CN110023250A - 用于处理含二氧化硅水的处理***和处理方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种含二氧化硅水处理***和方法，其能够对含二氧化硅水进行有效地处理。含二氧化硅水处理***1包括：镁溶解槽10，其中镁盐和酸相互混合并在pH值小于或等于7的条件下进行反应以制备含镁液体；和镁反应槽12，其中通过将所述含二氧化硅水和所述含镁液体进行混合而得到的混合液体在pH值为10‑12的条件下进行反应。

Description

用于处理含二氧化硅水的处理***和处理方法

技术领域

本发明涉及含二氧化硅水处理***和用于处理含二氧化硅水中所含二氧化硅的方法。

背景技术

含二氧化硅水的回收和再利用会造成在管道中、在后续阶段的反渗透膜(RO)装置等中形成水垢的问题，这使得难以提高含二氧化硅水的回收率，并且在某些情况下难以执行稳定的操作。因此，需要减少含二氧化硅水中的二氧化硅的量。

用于减少含二氧化硅水中的二氧化硅的量的研究方法包括使用镁盐的方法。

例如，专利文献1公开了一种减少二氧化硅的量的方法，该方法包括在含二氧化硅水中加入镁盐，在生成的Mg(OH)₂上吸附二氧化硅，然后加入铁盐使二氧化硅絮凝，然后进行固液分离，其中在固液分离中通过将含二氧化硅水加热至50℃或更高温度来达到较高的二氧化硅去除率。然而，由于专利文献1的方法需要用到用于加热的热源，因此会造成处理成本增加的问题。

非专利文献1中记载了减少二氧化硅的量的方法，该方法包括：向含二氧化硅水中添加混合物，其中该混合物是通过向含有MgO等的镁浆料中添加硫酸而得到；分离固体成分，其中相比于未向镁浆料中添加硫酸的情况，二氧化硅的回收率被提高。但是，在非专利文献1的方法中，在处理过的水中残留有约20mg/L的二氧化硅。当考虑二氧化硅垢的风险时，在后续阶段提供反渗透膜装置的情况下，难以提高反渗透膜装置的回收率。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP 2014-168742 A

非专利文献

非专利文献1：Isabel Latour，Ruben Miranda，Angeles Blanco，“用微溶镁化合物去除二氧化硅.第一部分”，分离和纯化技术，138(2014)，第210-218页

发明内容

本发明的目的是提供一种能够对含二氧化硅水进行有效处理的含二氧化硅水处理***和方法。

根据本发明，提供一种含二氧化硅水处理***，包括：镁溶解单元，其中镁盐和酸相互混合并在pH值小于或等于7的条件下反应以制备含镁液体；和镁反应单元，其中通过将含二氧化硅水和含镁液体进行混合而得到的混合液体在pH值为10-12的条件下发生反应。

含二氧化硅水处理***优选包括：作为镁溶解单元的镁溶解槽，其中镁盐和酸相互混合并在pH值小于或等于7的条件下进行反应以制备含镁液体；和作为镁反应单元的镁反应槽，其中通过将含二氧化硅水和含镁液体进行混合而得到的混合液体在pH值为10-12的条件下进行反应。

含二氧化硅水处理***优选包括：作为镁溶解单元的镁溶解槽，其中镁盐和酸在含二氧化硅水中混合并在pH值小于或等于7的条件下进行反应以制备包含含镁液体和含二氧化硅水的混合物的混合液体；和作为镁反应单元的镁反应槽，其中混合液体在pH值为10-12的条件下进行反应。

含二氧化硅水处理***优选包括去除单元，该去除单元在镁反应单元之后的阶段用于分离和去除由镁反应单元进行反应所得到的不溶物质。

在含二氧化硅水处理***中，去除单元优选包括：絮凝单元，其通过使用絮凝剂使不溶物质絮凝；固液分离单元，其用于在絮凝单元之后的阶段对絮凝的物质进行固液分离。

在含二氧化硅水处理***中，絮凝剂优选为铁基无机絮凝剂和阳离子聚合物絮凝剂中的至少一种。

此外，根据本发明，提供一种含二氧化硅水处理方法，其包括：镁溶解过程，其中镁盐和酸相互混合并在pH值小于或等于7的条件下进行反应以制备含镁液体；和镁反应过程，其中通过将含二氧化硅水和含镁液体进行混合而得到的混合液体在pH值为10-12的条件下进行反应。

