[发明专利]一种高效除硬除硅的污水处理系统及污水处理方法

说明书

本发明公开了一种高效除硬除硅的污水处理系统及污水处理方法，属于污水处理技术领域。本发明的高效除硬除硅的污水处理系统包括沿水流方向依次设置的管道混合单元及沉淀处理单元，所述管道混合单元包括依次相连的第一管道混合器、第二管道混合器、第三管道混合器及第四管道混合器；所述沉淀处理单元为高效沉淀池、加砂沉淀池、循环澄清池中的任意一种；所述沉淀处理单元包括絮凝池和沉淀池，絮凝池的进水口与管道混合单元的出水口相连，絮凝池的出水口与沉淀池的进水口相连。本发明的污水处理方法采用上述系统进行污水处理。本发明的污水处理系统具有沉降速度快、处理效率高的优点，而且能够实现一次性除硬除硅，为后续处理提供良好的基础。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，更具体地说，涉及一种高效除硬除硅的污水处理系统及污水处理方法。

背景技术

在污水处理时，如果水体中总硬度过高，不宜直接采用离子交换法对水体进行软化，在水体进入离子交换软化系统之前，需要对水体进行预处理。一般采用化学法进行预处理，如石灰软化法、石灰-纯碱软化法、石灰-石膏处理法及片碱法等。对硬度高、碱度高的水，通常采用石灰软化法；对硬度高、碱度低的水通常采用石灰-纯碱软化法；而对硬度低、碱度高的负硬水一般采用石灰-石膏法处理。但是，这些预处理方法也存在一些缺点。对于石灰软化法，为了避免投加生石灰产生粉尘，通常先将生石灰制成石灰乳使用，石灰乳与水中的离子反应生成的碳酸钙和氢氧化镁都是难溶化合物，容易除去，但是水中的永硬(非碳酸盐硬度)和负硬(碳酸钠、碳酸钾)无法采用石灰软化法除去。石灰-纯碱软化法适用于永硬高的水，但是需要加入大量的碳酸钠来沉淀水中的钙，最终形成的泥量比较大，运行成本较高。而石灰-石膏处理法适用于负硬较高的污水的预处理。并且，上述几种方法对水中的硅无法进行有效的去除。

硅酸是水中的主要杂质之一，主要来源于硅酸盐矿物质的水解。一般情况下，水体中的硅会以分子状态、离子状态、胶体状态或者固体状态存在，而硅酸在水中的存在形态与水的pH值有关，有溶解态的偏硅酸、正硅酸，还有聚合态的多硅酸(xSiO₂·yH₂O)，当pH值不高时，溶于水的SiO₂主要呈分子态的简单硅酸形态。以离子或者分子状态存在的硅化合物称为活性硅，活性硅的尺寸比胶体硅小得多，大部分的常规处理工艺如混凝澄清、过滤和气浮等均无法除去活性硅。

水处理时传统的预处理系统通常包括凝聚单元、澄清单元、过滤单元，对于硅含量较高的水还需增加除硅处理手段，一般通过在加入混凝剂的同时向水中加入镁剂进行除硅。

申请公布号为CN105800820A的中国发明专利申请公开了一种含硅废水处理的方法与装置，其含硅废水处理装置包括一级沉淀池、一级混凝池、二级混凝池、二级沉淀池，一级沉淀池中先对废水进行初步沉淀，回收部分二氧化硅，然后在一级混凝池中投加混凝剂进行混凝，去除废水中的胶体硅和溶剂硅，然后在二级混凝池中投加助凝剂和成核剂，利用析出的沉淀物作为接触介质加快沉淀物的长大，提高混凝效果，最后在二级沉淀池中进行沉淀，固液分离。这种方法先向水中投加石灰和混凝剂，然后再投加镁成核剂和混凝剂，对水中的硅有较好的去除效果。但是，这种方法无法实现钙离子、镁离子与硅的同时有效去除。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种高效除硬除硅的污水处理系统，能够同时对水中的钙离子、镁离子和硅进行有效去除。

本发明的第二个目的在于提供一种采用上述高效除硬除硅的污水处理系统的污水处理方法，该方法同时除硬除硅的效果良好。

为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：