒸發(fā)裝置進水的組合，蒸發(fā)裝置進水和鍋爐給水的組合，煤氣化灰水、油田采出水和反滲透濃水的組合等。

優(yōu)選地，所述處理方法還包括步驟(3)：步驟(2)所述除硅后水依次經(jīng)絮凝和沉淀，得到凈化后水。

優(yōu)選地，所述絮凝中加入絮凝劑。

優(yōu)選地，所述絮凝劑包括鋁鹽、鋁鹽聚合物、鐵鹽、鐵鹽聚合物或聚丙烯酰胺中的任意一種或至少兩種的組合，其中典型但非限制性的組合為：鋁鹽和鋁鹽聚合物的組合，鋁鹽和鐵鹽的組合，鋁鹽和聚丙烯酰胺的組合，鋁鹽、鋁鹽聚合物和鐵鹽的組合等，優(yōu)選為聚合氯化鋁。

作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案，所述處理方法包括以下步驟：

(1)在含鈉源的溶液中加入鋁源，得到混合溶液，其中混合溶液中鈉源的含量為10～30wt％，鋁源的含量為8～40wt％，水的含量為30～82wt％，在速率為50～300r/min的攪拌下反應2～4h，溫度為100～150℃，得到含偏鋁酸鈉的溶液作為除硅劑；

(2)所述除硅劑與含硅廢水混合，所述除硅劑中的鋁和所述含硅廢水中的硅的質(zhì)量比為(0.2～3):1，進行除硅反應，得到除硅后水；

(3)所述除硅后水依次經(jīng)絮凝和沉淀，所述絮凝中使用鋁鹽、鋁鹽聚合物、鐵鹽、鐵鹽聚合物或聚丙烯酰胺中的任意一種或至少兩種的組合作為絮凝劑，得到凈化后水。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明提供的含硅廢水的處理方法，除硅劑采用邊生產(chǎn)邊投加的方式，實時將除硅劑與含硅廢水混合，除硅劑的反應活性高，除硅效率高，凈化后水中二氧化硅含量可降至107mg/l以下，在較優(yōu)條件下，凈化后水中二氧化硅含量可降至2mg/l以下，實現(xiàn)深度除硅；

(2)本發(fā)明提供的含硅廢水的處理方法，所投加的含偏鋁酸鈉的溶液中不需加入穩(wěn)定劑和改性劑，除硅劑投加量相較于采用市售偏鋁酸鈉減少30％以上；

(3)本發(fā)明提供的含硅廢水的處理方法，處理過程中除硅劑投加量減少，產(chǎn)泥量相應減少；

(4)本發(fā)明提供的含硅廢水的處理方法，操作簡單、安全、方便，運行成本低。

附圖說明

圖1是本發(fā)明含硅廢水的處理方法的工藝流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本發(fā)明的技術方案。

下面對本發(fā)明進一步詳細說明。但下述的實例僅僅是本發(fā)明的簡易例子，并不代表或限制本發(fā)明的權利保護范圍，本發(fā)明的保護范圍以權利要求書為準。

本發(fā)明提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法包括以下步驟：

(1)在含鈉源的溶液中加入鋁源，得到混合溶液，其中混合溶液中鈉源的含量為10～30wt％，鋁源的含量為8～40wt％，水的含量為30～82wt％，在速率為50～300r/min的攪拌下反應2～4h，溫度為100～150℃，得到含偏鋁酸鈉的溶液作為除硅劑；

(2)所述除硅劑經(jīng)過100～150℃保溫和30～60r/min攪拌的緩沖罐后，與含硅廢水混合，所述除硅劑中的鋁和所述含硅廢水中的硅的質(zhì)量比為(0.2～3):1，進行除硅反應，得到除硅后水；

(3)所述除硅后水依次經(jīng)絮凝和沉淀，所述絮凝中使用鋁鹽、鋁鹽聚合物、鐵鹽、鐵鹽聚合物或聚丙烯酰胺中的任意一種或至少兩種的組合作為絮凝劑，得到凈化后水。

圖1所示是除硅過程的工藝流程圖，其中鈉源與鋁源發(fā)生反應生成含偏鋁酸鈉的溶液作為除硅劑，反應得到除硅劑后與含硅廢水混合進行除硅反應，得到除硅后水，依次經(jīng)絮凝和沉淀，得到凈化后水。

一、實施例

實施例1-1

本實施例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法包括以下步驟：

(1)在溶解釜內(nèi)依次加入水、氫氧化鈉和氫氧化鋁，得到混合溶液，其中混合溶液中氫氧化鈉的含量為23wt％，氫氧化鋁的含量為35wt％，水的含量為42wt％，在速率為200r/min的攪拌下反應3h，溫度為120℃，得到含偏鋁酸鈉的溶液作為除硅劑；

(2)所述除硅劑經(jīng)過120℃保溫和40r/min攪拌的緩沖罐后，與煤氣化灰水混合，控制所述除硅劑中的鋁和所述煤氣化灰水中的硅的質(zhì)量比為0.23:1，進行除硅反應，得到除硅后水；

