V neskončnem iskanju optimalne obdelave vode vodje industrijskih obratov in inženirji vedo, da je odstranjevanje silicijevega dioksida hrbtenica učinkovitega upravljanja sistema. Zmanjšajte količino silicijevega dioksida in vaša oprema vam bo hvaležna – zmanjšajte draga popravila in izpade.

Predstavljajte si, da ste za krmilom čolna in krmarite skozi morje izbire metod odstranjevanja silicijevega dioksida. Ker je na voljo več možnosti, vključno z mehčanjem vodnega kamna, katalitičnim medijem, elektrokoagulacijo in reverzno osmozo, je izbira pravega za vaše posebne potrebe lahko ogromna. Ampak ne bojte se! Začrtali bomo pot za globlji potop v vsako od teh metod in vam tako pomagali sprejeti premišljeno odločitev.

Sistemi za odstranjevanje silicijevega dioksida so zgrajeni na podlagi štirih ključnih elementov: kakovost surove vode, ciljne ravni silicijevega dioksida, vrsta silicijevega dioksida in sposobnost vzdrževanja sistema skozi čas. Vsakega od teh dejavnikov je treba skrbno upoštevati, da zagotovimo učinkovito in uspešno delovanje sistema.

Kazalo:

• Kaj je silicijev dioksid in zakaj je potrebno odstranjevanje?
  • Kaj je silicijev dioksid?
  • Zakaj je odstranitev silicijevega dioksida potrebna?
  • Visoka vsebnost kremena pri težavah z vodo
• Običajne metode za odstranjevanje kremena iz vode
  • Mehčanje vodnega kamna za odstranjevanje kremena
  • Ionska izmenjava za odstranjevanje silicijevega dioksida
  • Reverzna osmoza za odstranjevanje silicijevega dioksida
  • Ultrafiltracija za odstranjevanje koloidnega silicijevega dioksida
  • Elektrokoagulacija za odstranjevanje silicijevega dioksida
• Oblikovanje učinkovitega sistema za čiščenje vode za odstranjevanje silicijevega dioksida
  • Premisleki glede kakovosti surove vode
  • Kombinacija tehnologij odstranjevanja silicijevega dioksida
  • Optimizacija ciklov regeneracije
  • Doseganje zahtevanih ravni silicijevega dioksida za nanašanje
• Izbira najboljšega načina odstranjevanja kremena za vaše potrebe
  • Dejavniki, ki vplivajo na izbiro metode odstranjevanja silicijevega dioksida
  • Primerjava metod odstranjevanja kremena
  • Študije primerov uspešnih sistemov za odstranjevanje kremena
• Pogosta vprašanja v zvezi z odstranjevanjem kremena
  • Kaj odstranjuje silicijev dioksid?
  • Katera kemikalija odstrani kremenčeve luske?
  • Ali kis raztopi kremen?
  • Kako odstraniti kremen iz vode iz pipe?
• zaključek

Kaj je silicijev dioksid in zakaj je potrebno odstranjevanje?

Silicijev dioksid je presenetljiv veteran zemeljskega terena, ki se pojavlja v vseh mogočih geoloških okoljih. Vendar pa v prizadevanju za inovacije ne moremo zanemariti drobnih in oprijemljivih mineralnih onesnaževalcev, kot je silicijev dioksid, ki se pojavijo pri analizi naše industrijske vode.

Kaj je silicijev dioksid?

Le streljaj stran od naših domov in poslovnih prostorov se nahaja pogosto spregledan svet silicijevega dioksida. Silicijev dioksid, znan tudi kot silicijev dioksid (SiO₂), je naravna spojina iz silicija in kisika. Je ključna sestavina zemeljske skorje in se običajno nahaja v materialih, kot so pesek, kremen in različne vrste kamnin.

Kremen je lahko v vodi v več oblikah, sorazmerno veliki delci, znani kot zrnca silicijevega dioksida, imenovani delci silicijevega dioksida, drobnejši suspendirani delci, imenovani koloidni silicijev dioksid, reaktivni ionski silicijev dioksid in raztopljeni silicijev dioksid. The oblika kremena prisotnost je odvisna od dejavnikov, kot so pH, temperatura in vir vode.