在含二氧化硅水处理方法的镁溶解过程中，镁盐和酸优选相互混合并在pH值小于或等于7的条件下进行反应以制备含镁液体，并且在镁反应过程中，通过将含二氧化硅水和含镁液体相互混合而得到的混合液体优选在pH值为10-12的条件下进行反应。

在含二氧化硅水处理方法的镁溶解过程中，镁盐和酸优选在含二氧化硅水中混合并在pH值为小于或等于7的条件下进行反应，以制备包含含镁液体和含二氧化硅水的混合物的混合液体，并且在镁反应过程中，混合液体优选地在pH值为10-12的条件下进行反应。

含二氧化硅水处理方法优选还包括：在镁反应过程之后的阶段，分离和去除由镁反应过程中进行的反应而得到的不溶物质的去除过程。

在含二氧化硅水处理方法中，去除过程优选包括：使用絮凝剂来絮凝不溶物质的絮凝过程，和在絮凝后的阶段对絮凝的物质进行固液分离的固液分离过程。

在含二氧化硅水处理方法中，絮凝剂优选为铁基无机絮凝剂和阳离子聚合物絮凝剂中的至少一种。

根据本发明，可以对含二氧化硅水进行有效地处理。

附图说明

图1是用于说明根据本发明实施例的含二氧化硅水处理***的实例的示意性构造图。

图2是用于说明根据本发明实施例的含二氧化硅水处理***的另一个实例的示意性构造图。

图3是用于说明根据本发明实施例的含二氧化硅水处理***的又一个实例的示意性构造图。

图4是用于说明实例中絮凝和沉降处理过的水的二氧化硅浓度(mg/L)和相对于镁溶解槽的pH值的二氧化硅去除率(％)的图。

图5是用于说明实例和对比例中的相对于镁盐的添加量(mg/L)的二氧化硅去除率(％)的图。

具体实施方式

下面将对本发明的实施例进行描述。本实施例是实现本发明的实例，并且本发明不限于本实施例。

在根据本发明实施例的含二氧化硅水处理方法和含二氧化硅水处理***中，将镁盐和酸相互混合并在pH值小于或等于7的条件下进行反应以制备含镁液体(镁溶解过程)，其中含二氧化硅水和所得到的含镁液体相互混合的混合液体在pH值为10-12的条件下进行反应(镁反应过程)。在镁反应过程之后，根据需要分离和去除通过镁反应过程中进行的反应而得到的不溶物质(去除过程)。

下面将要对处理***的实例进行说明，该处理***包括镁溶解槽和镁反应槽，其中镁溶解槽用于制备含镁液体，镁反应槽用于使得其中含二氧化硅水与所得到的含镁液体相互混合的混合液体进行反应。然而，处理***不限于以下配置。作为采用根据本实施例的含二氧化硅水处理方法的处理***的实例，***实例1(图1)和***实例2(图2)其及配置将会在下文中进行描述，其中在***实例1中镁溶解槽与经由镁反应槽从含二氧化硅水中获得处理过的水的流分开，在***实例2中经由串联设置的镁溶解槽和镁反应槽而从含二氧化硅水中获得处理过的水。

[***实例1]

图1所示的含二氧化硅水处理***1包括镁溶解槽10和镁反应槽12，其中在镁溶解槽10中镁盐和酸相互混合并在pH值小于或等于7的条件下进行反应以制备含镁液体，镁反应槽12用于将含二氧化硅水和含镁液体相互混合而得到的混合液体在pH值为10-12的条件下进行反应。含二氧化硅水处理***1是***实例，其中镁溶解槽10与经由镁反应槽12从含二氧化硅水中获得处理过的水的流分开。

含二氧化硅水管18连接到镁反应槽12的含二氧化硅水入口，处理过的水的管20连接到其处理过的水出口。镁溶解槽10的出口和镁反应槽12的含镁液体入口通过含镁液体管26连接在一起。包括搅拌叶片的搅拌装置14和16分别作为搅拌单元而安装在镁溶解槽10中和镁反应槽12中。酸加料管22和镁盐加料管24连接到镁溶解槽10。pH调节剂加料管28连接到镁反应槽12。