(3)所述除硅后水依次經(jīng)絮凝和沉淀，所述絮凝中使用聚合氯化鋁作為絮凝劑，得到凈化后水。

其中，煤氣化灰水來自煤化工氣化系統(tǒng)產(chǎn)生的煤氣化灰水，其中硅主要以硅酸根形式存在，將硅酸根換算為二氧化硅作為衡量煤氣化灰水中硅含量的參數(shù)，煤氣化灰水中二氧化硅的含量為170mg/l。

實施例1-2

本實施例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例1-1的區(qū)別僅在于步驟(2)所述除硅劑中的鋁和所述煤氣化灰水中的硅的質(zhì)量比控制為0.28:1，其余均與實施例1-1相同。

實施例1-3

本實施例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例1-1的區(qū)別僅在于步驟(2)所述除硅劑中的鋁和所述煤氣化灰水中的硅的質(zhì)量比控制為0.30:1，其余均與實施例1-1相同。

實施例2-1

本實施例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法包括以下步驟：

(1)在溶解釜內(nèi)依次加入含量為30wt％的氫氧化鈉溶液和氫氧化鋁，得到混合溶液，其中混合溶液中氫氧化鈉的含量為23.0wt％，氫氧化鋁的含量為23.3wt％，水的含量為53.7wt％，在速率為200r/min的攪拌下反應3h，溫度為120℃，得到含偏鋁酸鈉的溶液作為除硅劑；

(2)所述除硅劑經(jīng)過120℃保溫和40r/min攪拌的緩沖罐后，與油田采出水混合，控制所述除硅劑中的鋁和所述油田采出水中的硅的質(zhì)量比為0.33:1，進行除硅反應，得到除硅后水；

(3)所述除硅后水依次經(jīng)絮凝和沉淀，所述絮凝中使用聚合氯化鋁作為絮凝劑，得到凈化后水。

其中油田采出水來自高溫稠油區(qū)塊在采油過程中產(chǎn)生的廢水，其中硅主要以硅酸根形式存在，將硅酸根換算為二氧化硅作為衡量油田采出水中硅含量的參數(shù)，油田采出水中二氧化硅的含量為240mg/l。

實施例2-2

本實施例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例2-1的區(qū)別僅在于步驟(2)所述除硅劑中的鋁和所述油田采出水中的硅的質(zhì)量比控制為0.36:1，其余均與實施例2-1相同。

實施例2-3

本實施例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例2-1的區(qū)別僅在于步驟(2)所述除硅劑中的鋁和所述油田采出水中的硅的質(zhì)量比控制為0.40:1，其余均與實施例2-1相同。

實施例3-1

本實施例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法包括以下步驟：

(1)在溶解釜內(nèi)依次加入水、含量為49wt％的氫氧化鈉溶液和氫氧化鋁，得到混合溶液，其中混合溶液中氫氧化鈉的含量為32wt％，氫氧化鋁的含量為35wt％，水的含量為33wt％，在速率為200r/min的攪拌下反應3h，溫度為120℃，得到含偏鋁酸鈉的溶液作為除硅劑；

(2)所述除硅劑經(jīng)過120℃保溫和40r/min攪拌的緩沖罐后，與反滲透濃水混合，控制所述除硅劑中的鋁和所述反滲透濃水中的硅的質(zhì)量比為1.04:1，進行除硅反應，得到除硅后水；

(3)所述除硅后水依次經(jīng)絮凝和沉淀，所述絮凝中使用聚合氯化鋁作為絮凝劑，得到凈化后水。

其中反滲透濃水來自中水回用系統(tǒng)或廢水零排放系統(tǒng)中，廢水經(jīng)反滲透脫鹽濃縮后產(chǎn)生的濃鹽水，其中硅主要以硅酸根形式存在，將硅酸根換算為二氧化硅作為衡量反滲透濃水中硅含量的參數(shù)，反滲透濃水中二氧化硅的含量為175mg/l。

實施例3-2

本實施例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例3-1的區(qū)別僅在于步驟(2)所述除硅劑中的鋁和所述反滲透濃水中的硅的質(zhì)量比控制為1.19:1，其余均與實施例3-1相同。

實施例3-3

本實施例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例3-1的區(qū)別僅在于步驟(2)所述除硅劑中的鋁和所述反滲透濃水中的硅的質(zhì)量比控制為1.33:1，其余均與實施例3-1相同。

實施例4-1

本實施例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法包括以下步驟：

(1)在溶解釜內(nèi)依次加入含量為30wt％的氫氧化鈉溶液和氫氧化鋁，得到混合溶液，其中混合溶液中氫氧化鈉的含量為23wt％，氫氧化鋁的含量為23.3wt％，水的含量為53.7wt％，在速率為200r/min的攪拌下反應3h，溫度為120℃，得到含偏鋁酸鈉的溶液作為除硅劑；

(2)所述除硅劑經(jīng)過120℃保溫和40r/min攪拌的緩沖罐后，與蒸發(fā)裝置進水混合，控制所述除硅劑中的鋁和所述蒸發(fā)裝置進水中的硅的質(zhì)量比為2.30:1，進行除硅反應，得到除硅后水；

