申请日2019.01.16
公开(公告)日2019.04.19
IPC分类号C02F9/04; C02F101/30
摘要
本公开揭示了一种基于硅胶凝聚过程的废水处理装置，包括：预调节池、反应池、熟化罐和离心机。本公开还揭示了一种基于硅胶凝聚过程的废水处理方法。本公开能够利用硅酸盐在凝结形成硅胶的过程中吸附废水中有机物形成硅胶复合物，以达到“以废治废”目的，并将硅胶复合物经烘干、灼烧处理后用氢氧化钠溶液溶解形成硅酸盐溶液，用以重复循环利用。本公开不仅适用于含硅废水的处理，同时也能处理其他类废水，适用范围广。
权利要求书
1.一种基于硅胶凝聚过程的废水处理装置，包括：预调节池、反应池、熟化罐和离心机;其中，
所述预调节池的输出端通过排水管与所述反应池的输入端相连，用于将废水和硅酸盐溶液进行混合形成混合溶液，并通过添加酸溶液对混合溶液的pH值进行调节;
所述反应池的输出端通过排水管与所述熟化罐的输入端相连，通过硅酸盐溶液在凝结形成硅胶的过程中吸附废水中的有机物形成硅胶复合物;
所述熟化罐的输出端通过排水管与所述离心机的输入端相连，用于对含有硅胶复合物的混合溶液进行熟化;
所述离心机用于对熟化后的含有硅胶复合物的混合溶液进行离心分离。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，优选的，所述预调节池与所述反应池之间设置有第一提升泵，用于将经所述预调节池处理后的废水与硅酸盐溶液的混合溶液提升输送至所述反应池中。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述反应池与所述熟化罐之间设置有第二提升泵，用于将经所述反应池处理后的含有硅胶复合物的混合溶液提升输送至所述熟化罐中。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述熟化罐与所述离心机之间设置有进料泵，用于将经所述熟化罐熟化后的含有硅胶复合物的混合溶液输送至所述离心机中。
5.一种根据权利要求1-4所述装置对废水处理的方法，包括如下步骤：
S100：预调节过程：在废水中混合一定浓度的硅酸盐溶液形成混合溶液，并添加酸溶液对混合溶液的pH值进行调节;
S200：净化过程：在完成pH值调节后的混合溶液中添加凝结剂，使硅酸盐溶液在凝结形成硅胶的过程中吸附废水中的有机物形成硅胶复合物;
S300：熟化过程：将含有硅胶复合物的混合溶液静止一定时间后进行熟化;
S400：离心过程：将熟化后的含有硅胶复合物的混合溶液充分搅拌并离心分离;
S500：烘干和灼烧过程：对分离出的硅胶复合物进行烘干，然后进行灼烧;
S600：回用过程：将灼烧后的硅胶复合物用氢氧化钠溶液进行溶解后得到硅酸盐溶液并回用于步骤S100。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S100中，所述硅酸盐溶液的浓度不低于2000mg/L。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S100中，混合溶液的pH值调节范围为4-9。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S200中，所述凝结剂包括如下任意一种：氯化铝、硫酸铝、氯化铁、分子筛、粉末活性炭、高岭土、膨润土、硅藻土、滑石粉。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S300中，将所述含有硅胶复合物的混合溶液静止60-90min。
10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S500中，对分离出的硅胶复合物在温度为100～105℃的干燥器中进行烘干，在温度为450℃～900℃的马弗炉中进行灼烧。