下面将对根据本实施例的含二氧化硅水处理方法和含二氧化硅水处理***1的操作进行描述。

通过酸加料管22将酸加入到镁溶解槽10中，例如，通过镁盐加料管24向其中加入镁盐的水浆。通过搅拌装置14对它们进行搅拌，并将镁盐和酸在pH值小于或等于7的条件下混合并进行反应以制备含镁液体(镁溶解过程)。可以将固体镁盐原样加入到镁溶解槽10中以与酸混合。

另一方面，含有二氧化硅的含二氧化硅水通过含二氧化硅水管18而被供给到镁反应槽12。在镁反应槽12中，在镁溶解过程中得到的含有镁盐和酸的含镁液体通过含镁液体管26而被加入到含二氧化硅水中，并通过搅拌装置16搅拌并混合。另外，在镁反应槽12中，通过pH调节剂加料管28将pH调节剂添加到含镁液体中并在pH值为10-12的条件下进行反应，并且二氧化硅不溶解(镁反应过程)。反应液体作为处理过的水而通过处理过的水的管20排出。或者，在镁反应过程之后，可以对反应后的液体进行这样的过程，其中通过在镁反应过程中进行的反应而得到的不溶物质根据需要通过去除单元(未示出)分离和去除(去除过程)。

在含二氧化硅水处理***1中，镁溶解槽10、搅拌装置14等用作镁溶解单元，其中镁盐和酸相互混合并在pH值小于或等于7的条件下进行反应以制备含镁液体，并且镁反应槽12、搅拌装置16等用作镁反应单元，用于使其中含二氧化硅水和含镁液体在pH值为10-12的条件下相互混合的混合液体进行反应。

本发明人发现，通过使得酸和镁盐在pH值小于或等于7的条件下反应而形成含镁液体，并通过将所得的含镁液体和含二氧化硅水相互混合而得到的混合液体在pH值为10-12的条件下进行反应，可以实现对含二氧化硅水的有效处理。本发明人还发现，通过在镁反应槽12之后的阶段对不溶的二氧化硅进行分离和去除，可以显著提高二氧化硅的去除率(去除过程)。

因此，在含二氧化硅水处理***1之后的阶段使用反渗透膜装置等对处理过的水进行回收并再利用的情况下，得到二氧化硅被大量去除的处理过的水。因此，可以抑制二氧化硅垢的形成，并且可以提高回收率。

[***实例2]

图2中所示的含二氧化硅水处理***3包括镁溶解槽30和镁反应槽32，其中，在镁溶解槽30中镁盐和酸在含二氧化硅水中相互混合并在pH值小于或等于7的条件下进行反应，以制备其中含镁液体和含二氧化硅水相互混合的混合液体；镁反应槽32则用于在pH值为10-12的条件下使得混合液体进行反应。含二氧化硅水处理***3是经由串联设置的镁溶解槽30和镁反应槽32而从含二氧化硅水中得到处理过的水的***实例。

含二氧化硅水管38连接到镁溶解槽30的含二氧化硅水入口。镁溶解槽30的出口和镁反应槽32的入口通过含镁液体管40连接在一起。处理过的水的管42连接到镁反应槽32的出口。包括搅拌叶片的搅拌装置34和36分别作为搅拌单元而安装在镁溶解槽30和镁反应槽32中。酸加料管44和镁盐加料管46连接到镁溶解槽30。pH调节剂加料管48连接到镁反应槽32。

下面将对根据本实施例的含二氧化硅水处理方法和含二氧化硅水处理***3的操作进行描述。

含二氧化硅的含二氧化硅水通过含二氧化硅水管38被供给到镁溶解槽30。在镁溶解槽30中，通过酸加料管44将酸加入到含二氧化硅水中，并且例如，通过镁盐加料管46向其中加入镁盐水浆。通过搅拌装置34的搅拌，镁盐、酸和含二氧化硅水相互混合并在pH值小于或等于7的条件下进行反应，以制备其中含镁液体和含二氧化硅水相互混合的混合液体(镁溶解过程)。可以将固体镁盐原样加入到镁溶解槽10中以与酸混合。