(3)所述除硅后水依次經(jīng)絮凝和沉淀，所述絮凝中使用聚合氯化鋁作為絮凝劑，得到凈化后水。

其中蒸發(fā)裝置進水來自工業(yè)廢水零排放系統(tǒng)經(jīng)過多級膜濃縮后產(chǎn)生的高濃鹽水，其中硅主要以硅酸根形式存在，將硅酸根換算為二氧化硅作為衡量蒸發(fā)裝置進水中硅含量的參數(shù)，蒸發(fā)裝置進水中二氧化硅的含量為180mg/l。

實施例4-2

本實施例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例4-1的區(qū)別僅在于步驟(2)所述除硅劑中的鋁和所述蒸發(fā)裝置進水中的硅的質(zhì)量比控制為2.55:1，其余均與實施例4-1相同。

實施例4-3

本實施例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例4-1的區(qū)別僅在于步驟(2)所述除硅劑中的鋁和所述蒸發(fā)裝置進水中的硅的質(zhì)量比控制為2.73:1，其余均與實施例4-1相同。

實施例5-1

本實施例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法包括以下步驟：

(1)在溶解釜內(nèi)依次加入水、氫氧化鈉和氫氧化鋁，得到混合溶液，其中混合溶液中氫氧化鈉的含量為23wt％，氫氧化鋁的含量為35wt％，水的含量為42wt％，在速率為200r/min的攪拌下反應3h，溫度為120℃，得到含偏鋁酸鈉的溶液作為除硅劑；

(2)所述除硅劑經(jīng)過120℃保溫和40r/min攪拌的緩沖罐后，與鍋爐給水混合，控制所述除硅劑中的鋁和所述鍋爐給水中的硅的質(zhì)量比為0.29:1，進行除硅反應，得到除硅后水；

(3)所述除硅后水依次經(jīng)絮凝和沉淀，所述絮凝中使用聚合氯化鋁作為絮凝劑，得到凈化后水。

其中鍋爐給水來自廠內(nèi)一次水或生產(chǎn)用水，其中硅主要以硅酸根形式存在，將硅酸根換算為二氧化硅作為衡量鍋爐給水中硅含量的參數(shù)，則鍋爐給水中二氧化硅的含量為115mg/l。

實施例5-2

本實施例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例5-1的區(qū)別僅在于步驟(2)所述除硅劑中的鋁和所述鍋爐給水中的硅的質(zhì)量比控制為0.38:1，其余均與實施例5-1相同。

實施例5-3

本實施例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例5-1的區(qū)別僅在于步驟(2)所述除硅劑中的鋁和所述鍋爐給水中的硅的質(zhì)量比控制為0.50:1，其余均與實施例5-1相同。

實施例2

本實施例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法包括以下步驟：

(1)在溶解釜內(nèi)依次加入水、氫氧化鈉和氫氧化鋁，得到混合溶液，其中混合溶液中氫氧化鈉的含量為10wt％，氫氧化鋁的含量為8wt％，水的含量為82wt％，在速率為50r/min的攪拌下反應4h，溫度為100℃，得到含偏鋁酸鈉的溶液作為除硅劑；

(2)所述除硅劑直接與煤氣化灰水混合，控制所述除硅劑中的鋁和所述煤氣化灰水中的硅的質(zhì)量比為0.34:1，進行除硅反應，得到除硅后水；

(3)所述除硅后水依次經(jīng)絮凝和沉淀，所述絮凝中使用聚合硫酸鐵作為絮凝劑，得到凈化后水。

其中，煤氣化灰水來自煤化工氣化系統(tǒng)產(chǎn)生的煤氣化灰水，其中硅主要以硅酸根形式存在，將硅酸根換算為二氧化硅作為衡量煤氣化灰水中硅含量的參數(shù)，煤氣化灰水中二氧化硅的含量為170mg/l。

實施例3

本實施例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法包括以下步驟：

(1)在溶解釜內(nèi)依次加入水、氫氧化鈉和氫氧化鋁，得到混合溶液，其中混合溶液中氫氧化鈉的含量為30wt％，氫氧化鋁的含量為40wt％，水的含量為30wt％，在速率為300r/min的攪拌下反應2h，溫度為150℃，得到含偏鋁酸鈉的溶液作為除硅劑；

(2)所述除硅劑經(jīng)過150℃的保溫和60r/min攪拌的緩沖罐后，與煤氣化灰水混合，控制所述除硅劑中的鋁和所述煤氣化灰水中的硅的質(zhì)量比為0.23:1，進行除硅反應，得到除硅后水；

(3)所述除硅后水依次經(jīng)絮凝和沉淀，所述絮凝中使用聚丙烯酰胺作為絮凝劑，得到凈化后水。

其中，煤氣化灰水來自煤化工氣化系統(tǒng)產(chǎn)生的煤氣化灰水，其中硅主要以硅酸根形式存在，將硅酸根換算為二氧化硅作為衡量煤氣化灰水中硅含量的參數(shù)，煤氣化灰水中二氧化硅的含量為170mg/l。

實施例4

本實施例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例1-1的區(qū)別僅在于步驟(1)中混合溶液中氫氧化鈉的含量控制為30wt％，氫氧化鋁的含量控制為5wt％，水的含量控制為65wt％，其余均與實施例1-1相同。