Zakaj je odstranitev silicijevega dioksida potrebna?

Tudi zmerne ravni silicijevega dioksida v vodi lahko povzročijo težave v industrijskih dejavnostih. Pod temi pogoji se usedline silicijevega dioksida strdijo v skoraj neodstranljive ovire, ki ogrožajo izmenjavo toplote, spreminjajo tlačne meje in kvarijo membranske filtre.

Učinkovito odstranjevanje kremena je rešilna bilka za stroje, ki so odvisni od velikih količin vode, kot so hladilni stolpi in kotli. Če silicijevega dioksida ne odstranite, lahko pride do zmanjšane učinkovitosti, stalnih glavobolov pri vzdrževanju in prezgodnje okvare opreme.

Težave, povezane z visoko vsebnostjo silicijevega dioksida v vodi:

Višja kot je vsebnost kremena v vodi, večje je tveganje za težave, povezane s kremenom. Nekatere pogoste težave, ki jih povzroča povišana vsebnost silicijevega dioksida, vključujejo:

• Obloge vodnega kamna na površinah za prenos toplote, ki delujejo kot izolatorji in zmanjšujejo učinkovitost.
• Delci silicijevega dioksida, ki motijo ​​želena območja tlaka v opremi.
• Umazanje membrane v RO sistemih in drugih filtrirnih enotah.
• Abrazija in obraba gibljivih delov in površin.
• Pogoste izpade opreme zaradi čiščenja in popravil.

Kritično vprašanje, s katerim se soočajo industrije, vključno s sektorji proizvodnje električne energije, proizvodnje mikroelektronike in rudarstva, je kopičenje odvečnega silicijevega dioksida v njihovih virih surove vode.

Glede na regijo sveta, v kateri se nahaja vaše podjetje, je odvisna kakovost virov surove vode, ki jih imate na voljo za svoje delovanje. V regijah z visoko vsebnostjo silicijevega dioksida v izvirski vodi postane za zagotovitev dolgoročne trajnosti odstranitev silicijevega dioksida iz vodnih zalog ključnega pomena za optimizacijo obratovalnih stroškov obratovanja.

Običajne metode za odstranjevanje kremena iz vode

Kako torej dejansko odstraniti kremen iz vode? Pri čiščenju industrijske vode se običajno uporablja več metod, od katerih ima vsaka svoje prednosti in omejitve. Pa poglejmo pobliže.

Mehčanje vodnega kamna za odstranjevanje kremena

Eden najpogostejših pristopov za odstranjevanje silicijevega dioksida, zlasti večjih delcev kremena, je mehčanje vodnega kamna. To vključuje dodajanje kalcijevega hidroksida (apna) vodi, da se zviša pH in sproži obarjanje silicijevega dioksida skupaj z minerali trdote, kot sta kalcij in magnezij.

Oborjene trdne snovi tvorijo kosmiče, ki se usedejo iz raztopine in s seboj odnesejo silicijev dioksid. Mehčanje apna se pogosto uporablja kot korak predobdelave pred drugimi tehnologijami odstranjevanja silicijevega dioksida, da se zmanjša skupna obremenitev s silicijevim dioksidom.

Katalitični keramični mediji

Katalitični keramični mediji so specializirani filtrirni materiali, ki se uporabljajo v postopkih čiščenja vode za odstranjevanje onesnaževalcev, vključno s kremenom. Ta medij izkorišča katalitične lastnosti specializirane keramike za izboljšanje učinkovitosti in uspešnosti filtrirnih sistemov.

Katalitski keramični mediji ponujajo robustno in učinkovito rešitev za zmanjšanje silicijevega dioksida, ki izkorišča napredno znanost o materialih za izboljšanje kakovosti vode in učinkovitosti sistema. To je še posebej pomembno pri vodnih virih z nižjo TDS.

Vendar sta ustrezna zasnova in vzdrževanje sistema bistvenega pomena za maksimiranje prednosti katalitičnih keramičnih medijev kot ustrezne predobdelave pred poliranjem membranskih sistemov, kot je reverzna osmoza. Katalitični medijski sistem G-CAT je eden takih sistemov, ki uporablja to edinstveno tehnologijo.