在镁溶解过程中得到的其中含有镁盐的含镁液体和酸和含二氧化硅水相互混合得到的混合液体，通过含镁液体管40而被供给到镁反应槽32，并由搅拌装置36进行搅拌。另外，在镁反应槽32中，通过pH调节剂加料管48将pH调节剂添加到混合液体中，并在pH值为10-12的条件下进行反应，二氧化硅不溶解(镁反应过程)。反应液体作为处理过的水通过处理过的水的管42排出。或者，在镁反应过程之后，可以对反应后的液体进行这样的过程，其中通过在镁反应过程中进行的反应而得到的不溶物质根据需要通过去除单元(未示出)被分离和去除(去除过程)。

在含二氧化硅水处理***3中，镁溶解槽30、搅拌装置34等用作镁溶解单元，其中镁盐和酸相互混合并在pH值小于或等于7的条件下进行反应以制备含镁液体，并且，镁反应槽32、搅拌装置36等用作镁反应单元，用于使其中含二氧化硅水和含镁液体在pH值为10-12的条件下相互混合的混合液体进行反应。

在使用图1所示的含二氧化硅水处理***1的情况下，由于镁盐和酸在镁溶解槽10中相互直接混合，因此可以缩短溶解镁盐的时间，并且可以减少镁溶解槽的容积。另外，镁溶解过程可以设定为分批过程。此外，即使待处理的含二氧化硅水中的二氧化硅浓度发生变化，其对处理的影响也可以得以减小。

图2中所示的含二氧化硅水处理***3是在含二氧化硅水为酸性的情况下的有效***。另外，由于含二氧化硅水中的二氧化硅和溶解的镁以共存的状态流入镁反应槽32，因此二氧化硅与镁的反应性可以较高，可以得到比处理***1更高的二氧化硅去除率。

待处理的含二氧化硅水中二氧化硅的浓度为例如10mg/L至500mg/L.

待处理的含二氧化硅水不受特定限制，只要其是含有二氧化硅的水即可，其实例包括由半导体制造工厂产生的含二氧化硅水和由发电厂产生的含二氧化硅水。

镁盐不受特定限制，只要其是镁盐或其水合物如氧化镁(MgO)、氢氧化镁(Mg(OH)₂)或氯化镁(MgCl₂·6H₂O)即可，但从化学成本等方面出发，优选为氢氧化镁(Mg(OH)₂)。作为镁盐，可以使用以化学式CaMg(CO₃)₂表示的含镁矿物如白云石。另外，从操作性等方面出发，优选将镁盐用作溶剂如水的浆料。

酸不受特定限制，可以使用无机酸如盐酸和硫酸。作为酸，可以加入有机酸如草酸和柠檬酸。然而，由于取决于原水的镁可能与有机酸发生螯合反应，因此二氧化硅的去除率可能会降低。因此，需要谨慎。

就镁浓度而言，镁盐的添加量优选在含二氧化硅水中二氧化硅的重量浓度的0.1至10倍，更优选0.5至5倍的范围内。当镁盐的添加量小于含二氧化硅水中二氧化硅的重量浓度的0.1倍时，在某些情况下二氧化硅的不溶解反应可能会不充分。当镁盐的添加量大于含二氧化硅水中二氧化硅的重量浓度的10倍时，在某些情况下污泥产生量可能变得过多

镁溶解过程中的pH值可以是小于或等于7，并且优选在4至7的范围内，更优选在4至6的范围内。当镁溶解过程中的pH值高于7时，镁盐的溶解可能会不充分。当pH低于4时，由于二氧化硅去除率几乎不提高，因此在某些情况下可能会浪费酸注入成本。但是，当降低pH值时，可能会缩短镁溶解过程的反应时间。

镁溶解过程中的温度不受特定限制，只要镁可以溶解即可，例如其可以是1℃或更高且低于50℃的范围内，并且更优选在10℃或更高且低于50℃的范围内。当镁溶解过程中的温度低于1℃时，在某些情况下镁盐的溶解可能会不充分。当镁溶解过程中的温度为50℃或更高时，在某些情况下处理成本可能会增加。

镁溶解过程中的反应时间不受特定限制，只要镁可以溶解即可，例如其可以是1分钟至60分钟的范围内，并且更优选在5分钟至30分钟的范围内。当镁溶解过程中的反应时间短于1分钟时，在某些情况下镁盐的溶解可能会不充分。当镁溶解过程中的反应时间长于60分钟时，在某些情况下反应槽可能会变得过量。如上所述，通过降低镁溶解过程中的pH值可以缩短反应时间。