實施例5

本實施例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例1-1的區(qū)別僅在于步驟(1)中混合溶液中氫氧化鈉的含量控制為30wt％，氫氧化鋁的含量控制為45wt％，水的含量控制為25wt％，其余均與實施例1-1相同。

實施例6

本實施例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例1-1的區(qū)別僅在于步驟(2)中保溫溫度控制為80℃，其余均與實施例1-1相同。

實施例7

本實施例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例1-1的區(qū)別僅在于步驟(2)中保溫溫度控制為170℃，其余均與實施例1-1相同。

實施例8

本實施例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例1-1的區(qū)別僅在于步驟(2)中所述除硅劑中的鋁和所述煤氣化灰水中的硅的質(zhì)量比控制為0.1:1，其余均與實施例1-1相同。

實施例9

本實施例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例1-1的區(qū)別僅在于步驟(2)中所述除硅劑中的鋁和所述煤氣化灰水中的硅的質(zhì)量比控制為3.5:1，其余均與實施例1-1相同。

二、對比例

對比例1-1

本對比例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例1-1的區(qū)別在于不進行步驟(1)，將步驟(2)中除硅劑替換為液相的工業(yè)偏鋁酸鈉，其中偏鋁酸鈉的含量為33wt％，同時為控制凈化后水中二氧化硅的含量與實施例1-1相近，以此調(diào)整所述除硅劑中的鋁和所述煤氣化灰水中的硅的質(zhì)量比為0.62:1，其余均與實施例1-1相同。

具體的，步驟(2)為：

(2)使用液相的工業(yè)偏鋁酸鈉作為除硅劑，其中偏鋁酸鈉的含量為33wt％，與煤氣化灰水混合，控制所述除硅劑中的鋁和所述煤氣化灰水中的硅的質(zhì)量比為0.62:1，進行除硅反應，得到除硅后水。

其中，液相的工業(yè)偏鋁酸鈉的生產(chǎn)執(zhí)行標準為hg/t4819-2015。

對比例1-2

本對比例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例1-2的區(qū)別在于不進行步驟(1)，將步驟(2)中除硅劑替換為液相的工業(yè)偏鋁酸鈉，其中偏鋁酸鈉的含量為33wt％，同時為控制凈化后水中二氧化硅的含量與實施例1-2相近，以此調(diào)整所述除硅劑中的鋁和所述煤氣化灰水中的硅的質(zhì)量比為0.76:1，其余均與實施例1-2相同。

具體的，步驟(2)為：

(2)使用液相的工業(yè)偏鋁酸鈉作為除硅劑，其中偏鋁酸鈉的含量為33wt％，與煤氣化灰水混合，控制所述除硅劑中的鋁和所述煤氣化灰水中的硅的質(zhì)量比為0.76:1，進行除硅反應，得到除硅后水。

其中，液相的工業(yè)偏鋁酸鈉的生產(chǎn)執(zhí)行標準為hg/t4819-2015。

對比例1-3

本對比例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例1-3的區(qū)別在于不進行步驟(1)，將步驟(2)中除硅劑替換為液相的工業(yè)偏鋁酸鈉，其中偏鋁酸鈉的含量為33wt％，同時為控制凈化后水中二氧化硅的含量與實施例1-3相近，以此調(diào)整所述除硅劑中的鋁和所述煤氣化灰水中的硅的質(zhì)量比為0.93:1，其余均與實施例1-3相同。

具體的，步驟(2)為：

(2)使用液相的工業(yè)偏鋁酸鈉作為除硅劑，其中偏鋁酸鈉的含量為33wt％，與煤氣化灰水混合，控制所述除硅劑中的鋁和所述煤氣化灰水中的硅的質(zhì)量比為0.93:1，進行除硅反應，得到除硅后水。

其中，液相的工業(yè)偏鋁酸鈉的生產(chǎn)執(zhí)行標準為hg/t4819-2015。

對比例2-1

本對比例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例2-1的區(qū)別在于不進行步驟(1)，將步驟(2)中除硅劑替換為使用質(zhì)量含量為81wt％的固體工業(yè)偏鋁酸鈉制備的含偏鋁酸鈉的溶液，其中偏鋁酸鈉的含量為10wt％，同時為控制凈化后水中二氧化硅的含量與實施例2-1相近，以此調(diào)整所述除硅劑中的鋁和所述油田采出水中的硅的質(zhì)量比為0.78:1，其余均與實施例2-1相同。

具體的，步驟(2)為：

(2)使用質(zhì)量含量為81wt％的固體工業(yè)偏鋁酸鈉制備的含偏鋁酸鈉的溶液作為除硅劑，其中偏鋁酸鈉的含量為10wt％，與油田采出水混合，控制所述除硅劑中的鋁和所述油田采出水中的硅的質(zhì)量比為0.78:1，進行除硅反應，得到除硅后水。

其中，固體的工業(yè)偏鋁酸鈉的生產(chǎn)執(zhí)行標準為hg/t4518-2013。

對比例2-2

本對比例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例2-2的區(qū)別在于不進行步驟(1)，將步驟(2)中除硅劑替換為使用質(zhì)量含量為81wt％的固體工業(yè)偏鋁酸鈉制備的含偏鋁酸鈉的溶液，其中偏鋁酸鈉的含量為10wt％，同時為控制凈化后水中二氧化硅的含量與實施例2-2相近，以此調(diào)整所述除硅劑中的鋁和所述油田采出水中的硅的質(zhì)量比為1.0:1，其余均與實施例2-2相同。