Reverzna osmoza za odstranjevanje silicijevega dioksida

Membrane za reverzno osmozo (RO) lahko odstranijo več kot 95 % raztopljenega silicijevega dioksida s pritiskom, s katerim potiskajo vodo skozi polprepustno membrano. Silicijev dioksid ostane v toku koncentrata.

RO je zelo učinkovit, vendar je tudi nagnjen k nastanku silicijevega dioksida na površini membrane, kar omejuje rekuperacijo vode. Predobdelava z uporabo katalitičnih keramičnih medijev, ultrafiltracije ali elektrokoagulacije pred RO sistemom lahko poveča pretok permeata in predvsem zmanjša operativne stroške.

Ultrafiltracija za odstranjevanje koloidnega silicijevega dioksida

Za zelo drobne delce koloidnega silicijevega dioksida, ultrafiltracija (UF) membrane z velikostjo por, ki je dovolj majhna, da zajame silicijev dioksid. Kremen se fizično "preseje" iz vode.

Pred UF je pogosto koagulacijski korak, kot je elektrokoagulacija ali Zeoturb flokulacija naravnega polimera za združevanje koloidnih delcev in izboljšanje učinkovitosti odstranjevanja. UF ne odstrani raztopljenega silicijevega dioksida, zato ga je mogoče kombinirati z drugimi metodami, kot je RO za popolno odstranitev silicijevega dioksida.

Elektrokoagulacija za odstranjevanje silicijevega dioksida

Inovativna tehnologija elektrokoagulacije sprošča elektriko za sproščanje kovinskih ionov iz elektrod, običajno izdelanih iz aluminija ali železa. Ti ioni flokulirajo skupaj, zbirajo silicij in druga onesnaževala ter povzročijo njihovo združevanje, kar daje čistejše rezultate.

Elektrokoagulacija lahko prenese visoke obremenitve silicijevega dioksida in proizvede manj odpadkov kot kemična obdelava. Vendar ta tehnologija za učinkovito delovanje običajno zahteva določeno minimalno raven prevodnosti. V teh primerih je zelo učinkovit pri odstranjevanju koloidnega silicijevega dioksida, vendar ga bo morda treba kombinirati z drugimi metodami, kot je RO za raztopljeni silicijev dioksid.

Oblikovanje učinkovitega sistema za čiščenje vode za odstranjevanje silicijevega dioksida

Niti dva enaka sistema za odstranjevanje silicijevega dioksida nista enaka in zato je nujno razviti načrt obdelave, ki je edinstveno primeren za vaše posebne zahteve uporabe. Vsaka odločitev šteje od izbire prave tehnologije obdelave do izbire najučinkovitejših kemikalij za obdelavo.

Premisleki glede kakovosti surove vode

Pred načrtovanjem sistema za odstranjevanje silicijevega dioksida je bistvenega pomena, da podrobno razumete izvorno vodo, ki se uporablja pri vašem delovanju. To pomeni analizo kakovosti in sestave vode, vključno s koncentracijo kremena in njegovo porazdelitvijo v koloidni, raztopljeni in reaktivni obliki.

Jasna navodila: pH, mineralna trdota ter prisotnost organskih snovi in ​​konkurenčnih ionov ustvarjajo popolno simfonijo obdelave vode. Melodija se spreminja z letnimi časi, kar nas prisili, da se uskladimo s sezonskimi nihanji kakovosti vode.

Kombinacija tehnologij odstranjevanja silicijevega dioksida

Doseganje zahtevanih ravni silicijevega dioksida pogosto pomeni uporabo več tehnologij odstranjevanja v serijah glede na kakovost izvorne vode. Na primer, elektrokoagulacija v kombinaciji s flokulacijo naravnega polimera v kombinaciji z RO s specifičnim sredstvom proti nabiranju vodnega kamna za vode z visoko vsebnostjo kremena.

Nabiranje vodnega kamna je stalen problem sistemov reverzne osmoze. Za ublažitev te težave, zlasti pri izvorni vodi z nižjo TDS, je treba uporabiti specializirane katalitične keramične medije skupaj s posebnimi sredstvi proti vodnemu kamnu. Ta pristop lahko optimizira proces zdravljenja. Idealen pristop obdelave je odvisen od temeljitega razumevanja sestave in prevodnosti surove vode zmožnost zdravljenja optimizacije procesa testiranje za določitev najprimernejše strategije zdravljenja.

