Silica có thể gây ra các vấn đề lớn đối với thiết bị công nghiệp, nhưng may mắn thay, có nhiều phương pháp khác nhau để loại bỏ nó khỏi nguồn nước, bao gồm làm mềm vôi, trao đổi ion, thẩm thấu ngược, siêu lọc và đốt điện.
Hãy xem xét các công nghệ này để loại bỏ silica khỏi nước hoặc dòng nước thải.
Tại sao việc loại bỏ Silica khỏi nước lại quan trọng?
Mặc dù việc loại bỏ silica khỏi nước là rất quan trọng đối với các ứng dụng nước uống sử dụng quy trình xử lý màng, nhưng việc loại bỏ nó cũng rất quan trọng trong các quy trình công nghiệp.
Nhiều ngành công nghiệp dựa vào phương pháp xử lý hiệu quả để loại bỏ silic khỏi nước để tránh tăng chi phí vận hành và bảo trì thiết bị xử lý của họ do cặn silic. Các ngành công nghiệp sử dụng tháp giải nhiệt, nồi hơi và một số ngành công nghiệp chuyên biệt khác phụ thuộc vào việc loại bỏ đúng nguyên tố này.
Hàm lượng Silica cao trong các vấn đề về nước
Hàm lượng silica cao trong nước có thể gây ra các vấn đề lớn và có thể gây ra một loạt các tác động tiêu cực đòi hỏi phải thực hiện các biện pháp làm sạch hiệu quả thông qua xử lý nước công nghiệp.
Silica có thể gây hư hỏng thiết bị và mất chức năng bằng cách:
- Mài mòn: Silica là một chất mài mòn; nó thậm chí còn được sử dụng cho các ứng dụng phun cát và chạm khắc. Nó sẽ mang lại tác động mài mòn của nó vào bên trong nồi hơi và ăn mòn nó, gây hao mòn sớm và sửa chữa tốn kém;
- Giảm hiệu suất làm nóng và làm mát: Cặn tích tụ trên mặt bên của thiết bị khi cặn silic kết tủa ra khỏi nước và tập trung trên bề mặt truyền nhiệt của thiết bị. Cặn là một chất cách điện tốt, làm giảm hiệu quả của cơ chế truyền nhiệt và hiệu suất của thiết bị. Nó cũng có thể bong ra và tạo thành những mảnh làm gián đoạn dòng chảy của nước;
- Ảnh hưởng đến phạm vi áp suất: Những cặn và mảnh đó có thể ảnh hưởng đến khả năng vận hành của hệ thống ở phạm vi áp suất tối ưu;
- Sự tắc nghẽn màng: Các hạt silica có thể bị mắc kẹt trong các lỗ màng trong các hệ thống thẩm thấu ngược và lọc nano. Chúng chặn dòng chảy của chất lỏng qua màng đó và có thể gây rách sớm.
Làm thế nào để loại bỏ Silica?
Làm mềm vôi để loại bỏ Silica
Làm mềm bằng vôi là phương pháp phổ biến nhất để hạ thấp hàm lượng silic trong nước. Để loại bỏ silica, bạn cũng cần thêm vôi là canxi hydroxit vào nguồn nước.
Việc bổ sung vôi giúp loại bỏ độ cứng của nước bằng cách loại bỏ cả magie và canxi cacbonat. Hai chất này tạo kết tủa, nhưng chúng cũng làm giảm hàm lượng silica.
Silica có trong nước được gắn với canxi cacbonat và cả magiê cacbonat. Khi vôi kết tủa hai chất này thì silica trong nước tự động bị kết tủa.
Hơn nữa, bạn có thể loại bỏ các chất kết tủa này sau đó thông qua nhiều phương pháp mà chúng tôi sẽ đề cập ở phần sau của bài viết này. Đôi khi, nó có thể gây ra vấn đề đóng cặn silica trên các thiết bị khác, nhưng nhìn chung, làm mềm bằng vôi là một phương pháp hiệu quả.
Trao đổi ion để loại bỏ Silicon Dioxide
Trao đổi ion cũng là một trong những phương pháp phổ biến nhất để sản xuất nước được xử lý không gây ô nhiễm. Silicon dioxide tách ra trong nước và trở thành silica ion. Ion này mang điện tích âm. Đó là lý do tại sao nhựa anion có thể thu hút và liên kết silica phản ứng này để loại bỏ các hạt silica.
Nhựa được hoàn nguyên từ xút ăn da (NaOH) và có ái lực mạnh với silic. Silica ở dạng ion của nó là một axit yếu và natri hydroxit trong nhựa sẽ loại bỏ hoàn toàn silica ion. Về cơ bản, nó trao đổi phần hydroxyl (OH) với silica.