具體的，步驟(2)為：

(2)使用質(zhì)量含量為81wt％的固體工業(yè)偏鋁酸鈉制備的含偏鋁酸鈉的溶液作為除硅劑，其中偏鋁酸鈉的含量為10wt％，與油田采出水混合，控制所述除硅劑中的鋁和所述油田采出水中的硅的質(zhì)量比為1.0:1，進行除硅反應，得到除硅后水。

其中，固體的工業(yè)偏鋁酸鈉的生產(chǎn)執(zhí)行標準為hg/t4518-2013。

對比例2-3

本對比例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例2-3的區(qū)別在于不進行步驟(1)，將步驟(2)中除硅劑替換為使用質(zhì)量含量為81wt％的固體工業(yè)偏鋁酸鈉制備的含偏鋁酸鈉的溶液，其中偏鋁酸鈉的含量為10wt％，同時為控制凈化后水中二氧化硅的含量與實施例2-3相近，以此調(diào)整所述除硅劑中的鋁和所述油田采出水中的硅的質(zhì)量比為1.26:1，其余均與實施例2-3相同。

具體的，步驟(2)為：

(2)使用質(zhì)量含量為81wt％的固體工業(yè)偏鋁酸鈉制備的含偏鋁酸鈉的溶液作為除硅劑，其中偏鋁酸鈉的含量為10wt％，與油田采出水混合，控制所述除硅劑中的鋁和所述油田采出水中的硅的質(zhì)量比為1.26:1，進行除硅反應，得到除硅后水。

其中，固體的工業(yè)偏鋁酸鈉的生產(chǎn)執(zhí)行標準為hg/t4518-2013。

對比例3-1

本對比例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例3-1的區(qū)別在于不進行步驟(1)，將步驟(2)中除硅劑替換為液相的工業(yè)偏鋁酸鈉，其中偏鋁酸鈉的含量為33wt％，同時為控制凈化后水中二氧化硅的含量與實施例3-1相近，以此調(diào)整所述除硅劑中的鋁和所述反滲透濃水中的硅的質(zhì)量比為1.49:1，其余均與實施例3-1相同。

具體的，步驟(2)為：

(2)使用液相的工業(yè)偏鋁酸鈉作為除硅劑，其中偏鋁酸鈉的含量為33wt％，與反滲透濃水混合，控制所述除硅劑中的鋁和所述反滲透濃水中的硅的質(zhì)量比為1.49:1，進行除硅反應，得到除硅后水。

其中，液相的工業(yè)偏鋁酸鈉的生產(chǎn)執(zhí)行標準為hg/t4819-2015。

對比例3-2

本對比例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例3-2的區(qū)別在于不進行步驟(1)，將步驟(2)中除硅劑替換為液相的工業(yè)偏鋁酸鈉，其中偏鋁酸鈉的含量為33wt％，同時為控制凈化后水中二氧化硅的含量與實施例3-2相近，以此調(diào)整所述除硅劑中的鋁和所述反滲透濃水中的硅的質(zhì)量比為1.71:1，其余均與實施例3-2相同。

具體的，步驟(2)為：

(2)使用液相的工業(yè)偏鋁酸鈉作為除硅劑，其中偏鋁酸鈉的含量為33wt％，與反滲透濃水混合，控制所述除硅劑中的鋁和所述反滲透濃水中的硅的質(zhì)量比為1.71:1，進行除硅反應，得到除硅后水。

其中，液相的工業(yè)偏鋁酸鈉的生產(chǎn)執(zhí)行標準為hg/t4819-2015。

對比例3-3

本對比例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例3-3的區(qū)別在于不進行步驟(1)，將步驟(2)中將除硅劑替換為液相的工業(yè)偏鋁酸鈉，其中偏鋁酸鈉的含量為33wt％，同時為控制凈化后水中二氧化硅的含量與實施例3-3相近，以此調(diào)整所述除硅劑中的鋁和所述反滲透濃水中的硅的質(zhì)量比為2.0:1，其余均與實施例3-3相同。

具體的，步驟(2)為：

(2)使用液相的工業(yè)偏鋁酸鈉作為除硅劑，其中偏鋁酸鈉的含量為33wt％，與反滲透濃水混合，控制所述除硅劑中的鋁和所述反滲透濃水中的硅的質(zhì)量比為2.0:1，進行除硅反應，得到除硅后水。

其中，液相的工業(yè)偏鋁酸鈉的生產(chǎn)執(zhí)行標準為hg/t4819-2015。

對比例4-1

本對比例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例4-1的區(qū)別在于不進行步驟(1)，將步驟(2)中除硅劑替換為使用質(zhì)量含量為81wt％的固體工業(yè)偏鋁酸鈉制備的含偏鋁酸鈉的溶液，其中偏鋁酸鈉的含量為10wt％，同時為控制凈化后水中二氧化硅的含量與實施例4-1相近，以此調(diào)整所述除硅劑中的鋁和所述蒸發(fā)裝置進水中的硅的質(zhì)量比為3.80:1，其余均與實施例4-1相同。