Doseganje zahtevanih ravni silicijevega dioksida za nanašanje

Ciljna raven kremena za obdelano vodo je odvisna od njene končne uporabe. Dopolnilna voda za visokotlačne kotle in dovodna voda za proizvodnjo polprevodnikov imata pogosto zelo stroge zahteve, včasih pod 0.02 mg/L kot SiO2.

Priporočljivo je skrbno testiranje možnosti obdelave, da se potrdi, ali lahko predlagani sistem obdelave zanesljivo proizvede vodo, ki ustreza zahtevanim smernicam kakovosti vode za aplikacijo. Spletni analizatorji silicijevega dioksida so zelo uporabni za spremljanje delovanja čistilne naprave.

Izbira najboljšega načina odstranjevanja kremena za vaše potrebe

Ker je na voljo več metod odstranjevanja silicijevega dioksida, od katerih ima vsaka različne zmogljivosti in kompromise, kako izbrati pravi pristop za vašo aplikacijo? Tukaj so ključni premisleki.

Dejavniki, ki vplivajo na izbiro metode odstranjevanja silicijevega dioksida

Pravilna izbira tehnologije odstranjevanja silicijevega dioksida je odvisna od več ključnih dejavnikov. Ti vključujejo vrsto in količino prisotnih nečistoč, želeno stopnjo čiščenja ter fizikalne in kemijske lastnosti snovi.

• Koncentracija in oblike silicijevega dioksida (koloidni, raztopljeni, reaktivni)
• Zahtevana kakovost končne vode
• Kemija surove vode (TDS, pH, trdota, konkurenčni ioni)
• Razpoložljiv odtis in kapitalski proračun
• Želena stopnja avtomatizacije in pozornosti operaterja
• Možnosti in stroški odstranjevanja odpadkov

Pri vrednotenju vključenih spremenljivk postane bolj jasno, kateri pristopi zdravljenja so najbolj izvedljivi in ​​uporabni za določeno aplikacijo.

Primerjava metod odstranjevanja kremena za čiščenje surove vode

Vsaka metoda odstranjevanja kremena ima svoje prednosti in omejitve, ki jih je treba pretehtati glede na omejitve in prednostne naloge projekta. Na primer:

• Mehčanje apna ima nizke obratovalne stroške, vendar zahteva veliko prostora in ustvarja veliko blata.
• RO zagotavlja odlično odstranjevanje silicijevega dioksida, vendar ima visoke stroške kapitala in energije ter je nagnjen k nastajanju vodnega kamna.
• Elektrokoagulacija ima majhen odtis, vendar višje kapitalske stroške in zahteva minimalno raven prevodnosti, da je učinkovita.
• Ultrafiltracija ima dobre zmožnosti odstranjevanja silicijevega dioksida za koloidni silicijev dioksid, ne pa tudi za druge oblike silicijevega dioksida, lahko pa je tudi nagnjena k nastanku vodnega kamna.
• Katalitični medij ima majhen odtis in nizke obratovalne stroške, vendar zahteva naknadne filtracijske sisteme za optimizacijo odstranjevanja silicijevega dioksida.

Preizkušanje ozdravljivosti z uporabo različnih metod čiščenja z dejansko izvorno vodo je zelo dragoceno za primerjavo učinkovitosti in prepoznavanje morebitnih težav pred celovito implementacijo.

Študije primerov uspešnih sistemov za odstranjevanje kremena

Spodnji primeri primerov, ki hvalijo vrhunsko odzivnost na okolje, prikazujejo uspešno implementacijo sistemov za odstranjevanje silicijevega dioksida.

