Sudaki silika ağırlıklı olarak inorganik silisik asit bileşikleri formunda bulunur ve endüstri bunu genellikle silikon dioksit (SiO₂) olarak ölçer. Buna göreGB/T 12149-2017, Endüstriyel Devridaimli Soğutma Suyu ve Kazan Suyunda Silikon TayiniSudaki silika dört biçimde bulunur:
1. Çözünmüş Silika (Reaktif Silika)Esas olarak monomerik ortosilikik asit (H₄SiO₄) ve metasilikik asitten (H₂SiO₃) oluşur; molibdat kolorimetrik yöntemle tespit edilebilir. Parçacık boyutu < 1 nm olduğundan sıradan filtrelemeyle giderilemez; pH > 10,5 koşulları altında küçük bir kısım silikat iyonlarına ayrışır.
2. Kolloidal Silika (Reaktif Olmayan Silika)Silisik asit molekülleri, parçacık boyutu 1 nm ila 1 μm olan polisilisik asit kolloidlerine polimerize olduğunda oluşur. Geleneksel pıhtılaşma sadece yaklaşık %60'ı giderir ve ultrafiltrasyon ve ters ozmoz membranlarından kolaylıkla geçebilir.
3. Adsorbe Edilmiş SilikaTortu, demir hidroksit veya kalsiyum karbonat topaklarının yüzeyine adsorbe edilen silika; çoğu geleneksel çökeltme ve filtreleme yoluyla uzaklaştırılabilir.
4. Partikül SilikaÇubuk elekler ve kuvars kumu filtrelemesi ile tamamen tutulabilen kum, çakıl ve silikat mineralleri gibi katı parçacıklar.
Sıfır sıvı deşarjlı (ZLD) ve MVR buharlaştırma sistemleri için,çözünmüş silika ve koloidal silika en tehlikeli olanlardır. Membran sisteminden geçerken sürekli olarak konsantre olurlar ve konsantrasyonları çoğalır, bu da onları silika tortusu oluşumunun temel nedeni haline getirir.
Su arıtımının silikayı gidermesinin temel nedenleri ve silikanın tehlikeleri:
1. Ters Osmoz / Nanofiltrasyon Membran Sistemlerinin HasarıKolloidal silika, membran yüzeyinde yoğun bir jel tabakası oluştururken, çözünmüş silika, sürekli konsantrasyondan sonra silika tortusu olarak çöker. BaşınaHJ 579-2010, Membran Ayırma Atıksu Arıtımı Teknik Şartnamesi, RO besleme suyu SDI'sı ≤ 5 olmalıdır. Aşırı silika, SDI'yı doğrudan yüksek tutar; bu durum, zarlar arası basınçta aydan aya artış, %30'un üzerinde üretim kapasitesi düşüşü ve 1-2 yıl içinde erken membran elemanı arızası olarak kendini gösterir. Silika tortusu geleneksel asit veya alkali temizlemeyle çözülemez; yalnızca hidroflorik asit bunu giderebilir, bu da kimyasal tüketimini ve sahadaki güvenlik risklerini önemli ölçüde artırır.
2. MVR Buharlaşma-Kristalleşme Sistemleri Üzerindeki Ölümcül EtkiEndüstri standartları, MVR evaporatör besleme suyundaki silika dioksitin 50 mg/L'yi aşmaması gerektiğini, tuz kaynağı geri kazanım projelerinin ise bunu 10 mg/L dahilinde kontrol etmesi gerektiğini açıkça belirtmektedir. Yüksek sıcaklık konsantrasyonu altında silisik asit, ısı eşanjörü tüp duvarlarına sıkı bir şekilde yapışan yoğun, sert magnezyum silikat ve kalsiyum silikat tabakası oluşturacak şekilde polimerize olur. Paslanmaz çeliğin yalnızca 1/100'ü kadar termal iletkenliğe sahip olan silika tortusu, buharlaşma enerji tüketimini doğrudan %40 oranında artırır. Son derece sert olduğundan sıradan asitle yıkamayla çıkarılması zordur ve yüksek basınçlı suyla yıkama için kapatma gerektirir; bu tür bakım duraklamalarının her biri 3-7 gün sürebilir. Boru hatları silika tortusu nedeniyle tıkandığında, sistem arıtma kapasitesi keskin bir şekilde düşer ve aynı zamanda uygun olmayan atık su deşarjına ilişkin çevresel risk de ortaya çıkar.
3. İkincil Basamaklı Ekonomik KayıplarKristalize tuz ürününe giren silika, tuzu siyaha çevirir ve kalite standartlarını aşarak onu endüstriyel tuz olarak satılamaz hale getirir ve maliyetin 10 katına kadar tehlikeli atık olarak atılmasına neden olur. Bu arada, sık sık başlatma-durdurma döngüleri ve tekrarlanan kimyasal temizleme, büyük miktarda tehlikeli çamur üretir ve kimyasal sarf malzemeleri, çalışma saatleri ve üretimin aksama süresiyle birleştiğinde, genel işletme ve bakım maliyetleri katlanarak artar.
Silika ölçeğinin üç ana özelliği vardır:temizleme zorluğu, geri dönüşü olmayan hasarlar ve ağır ekipman aşınması— ve membran konsantrasyonu ve buharlaşma-kristalizasyon sistemlerinin istikrarlı çalışması için önemli bir gizli tehdittir.
Tüm endüstri tasarım kuralları, silikat giderme işleminin alt ekipman tarafından giderilemeyeceğini veya onarılamayacağını açıkça ortaya koymaktadır; pH, kimyasal dozaj ve reaksiyon tutma süresi gibi temel proses parametreleri üzerinde sıkı kontrol ile ön arıtmanın temel bir parçası olmalıdır. Projenin gerçek su kalitesine ve kaynak geri kazanım hedeflerine bağlı olarak, besleme suyundaki silika dioksiti standart sınırlar dahilinde kontrol etmek için uygun prosesler (magnezyum-tuz çökeltme, boru şeklindeki membran ve silikanın uzaklaştırılması için reçine cilalama gibi) seçilmelidir. Ancak bu şekilde ekipman arızalarından, kapatma bakımından ve tehlikeli atıkların bertarafından kaynaklanan kapsamlı maliyetler etkili bir şekilde azaltılabilir ve tüm su arıtma sisteminin uzun vadeli istikrarlı ve uyumlu çalışması sağlanabilir.
Mesajınız 20-3.000 karakter arasında olmalıdır!