具體的，步驟(2)為：

(2)使用質(zhì)量含量為81wt％的固體工業(yè)偏鋁酸鈉制備的含偏鋁酸鈉的溶液作為除硅劑，其中偏鋁酸鈉的含量為10wt％，與蒸發(fā)裝置進水混合，控制所述除硅劑中的鋁和所述蒸發(fā)裝置進水中的硅的質(zhì)量比為3.80:1，進行除硅反應，得到除硅后水。

其中，固體的工業(yè)偏鋁酸鈉的生產(chǎn)執(zhí)行標準為hg/t4518-2013。

對比例4-2

本對比例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例4-2的區(qū)別在于不進行步驟(1)，將步驟(2)中除硅劑替換為使用質(zhì)量含量為81wt％的固體工業(yè)偏鋁酸鈉制備的含偏鋁酸鈉的溶液，其中偏鋁酸鈉的含量為10wt％，同時為控制凈化后水中二氧化硅的含量與實施例4-2相近，以此調(diào)整所述除硅劑中的鋁和所述蒸發(fā)裝置進水中的硅的質(zhì)量比為4.43:1，其余均與實施例4-2相同。

具體的，步驟(2)為：

(2)使用質(zhì)量含量為81wt％的固體工業(yè)偏鋁酸鈉制備的含偏鋁酸鈉的溶液作為除硅劑，其中偏鋁酸鈉的含量為10wt％，與蒸發(fā)裝置進水混合，控制所述除硅劑中的鋁和所述蒸發(fā)裝置進水中的硅的質(zhì)量比為4.43:1，進行除硅反應，得到除硅后水。

其中，固體的工業(yè)偏鋁酸鈉的生產(chǎn)執(zhí)行標準為hg/t4518-2013。

對比例4-3

本對比例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例4-3的區(qū)別在于不進行步驟(1)，將步驟(2)中除硅劑替換為使用質(zhì)量含量為81wt％的固體工業(yè)偏鋁酸鈉制備的含偏鋁酸鈉的溶液，其中偏鋁酸鈉的含量為10wt％，同時為控制凈化后水中二氧化硅的含量與實施例4-3相近，以此調(diào)整所述除硅劑中的鋁和所述蒸發(fā)裝置進水中的硅的質(zhì)量比為5.22:1，其余均與實施例4-3相同。

具體的，步驟(2)為：

(2)使用質(zhì)量含量為81wt％的固體工業(yè)偏鋁酸鈉制備的含偏鋁酸鈉的溶液作為除硅劑，其中偏鋁酸鈉的含量為10wt％，與蒸發(fā)裝置進水混合，控制所述除硅劑中的鋁和所述蒸發(fā)裝置進水中的硅的質(zhì)量比為5.22:1，進行除硅反應，得到除硅后水。

其中，固體的工業(yè)偏鋁酸鈉的生產(chǎn)執(zhí)行標準為hg/t4518-2013。

對比例5-1

本對比例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例5-1的區(qū)別在于不進行步驟(1)，將步驟(2)中除硅劑替換為液相的工業(yè)偏鋁酸鈉，其中偏鋁酸鈉的含量為33wt％，同時為控制凈化后水中二氧化硅的含量與實施例5-1相近，以此調(diào)整所述除硅劑中的鋁和所述鍋爐給水中的硅的質(zhì)量比為0.45:1，其余均與實施例5-1相同。

具體的，步驟(2)為：

(2)使用液相的工業(yè)偏鋁酸鈉作為除硅劑，其中偏鋁酸鈉的含量為33wt％，與鍋爐給水混合，控制所述除硅劑中的鋁和所述鍋爐給水中的硅的質(zhì)量比為0.45:1，進行除硅反應，得到除硅后水。

其中，液相的工業(yè)偏鋁酸鈉的生產(chǎn)執(zhí)行標準為hg/t4819-2015。

對比例5-2

本對比例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例5-2的區(qū)別在于不進行步驟(1)，將步驟(2)中除硅劑替換為液相的工業(yè)偏鋁酸鈉，其中偏鋁酸鈉的含量為33wt％，同時為控制凈化后水中二氧化硅的含量與實施例5-2相近，以此調(diào)整所述除硅劑中的鋁和所述鍋爐給水中的硅的質(zhì)量比為0.75:1，其余均與實施例5-2相同。

具體的，步驟(2)為：

(2)使用液相的工業(yè)偏鋁酸鈉作為除硅劑，其中偏鋁酸鈉的含量為33wt％，與鍋爐給水混合，控制所述除硅劑中的鋁和所述鍋爐給水中的硅的質(zhì)量比為0.75:1，進行除硅反應，得到除硅后水。

其中，液相的工業(yè)偏鋁酸鈉的生產(chǎn)執(zhí)行標準為hg/t4819-2015。

對比例5-3

本對比例提供一種含硅廢水的處理方法，所述方法與實施例5-3的區(qū)別在于不進行步驟(1)，將步驟(2)中除硅劑替換為液相的工業(yè)偏鋁酸鈉，其中偏鋁酸鈉的含量為33wt％，同時為控制凈化后水中二氧化硅的含量與實施例5-3相近，以此調(diào)整所述除硅劑中的鋁和所述鍋爐給水中的硅的質(zhì)量比為1.08:1，其余均與實施例5-3相同。

