Yfirlit yfir Silicate Scaleing
Kísilsambönd eru mikil óhreinindi í náttúrulegu vatni, leysast oft upp í vatni við snertingu við steina sem innihalda silíköt og álúnsílíköt. Grunnvatn inniheldur almennt meira kísilsambönd en yfirborðsvatn, með SiO2 innihald í hefðbundnum vatnsbólum venjulega<50 mg/L.
Í endurnýtingarverkefnum iðnaðar frárennslisvatns (sérstaklega endurnýtingarkerfi fyrir kolefnaafrennsli) leiðir almennt hátt SiO2 innihald í frárennslisvatni auðveldlega til sílikatkölunar í öfugu himnuflæðiskerfum, sem hefur alvarleg áhrif á líftíma þeirra og stöðugan rekstur.
Á hinu vinsæla núll-losunarsviði í Kína er sílíkatskala eitt af erfiðustu vandamálunum til að leysa vegna erfiðleika við að fjarlægja SiO2.
Mechanism of Silicate Scaling
RO kerfi eru mjög næm fyrir SiO2 innihaldi vegna þess að í mettuðu ástandi getur SiO2 fjölliðað í mjög óleysanlegt kísilkvoða, sett á yfirborð himnunnar og reynst erfitt að þrífa. Leyfilegur styrkur SiO2 í þykknihluta RO (Recirculating Air) fer eftir leysniafurð SiO2 og hefur mikil áhrif á hitastig vatns og pH.
Leysni SiO2 er í réttu hlutfalli við vatnshita; til dæmis er leysni 100 mg/L við 25 gráður og 160 mg/L við 40 gráður.
Sambandið milli SiO2 leysni og pH:
Við pH 7–8 er SiO2 til sem uppleyst kísilsýra, með H2SiO3 og HSiO3- í vatninu. Við lægra pH er það til sem frjáls sýrulausn eða í kolloidal ástandi kalsíummagnesíumsílíkats. Við hærra pH, ef kalsíum- og magnesíumjónir eru til staðar í vatninu, er það til í kvoðuástandi kalsíummagnesíumsílíkats.
Eiginleikar og hættur vegna sílikathlögunar
Kalsíumkarbónat hefur Mohs hörku (demantur er 10) 3, kalsíumflúoríð hefur Mohs hörku 4 og silíkat hefur Mohs hörku sem tengist vatnsinnihaldi, á bilinu 4,5 til 7,5. Silíkatvog er erfiðasta af öllum gerðum vog.
Þegar sílíkathækkun á sér stað í öfugu himnuflæðiskerfi mun afsöltunarhraði og gegndræpisrennsli hratt minnka og afsöltunarhraðinn mun lækka verulega jafnvel eftir efnahreinsun.
Alvarleg flögnun getur valdið hraðri aukningu á þrýstingsmun og getur jafnvel leitt til þess að þykkniskjárinn skolast út.
Smásæ athugun á himnunum sem eru í miklum mælikvarða sýna fínar rispur á yfirborði himnunnar, sem gefur til kynna óafturkræfan líkamlegan skaða.
Kröfur um SiO2 og annan jónastyrk í fóðurvatninu
Styrkur SiO2 í fóðurvatni með öfugu himnuflæði er ákvarðaður út frá hámarksleysni á þykkni hliðinni og styrkleikastuðli og er almennt 20 ppm. Forkröfur: Súrefni (DO) < 0,5 mg/L, pH < 6, og styrkur járns og áljóna < 0,05 mg/L, þar sem innihald járns og áljóna hefur veruleg áhrif á sílíkatskorpu.
Áhrif járns, áls o.s.frv., á sílikathlögun
Kísilhlögnun á sér stað aðallega vegna þess að áli eða járni er í vatninu. Járn og ál hvarfast við sílikon til að mynda óleysanleg málmsílíkat (álsílíkat og járnsílíkat). Þessi málmsílíköt breyta leysni SiO2 og hraða enn frekar himnufótrunum.
Jafnvel við lágan kísilstyrk (10 ppm) getur álstyrkur upp á 50 ppb dregið úr afköstum kerfisins.
Ef sílikon er til staðar skaltu ganga úr skugga um að vatnið sé laust við ál eða járn og nota 1 μm öryggissíuhylki ásamt fyrirbyggjandi sýruhreinsun.
Hreinsandi silíkatvog
Hefðbundin efnahreinsun er að mestu ómarkviss gegn sílikatkvarða á meðan flúorsýra er mjög áhrifarík. Jafnvel við lágt hitastig og styrkleika, sýnir flúorsýra góðan leysiskraft fyrir sílikatskala.
Efnahreinsun er hægt að framkvæma með því að nota blöndu af 0,1% HF og 0,4% HCl, eða 0,1% NaF og 0,4% HCl.
Athugið:
(1) Styrkur hreinsunarlausnarinnar verður að stilla í samræmi við raunverulegt gróðurstig. Mælt er með því að framkvæma prufuhreinsun til að ákvarða viðeigandi styrk.
(2) Flúorsýra er mjög ætandi. Innöndun gufu þess eða snerting við húð getur valdið bruna sem erfitt er að lækna. Talið er að inntaka 1,5 g af flúorsýru geti valdið tafarlausum dauða. Innöndun á háum styrk flúorsýruúða getur valdið berkjubólgu og blæðandi lungnabjúg. Það getur einnig frásogast í gegnum húðina, sem veldur alvarlegri eitrun. Þess vegna verður að gera verndarráðstafanir við efnahreinsun og aðgerðin verður að vera framkvæmd af hæfu starfsfólki.
Koma í veg fyrir sílíkatkölun
(1) Að stjórna SiO2 styrkleika í fóðurvatninu og endurheimtarhraða öfugs himnuflæðiskerfisins til að draga úr SiO2 styrkleika í þykkninu og koma í veg fyrir að það fari yfir leysniafurðina er aðalaðferðin til að koma í veg fyrir SiO2 mælikvarða;
(2) Með því að samþykkja aukið eða endurbætt formeðferðarferli, eins og kalkmýkingu, er hægt að minnka SiO2 í fóðurvatninu um 50%, eða bæta við magnesíumoxíði eða natríumaluminati við kalk-gosmýkingarformeðferð til að draga úr styrk SiO2 í fóðurvatninu;
(3) Hækka vatnshitastigið á viðeigandi hátt (en ekki fara yfir tilgreind mörk). (4) Viðeigandi aukning á pH-gildi innstreymis hjálpar til við að auka leysni SiO2 og hægja á sílíkatskorpu;
(5) Bæta við hreisturhemill sérstaklega fyrir kísilhlögun meðan á formeðferð stendur. Leyfilegur hámarksstyrkur SiO2 á þykknihliðinni er breytilegur eftir keðjandatálmanum. Vinsamlegast hafðu samband við framleiðanda mælikvarða fyrir frekari upplýsingar;
(6) Hægt er að fjarlægja kísilkvoða með aðsog með sterku basísku anjónaskiptaresíni eða með því að nota ofsíunarhimnu með mólþunga niður í minna en 10.000.