روش های پیشرفته حذف سیلیس و سختی از فاضلاب با شوری بالا

در فرآیندهای صنعتی شامل فاضلاب با شوری بالا - مانند تولید پتروشیمی، تصفیه شیمیایی زغال سنگ و استفاده مجدد از آب نمک غلیظ - مدیریت غلظت های بالایسیلیسویون های سختییک چالش مهم است. این آلاینده ها می توانند باعث پوسته پوسته شدن شدید درسیستم های اسمز معکوس (RO)، عمر غشا را کاهش می دهد و بر نرخ کلی بازیابی آب تأثیر می گذارد.

برای اطمینان از عملکرد کارآمد سیستم های فیلتراسیون غشایی پایین دست و به حداقل رساندن هزینه های تعمیر و نگهداری، اجرای استراتژی های پیش تصفیه موثر بسیار مهم است. این مقاله معتبرترین تکنیک ها را برایحذف سیلیسوکاهش سختیدر فاضلاب با شوری بالا، با تمرکز بر بارش شیمیایی، فیلتراسیون غشایی و کاربردهای هیبریدی آنها.

تکنیک های رایج برای حذف سیلیس و سختی در تصفیه آب نمک

حذف موثرسیلیسوسختیاز فاضلاب با شوری بالا نیاز به یک فرآیند تصفیه چند مرحله ای دارد که روش های شیمیایی، فیزیکی و مبتنی بر غشاء را ترکیب می کند. در زیر متداول ترین تکنیک های مورد استفاده در کاربردهای صنعتی آورده شده است:

1. رسوب شیمیایی با نمک های آهک و منیزیم

نرم کننده آهک یک روش سنتی و در عین حال بسیار موثر برای کاهش سختی کلسیم و سطح سیلیس است. وقتیآهک (Ca(OH)₂)وکلرید منیزیم (MgCl₂)اضافه می شوند ، واکنش های زیر رخ می دهد:

• سیلیس با منیزیم واکنش داده و سیلیکات منیزیم نامحلول را تشکیل می دهد (MgSiO₃)
• سختی کلسیم و منیزیم به صورت CaCO رسوب می کند₃و Mg(OH)₂

این روش به عنوان یک روش مقرون به صرفه و ایده آل استمرحله پیش تصفیه قبل از غشاهای RO. با این حال، دوز دقیق شیمیایی و حذف لجن برای حفظ کارایی سیستم ضروری است.

2. اولترافیلتراسیون و میکروفیلتراسیون

در برخی موارد، مبتنی بر غشاءاولترافیلتراسیون (UF)یامیکروفیلتراسیون (MF)پس از بارش برای حذف مواد جامد معلق باقی مانده و سیلیس کلوئیدی استفاده می شود. این فناوری ها به صیقل دادن کیفیت آب قبل از ورود به واحد اسمز معکوس کمک می کنند و از رسوب غشا جلوگیری می کنند.

3. تبادل یونی و نرم شدن مبتنی بر رزین

برای تنظیم دقیق سطوح سختی،سیستم های رزین تبادل یونیمی توان از آن برای حذف یون های کلسیم و منیزیم استفاده کرد. در حالی که موثر است، این روش به دلیل هزینه رزین و نیازهای بازسازی، برای کاربردهای کم حجم یا پولیش مناسب تر است.

4. ادغام با سیستم های اسمز معکوس

این روش های پیش تصفیه اغلب در بالادست استفاده می شوندسیستم اسمز معکوس (RO)برای افزایش عمر غشاء و حفظ کیفیت نفوذ پایدار. ادغام آنها در فرآیند درمان خطر پوسته پوسته شدن را کاهش می دهد، به ویژه هنگام درمان آب نمک با غلظت سیلیس بالا.

ملاحظات کلیدی طراحی برای حذف سیلیس و سختی

برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد و راندمان حذف بالا، چندین پارامتر طراحی باید هنگام اجرای سیستم های کاهش سیلیس و سختی در تصفیه فاضلاب با شوری بالا به دقت کنترل شوند.

1. دقت دوز شیمیایی

کنترل مناسب دوز آهک و منیزیم بسیار مهم است. دوز کم منجر به بارش ناقص می شود، در حالی که مصرف بیش از حد ممکن است باعث انتقال لجن یا باقیمانده های اضافی شود. توصیه می شود از پمپ های دوز خودکار و بازخورد بلادرنگ از کدورت یا pH متر استفاده کنید.

2. تنظیم و کنترل pH

واکنش های رسوب سیلیس و سختی به شدت وابسته به pH هستند. محدوده ایده آل برای حذف سیلیس با استفاده از نمک های منیزیم معمولا بین9.5–10.5. نظارت و تنظیم مداوم برای راندمان بهینه واکنش ضروری است.

3. واکنش و زمان ته نشینی

اجازه دادن به زمان واکنش و رسوب کافی، تشکیل و حذف کامل رسوبات نامحلول را تضمین می کند. این امر به ویژه قبل از مراحل فیلتراسیون غشایی برای جلوگیری از رسوب سریع مهم است. مخازن نگهدارنده یا حل کننده های صفحه شیبدار ممکن است برای بهبود جداسازی لجن استفاده شوند.

4. جابجایی لجن و آبگیری

فرآیند بارش شیمیایی مقدار قابل توجهی لجن تولید می کند که باید مدیریت شود. آبگیری از طریق فیلتر پرس، پرس تسمه یا سانتریفیوژ به به حداقل رساندن هزینه های دفع کمک می کند و ردپای سیستم را کاهش می دهد.

5. ادغام با واحدهای RO پایین دستی

پساب نهایی از فرآیند حذف سیلیس و سختی باید نیازهای ورودی پایین دست را برآورده کندسیستم های RO. نظارت منظم بر شاخص های SDI، رسانایی و پوسته پوسته شدن (به عنوان مثال، LSI) برای محافظت از عملکرد غشا توصیه می شود.

خلاصه و توصیه های کاربردی

حذف سیلیس و سختی از فاضلاب با شوری بالا گامی حیاتی در محافظت از سیستم های RO پایین دست، بهبود نرخ بازیافت آب و رعایت استانداردهای تخلیه یا استفاده مجدد است. ترکیبی از بارش شیمیایی، پرداخت غشایی و کنترل عملیاتی، ستون فقرات یک سیستم پیش تصفیه قابل اعتماد را تشکیل می دهد.

هنگام طراحی یا ارتقاء سیستم های تصفیه فاضلاب با شوری بالا، اپراتورها و مهندسان باید موارد زیر را اولویت بندی کنند:

• استراتژی های دوز شیمیایی سفارشی بر اساس کیفیت آب در زمان واقعی
• جداسازی کارآمد جامد و مایع و جابجایی لجن
• کنترل pH و زمان واکنش برای بهینه سازی بارش
• سازگاری غشاء و به حداقل رساندن ریسک پوسته پوسته شدن

دراستارک واتر، ما طیف وسیعی از یکپارچه را ارائه می دهیممحلول های RO و پیش تصفیهمتناسب با شرایط چالش برانگیز فاضلاب، از جمله TDS بالا، سیلیس و بارهای پوسته پوسته شدن. سیستم های ما برای پایداری، نگهداری کم و عملکرد طولانی مدت در محیط های صنعتی طراحی شده اند.

برای پشتیبانی فنی یا درخواست قیمت سفارشی، لطفابا تیم مهندسی ما تماس بگیرید. ما آماده کمک به پروژه بعدی شما هستیم.