具體的，步驟(2)為：

(2)使用液相的工業(yè)偏鋁酸鈉作為除硅劑，其中偏鋁酸鈉的含量為33wt％，與鍋爐給水混合，控制所述除硅劑中的鋁和所述鍋爐給水中的硅的質(zhì)量比為1.08:1，進行除硅反應，得到除硅后水。

其中，液相的工業(yè)偏鋁酸鈉的生產(chǎn)執(zhí)行標準為hg/t4819-2015。

上述含量為33wt％的液相工業(yè)偏鋁酸鈉和使用質(zhì)量含量為81wt％的固體工業(yè)偏鋁酸鈉制備的含量為10wt％含偏鋁酸鈉的溶液，為工業(yè)上常用的除硅劑。

三、測試及結果

凈化后水中二氧化硅含量的測試方法：gb/t12149-2017《工業(yè)循環(huán)冷卻水和鍋爐用水中硅的測定》。

以上實施例和對比例的測試結果如表1和表2所示。

表1

表2

表1中“—”表示實施例中無所對應的參數(shù)數(shù)據(jù)。

表1和表2中混合中al/si表示除硅劑中鋁與含硅廢水中硅的質(zhì)量比。

表1和表2中除硅中al/si均表示所使用除硅劑中的鋁與含硅廢水所除去的硅的質(zhì)量比，即表示去除一單位質(zhì)量的硅所使用的鋁的單位質(zhì)量，計算方式如式(1)所示。

表1中除硅劑減少率表示實施例相較于所對應的對比例中所使用的偏鋁酸鈉質(zhì)量的減少率，計算方式如式(2)所示。

產(chǎn)泥量與除硅劑投加量有直接關系，除硅劑投加量越大，即除硅中al/si數(shù)值越大，產(chǎn)泥量越大。

從表1和表2可以看出以下幾點：

(1)本發(fā)明提供的含硅廢水的處理方法，除硅劑采用邊生產(chǎn)邊投加的方式，實時將除硅劑與含硅廢水混合，除硅劑的反應活性高，除硅效率高，具體而言，所有實施例中凈化后水二氧化硅含量≤107mg/l，在較優(yōu)條件下，凈化后水中二氧化硅含量可降至2mg/l以下，除硅中al/si≤3.51，除硅劑減少率≥30％；

(2)綜合實施例1-1以及實施例4～5可知，實施例1-1中氫氧化鋁的含量為35wt％，相較于實施例4～5中氫氧化鋁的含量分別控制為5wt％和45wt％而言，實施例1-1中凈化后水二氧化硅含量為47mg/l，除硅中al/si為0.32，而實施例4～5中凈化后水二氧化硅含量分別為49mg/l和60mg/l，除硅中al/si分別為0.48和0.35，由此表明，本發(fā)明通過將氫氧化鋁的含量控制在特定范圍內(nèi)，能夠保證除硅劑保持較高的除硅效率，且除硅劑投加量較少，成泥量相應較少；

(3)綜合實施例1-1以及實施例6～7可知，實施例1-1中保溫溫度控制為120℃，相較于實施例6～7中保溫溫度分別控制為80℃和170℃而言，實施例1-1中凈化后水二氧化硅含量為47mg/l，除硅中al/si為0.32，而實施例6～7中凈化后水二氧化硅含量分別為55mg/l和46mg/l，除硅中al/si分別為0.34和0.31，保溫溫度較低時，除硅劑中的活性組分偏鋁酸鈉會發(fā)生分解反應，除硅效率降低，但保溫溫度較高時，除硅效率提升幅度較低，且工業(yè)應用中耗費能量，由此表明，本發(fā)明通過將保溫溫度控制在特定范圍內(nèi)，能夠保證除硅劑保持較高的除硅效率，且除硅劑投加量較少，成泥量相應減少，工業(yè)應用中能量耗費率降低；

(4)綜合實施例1-1以及實施例8～9可知，實施例1-1中混合中al/si控制為0.23，相較于實施例8～9中混合中al/si分別控制為0.1和3.5而言，實施例1-1中凈化后水二氧化硅含量為47mg/l，除硅中al/si為0.32，而實施例8中凈化后水二氧化硅含量為107mg/l，實施例9除硅中al/si為3.51，由此表明，本發(fā)明將除硅劑中鋁與含硅廢水中硅的質(zhì)量比控制在特定范圍內(nèi)，能夠保證除硅劑保持較高的除硅效率，且除硅劑投加量較少，成泥量相應減少；

(5)表1中的實施例相較于其分別所對應的對比例而言，凈化后水二氧化硅含量和除硅中al/si均有所降低，則成泥量相應減少，由此表明，本發(fā)明提供的含硅廢水的處理方法，除硅效率高，且除硅劑投加量少，成泥量少。

綜上所述，本發(fā)明提供的一種含硅廢水的處理方法，除硅劑采用邊生產(chǎn)邊投加的方式，實時將除硅劑與含硅廢水混合，除硅效率高，凈化后水二氧化硅含量≤107mg/l，在較優(yōu)條件下，凈化后水中二氧化硅含量可降至2mg/l以下，除硅中al/si≤3.51，且所投加的除硅劑中不需加入穩(wěn)定劑和改性劑，除硅劑減少率≥30％，產(chǎn)泥量相應減少。