说明书
一种基于硅胶凝聚过程的废水处理装置及方法
技术领域
本公开属于污水处理领域，具体涉及一种基于硅胶凝聚过程的废水处理装置及方法。
背景技术
石油化工行业催化剂生产过程中会产生含硅废水，国内大多采用先中和再沉降的方法，使SiO2含量达标后排放，但此法易产生大量的凝胶状沉淀物，含水量高、体积大、难压成滤饼，直接加入絮凝剂，效果也不甚明显;现有方法一般通过添加成核助凝剂解决含硅废水中SiO2易凝胶问题或采用混凝除硅的方式直接在水体中投加酸性玻璃质溶岩矿物质-玻化微珠作为成核剂。上述方法虽然能解决SiO2易凝胶的问题，且能一定程度提高除硅效率，但由于上述方法均采用直接除硅的方式处理含硅废水，其他药剂使用量大且不能回收有用物质，也没有利用硅胶本身对污染物的去除性能，因此虽然达到了除硅的效果，但同时其他药剂对水体也造成了污染。
发明内容
针对以上不足，本公开的目的在于提供一种基于硅胶凝聚过程的废水处理装置及方法，通过向废水添加硅酸盐凝聚形成硅胶的过程吸附有机物，以达到“以废治废”目的，同时实现废物的循环利用。
为实现以上目的，本公开提供一种基于硅胶凝聚过程的废水处理装置，包括：预调节池、反应池、熟化罐和离心机;其中，
所述预调节池的输出端通过排水管与所述反应池的输入端相连，用于将废水和硅酸盐溶液进行混合形成混合溶液，并通过添加酸溶液对混合溶液的pH值进行调节;
所述反应池的输出端通过排水管与所述熟化罐的输入端相连，通过硅酸盐溶液在凝结形成硅胶的过程中吸附废水中的有机物形成硅胶复合物;
所述熟化罐的输出端通过排水管与所述离心机的输入端相连，用于对含有硅胶复合物的混合溶液进行熟化;
所述离心机用于对熟化后的含有硅胶复合物的混合溶液进行离心分离。
优选的，所述预调节池与所述反应池之间设置有第一提升泵，用于将经所述预调节池处理后的废水与硅酸盐溶液的混合溶液提升输送至所述反应池中。
优选的，所述反应池与所述熟化罐之间设置有第二提升泵，用于将经所述反应池处理后的含有硅胶复合物的混合溶液提升输送至所述熟化罐中。
优选的，所述熟化罐与所述离心机之间设置有进料泵，用于将经所述熟化罐熟化后的含有硅胶复合物的混合溶液输送至所述离心机中。
本公开还提供一种基于硅胶凝聚过程的废水处理方法，包括如下步骤：
S100：预调节过程：在废水中混合一定浓度的硅酸盐溶液形成混合溶液，并添加酸溶液对混合溶液的pH值进行调节;
S200：净化过程：在完成pH值调节后的混合溶液中添加凝结剂，使硅酸盐溶液在凝结形成硅胶的过程中吸附废水中的有机物形成硅胶复合物;
S300：熟化过程：将含有硅胶复合物的混合溶液静止一定时间后进行熟化;
S400：离心过程：将熟化后的含有硅胶复合物的混合溶液充分搅拌并离心分离;
S500：烘干和灼烧过程：对分离出的硅胶复合物进行烘干，然后进行灼烧;
S600：回用过程：将灼烧后的硅胶复合物用氢氧化钠溶液进行溶解后得到硅酸盐溶液并用于步骤S100。
优选的，步骤S100中，所述硅酸盐溶液的浓度不低于2000mg/L。
优选的，步骤S100中，混合溶液的pH值调节范围为4-9。
优选的，步骤S200中，所述凝结剂包括如下任意一种：氯化铝、硫酸铝、氯化铁、分子筛、粉末活性炭、高岭土、膨润土、硅藻土、滑石粉。
优选的，步骤S300中，将所述含有硅胶复合物的混合溶液静止60-90min。
优选的，步骤S500中，对分离出的硅胶复合物在温度为100～105℃的干燥器中进行烘干，在温度为450℃～900℃的马弗炉中进行灼烧。
与现有技术相比，本公开带来的技术效果为：
1、能够利用硅酸盐溶液在凝结形成硅胶的过程中吸附废水中的有机物，以达到“以废治废”目的;
2、不仅适用于含硅废水的处理，同时也能处理其他类废水，适用范围广;
3、经离心分离后的硅胶复合物经后续烘干、灼烧、硅胶的溶解及硅酸钠溶液的配制，得到回用硅酸钠溶液，可循环用于废水的预调节，能对废物进行循环利用。