Sau khi silica được loại bỏ, độ pH của nước được xử lý tăng lên do có nhiều ion hydroxyl được tạo ra trả vào nước. Vì vậy, bạn cần thêm một bước để ổn định độ pH sau khi loại bỏ silica.
Phương pháp trao đổi ion không thích hợp cho các ứng dụng dân dụng vì nó sử dụng xút ăn da để hoàn nguyên hạt nhựa. Sau mỗi chu kỳ hoàn nguyên, nhựa cần được rửa sạch. Quá trình sạc lại này chuẩn bị hệ thống cho chu kỳ tiếp theo.
Thẩm thấu ngược để loại bỏ Silica
Thẩm thấu ngược (RO) là quy trình chính của quá trình khử muối công nghiệp hiện nay, nhưng hiệu suất của nó bị ảnh hưởng rất nhiều bởi chất lượng nguồn nước, đặc biệt là bởi silica và canxi .
Trong nước hoặc nước thải có hàm lượng silic cao, nguy cơ tắc nghẽn là rất cao. Do tính phức tạp của nó, cặn silic rất khó kiểm soát, điều này thường khiến thiết kế hệ thống RO kém hiệu quả hơn để vận hành chính xác và an toàn.
Trong những trường hợp này, luôn cần phải tiền xử lý trước để giảm sự hiện diện của silica và giảm nguy cơ tắc nghẽn và thời gian ngừng hoạt động cho thiết bị RO.
Siêu lọc để loại bỏ keo Silica
Siêu lọc bị giới hạn nghiêm ngặt trong việc loại bỏ silica dạng keo. Nó không phù hợp với sự hiện diện của silica phản ứng trong nước. Hơn nữa, bạn có thể nhận được một mô-đun thử nghiệm siêu lọc để xác định loại silica trong nước. Siêu lọc sử dụng các bộ lọc có kích thước lỗ rất nhỏ có thể loại bỏ silica dễ dàng.
Nếu nguồn nước có silicat dạng hạt và silica hòa tan, chúng ta có thể sử dụng siêu lọc để loại bỏ silica dạng keo. Đối với các loại silica khác, các phương pháp khác vẫn hoạt động.
Electrocoagulation để loại bỏ Silica
Electrocoagulation là một công nghệ khá mới được trang bị đểlàm sạch nước cho các ứng dụng công nghiệp. Ngoài silica, phương pháp này loại bỏ hiệu quả các cặn khoáng cứng, tạp chất nhựa, v.v.
Trong một hệ thống EC, chẳng hạn như PREDEST, có một lò phản ứng đông tụ điện trong đó nước không tinh khiết được đưa vào. Buồng này có hai tấm song song để truyền điện qua nước. Nước bị phân tán khi nó di chuyển qua cả hai tấm này. Và điện trường tách tất cả các chất gây ô nhiễm ra khỏi nước.
Điện sạc các chất gây ô nhiễm và khiến chúng tách ra. Kỹ thuật này cũng có hiệu quả kinh tế vì nó xử lý nước mà không sử dụng hóa chất. Với thiết bị kiểm tra EC của chúng tôi , bạn có thể kiểm tra hiệu quả của công nghệ này trong các ứng dụng loại bỏ silica.
Thiết kế hệ thống xử lý nước để loại bỏ hiệu quả Silica
Một hệ thống xử lý cần được thiết kế cẩn thận để loại bỏ silica ra khỏi nước và đáp ứng các yêu cầu xử lý, đặc biệt là trong các ứng dụng nước uống.
Như chúng tôi đã đề cập, năm công nghệ xử lý có thể loại bỏ silica khỏi nước, nhưng mỗi công nghệ đều có nhược điểm. Trong hình bên dưới, chúng tôi trình bày một hệ thống xử lý có thể loại bỏ silica keo khỏi nước bằng cách sử dụng thiết bị làm mềm nước, keo tụ điện và thiết bị siêu lọc REWATER .
Thay vào đó, trong hệ thống bên dưới, việc lắp đặt thiết bị làm mềm nước và thẩm thấu ngược là lựa chọn ưu tiên để loại bỏ silica hòa tan.
Trong cả hai hệ thống, hiệu quả loại bỏ silic đều rất khả quan, do đó nước không chứa silic được tạo ra sau khi quá trình xử lý hoàn tất.
Xen thêm: Khắc phục tạp chất trong nước thông qua lọc thẩm thấu ngược công nghiệp