申請人聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細結構特征，但本發(fā)明并不局限于上述詳細結構特征，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細結構特征才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發(fā)明的任何改進，對本發(fā)明所選用部件的等效替換以及輔助部件的增加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。

技術特征：

1.一種含硅廢水的處理方法，其特征在于，所述處理方法包括以下步驟：

(1)混合鈉源和鋁源，得到混合溶液，進行反應，得到含偏鋁酸鈉的溶液；

(2)混合所述含偏鋁酸鈉的溶液和含硅廢水，進行除硅反應，得到除硅后水。

2.根據(jù)權利要求1所述的處理方法，其特征在于，步驟(1)中所述混合包括在含鈉源的溶液中加入鋁源；

優(yōu)選地，所述混合溶液中鈉源的含量為10～30wt％；

優(yōu)選地，所述混合溶液中鋁源的含量為8～40wt％；

優(yōu)選地，所述混合溶液中水的含量為30～82wt％。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的處理方法，其特征在于，步驟(1)所述混合在攪拌下進行；

優(yōu)選地，所述攪拌的速率為50～300r/min；

優(yōu)選地，所述反應的溫度為100～150℃，優(yōu)選為120～130℃；

優(yōu)選地，所述反應的時間為2～4h。

4.根據(jù)權利要求1～3任一項所述的處理方法，其特征在于，所述鈉源包括氫氧化鈉；

優(yōu)選地，所述鋁源為氫氧化鋁。

5.根據(jù)權利要求1～4任一項所述的處理方法，其特征在于，所述含偏鋁酸鈉的溶液經(jīng)緩存后與含硅廢水混合；

優(yōu)選地，所述緩存的時間≤8h；

優(yōu)選地，所述緩存在保溫條件下進行；

優(yōu)選地，所述緩存的溫度為100～150℃，優(yōu)選為120～130℃；

優(yōu)選地，所述緩存伴隨著攪拌；

優(yōu)選地，所述攪拌的速率為30～60r/min。

6.根據(jù)權利要求1～5任一項所述的處理方法，其特征在于，步驟(2)所述混合中含偏鋁酸鈉的溶液的溫度為100～150℃，優(yōu)選為120～130℃；

優(yōu)選地，所述混合中含偏鋁酸鈉的溶液中的鋁和含硅廢水中的硅的質(zhì)量比為(0.2～3):1，優(yōu)選為(0.3～2):1。

7.根據(jù)權利要求1～6任一項所述的處理方法，其特征在于，所述含硅廢水包括煤氣化灰水、油田采出水、反滲透濃水、蒸發(fā)裝置進水或鍋爐給水中的任意一種或至少兩種的組合。

8.根據(jù)權利要求1～7任一項所述的處理方法，其特征在于，所述處理方法還包括步驟(3)：步驟(2)所述除硅后水依次經(jīng)絮凝和沉淀，得到凈化后水。

9.根據(jù)權利要求8所述的處理方法，其特征在于，所述絮凝中加入絮凝劑；

優(yōu)選地，所述絮凝劑包括鋁鹽、鋁鹽聚合物、鐵鹽、鐵鹽聚合物或聚丙烯酰胺中的任意一種或至少兩種的組合，優(yōu)選為聚合氯化鋁。

10.根據(jù)權利要求1～9任一項所述的處理方法，其特征在于，所述處理方法包括以下步驟：

(1)在含鈉源的溶液中加入鋁源，得到混合溶液，其中混合溶液中鈉源的含量為10～30wt％，鋁源的含量為8～40wt％，水的含量為30～82wt％，在速率為50～300r/min的攪拌下反應2～4h，溫度為100～150℃，得到含偏鋁酸鈉的溶液作為除硅劑；

(2)所述除硅劑與含硅廢水混合，所述除硅劑中的鋁和所述含硅廢水中的硅的質(zhì)量比為(0.2～3):1，進行除硅反應，得到除硅后水；

(3)所述除硅后水依次經(jīng)絮凝和沉淀，所述絮凝中使用鋁鹽、鋁鹽聚合物、鐵鹽、鐵鹽聚合物或聚丙烯酰胺中的任意一種或至少兩種的組合作為絮凝劑，得到凈化后水。

技術總結

本發(fā)明提供一種含硅廢水的處理方法，所述處理方法包括：混合鈉源和鋁源，得到混合溶液，進行反應，得到含偏鋁酸鈉的溶液；混合所述含偏鋁酸鈉的溶液和含硅廢水，進行除硅反應，得到除硅后水。含偏鋁酸鈉的溶液作為除硅劑采用邊生產(chǎn)邊投加的方式，實時將除硅劑與含硅廢水混合，保證了除硅劑中活性組分偏鋁酸鈉的反應活性，大幅提高了除硅效率。

技術研發(fā)人員：金志娜;陳寶生;肖東;趙京京;夏子輝

受保護的技術使用者：北京京潤環(huán)保科技股份有限公司

技術研發(fā)日：2020.12.03

技術公布日：2021.03.19