• Elektrarna, ki je uporabljala katalitične medije skupaj z RO in posebnim vbrizgavanjem proti nabiranju vodnega kamna za zmanjšanje kremena v napajalni vodi kotla s 30 mg/L na manj kot 0.2 mg/L, kar je preprečilo nastajanje vodnega kamna v turbini.
• Proizvajalec mikroelektronike, ki je uporabil katalitične medije skupaj z RO za proizvodnjo ultra čiste vode s silicijevim dioksidom pod 1 ug/L za izpiranje rezin.
• Rudarska operacija, pri kateri je bila z elektrokoagulacijo odstranjena več kot 90 % koloidnega silicijevega dioksida iz vode jalovine za ponovno uporabo v procesu.
• Delovanje ustekleničene vode z uporabo komunalnega vira z visoko vsebnostjo silicijevega dioksida, ki je uporabljal katalizator skupaj z RO in vbrizgavanjem sredstva proti vodnemu kamnu za zmanjšanje ravni silicijevega dioksida pod < 0.2 mg/l.
• Podjetje za proizvodnjo pijač, ki uporablja vir dovajanja z visoko vsebnostjo silicijevega dioksida in nizko TDS, ki uporablja katalitične medije skupaj z RO in vbrizgavanjem sredstva proti usedlinam za zmanjšanje TDS in preprečevanje umazanije na membrani.

Preučevanje ustreznih študij primerov lahko zagotovi dragocen vpogled v dejansko delovanje in operativne vidike različnih pristopov odstranjevanja silicijevega dioksida.

Pogosta vprašanja v zvezi z odstranjevanjem kremena

Kaj odstranjuje silicijev dioksid?

Najučinkovitejše metode za odstranjevanje kremena vključujejo mehčanje vodnega kamna, ionsko izmenjavo, reverzno osmozo in ultrafiltracijo. Zamislite si te tehnologije kot ekipo specializiranih detektivov, od katerih ima vsak svoj edinstven pristop k izsleditvi in ​​zajemanju delcev silicijevega dioksida, tako da vaša oskrba z vodo ostane brez kremena.

Katera kemikalija odstrani kremenčeve luske?

Kalcijev hidroksid, znan tudi kot apno, se običajno uporablja za odstranjevanje kremenčevih lusk. Deluje kot čistilno sredstvo, nevtralizira luske in omogoča njihovo odstranitev. Vendar to zahteva velik odtis in proizvede veliko blata.

Zeoturb, se poleg specializirane elektrokoagulacije uporablja bioorganski tekoči flokulant za optimizacijo odstranjevanja vodnega kamna iz kremena.

zaključek

Obvladovanje zapletenosti odstranjevanja silicijevega dioksida pri čiščenju vode je bistvenega pomena za zagotavljanje dolgoživosti in učinkovitosti vaših industrijskih sistemov. Z razumevanjem različnih razpoložljivih metod, kot so mehčanje vodnega kamna, reverzna osmoza, ultrafiltracija in katalitični keramični mediji, lahko prilagodite rešitev, ki ustreza vašim posebnim potrebam in operativnim ciljem. Vsaka metoda ima edinstvene prednosti in aplikacije, zaradi česar je ključnega pomena, da ocenite kakovost svoje surove vode, ciljne ravni silicijevega dioksida in zahteve za vzdrževanje sistema.

Zmanjšanje količine silicijevega dioksida ne ščiti le vaše opreme pred nabiranjem vodnega kamna in obraščanjem, ampak tudi zmanjša draga popravila in čas izpadov, kar zagotavlja nemoteno delovanje. Ne glede na to, ali imate opravka z visoko vsebnostjo silicijevega dioksida v napajalni vodi za elektrarne, proizvodnjo mikroelektronike ali proizvodnjo pijač, lahko sprejmete pravo kombinacijo tehnologij.

Ste pripravljeni optimizirati sistem za čiščenje vode in zaščititi svoje naložbe? 

Stopite v stik z ekipo strokovnjakov za vodo pri Genesis Water Technologies še danes na +1 877 267 3699 ali po elektronski pošti na customersupport@genesiswatertech.com za posvet, da določite optimalno rešitev za odstranjevanje silicijevega dioksida, prilagojeno vašim potrebam. Sodelujmo, da izboljšamo kakovost vaše vode in operativno učinkovitost ter zagotovimo dolgoročni uspeh in trajnost.

Naredite prvi korak k čistejši vodi in učinkovitejšemu delovanju – stopite v stik z nami zdaj!