作为pH调节剂，可以使用氢氧化钠、氢氧化钙等碱，根据需要也可以使用盐酸、硫酸等无机酸。

镁反应过程中的pH值可以在10至12的范围内，并且优选在10.5至11.5的范围内，更优选在11至11.5的范围内。当镁反应过程中的pH值低于10或高于12时，二氧化硅去除速率降低。

镁反应过程中的温度不受特定限制，只要在该温度下二氧化硅可以进行不溶解反应即可，例如其可以是在1℃或更高且低于50℃的范围内，并且更优选在10℃或更高且低于50℃的范围内。当镁反应过程中的温度低于1℃时，在某些情况下二氧化硅的不溶解反应可能会不充分。当镁反应过程中的温度为50℃或更高时，在某些情况下处理成本可能会增加。

镁反应过程中的反应时间不受特定限制，只要二氧化硅的不溶解反应可以进行即可。例如，反应时间为1分钟至60分钟，更优选为5分钟至30分钟。当镁反应过程中的反应时间短于1分钟时，在某些情况下二氧化硅的不溶解反应可能会不充分。当镁反应过程中的反应时间长于60分钟时，在某些情况下反应槽可能会变得过量。

用于分离和去除二氧化硅的方法可以是例如二氧化硅还原方法，例如：絮凝沉降方法、加压浮选方法、砂滤方法、膜过滤方法(例如，使用微孔过滤膜(MF膜)、超滤膜(UF膜)等的膜过滤)，并且从污泥产生量等方面出发，优选絮凝沉降法。

在含二氧化硅水处理***1或3之后的阶段，可以分离和去除不溶的二氧化硅，然后进一步进行反渗透膜(RO膜)处理、脱碳处理、离子交换处理、蒸馏处理等。在含二氧化硅水处理***1或3之后的阶段，可以以高去除率对二氧化硅进行分离和去除。因此，即使在后期对所得处理过的水进行这些处理，结垢的风险也会降低。

[***实例3]

图3示出了含二氧化硅水处理***的实例的示意性构造，其中在镁反应槽之后的阶段通过絮凝和沉降方法对不溶二氧化硅进行分离和去除。

图3中所示的含二氧化硅水处理***5是在具有图2所示结构的含二氧化硅水处理***3的镁反应槽32之后的阶段进行絮凝沉降处理的情况下的构造的实例。图3中所示的含二氧化硅水处理***5包括镁溶解槽30、镁反应槽32以及作为去除单元的絮凝槽50、絮凝物形成槽52、和沉淀槽54，其中，在镁溶解槽30中，将镁盐和酸在含二氧化硅水中相互混合，并在pH值小于或等于7的条件下进行反应，以制备其中含镁液体和含二氧化硅水相互混合的混合液体；镁反应槽32用于使混合液体在pH值为10-12的条件下进行反应。

含二氧化硅水管38连接到镁溶解槽30的含二氧化硅水入口。镁溶解槽30的出口和镁反应槽32的入口通过含镁液体管40连接在一起。镁反应槽32的出口和絮凝槽50的入口通过反应液体管60连接在一起。絮凝槽50的出口和絮凝物形成槽52的入口通过絮凝液体管62连接在一起。絮凝物形成槽52的出口和沉淀槽54的入口通过絮凝物形成液体管64连接在一起。处理过的水的管66连接到沉淀槽54的处理过的水出口。污泥管68连接到沉淀槽54的污泥出口。包含搅拌叶片的搅拌装置34、36、56和58分别作为搅拌单元安装在镁溶解槽30中、镁反应槽32中、絮凝槽50中、以及絮凝物形成槽52中。酸加料管44和镁盐加料管46连接到镁溶解槽30。pH调节剂加料管48连接到镁反应槽32。无机絮凝剂加料管70连接到絮凝槽50。聚合物絮凝剂加料管72连接到絮凝物形成槽52。

含有二氧化硅的含二氧化硅水通过含二氧化硅水管38被供给到镁溶解槽30。在镁溶解槽30中，通过酸加料管44将酸加入到含二氧化硅水中，并且例如，通过镁盐加料管46向其中加入镁盐的水浆。通过搅拌装置34的搅拌，镁盐、酸和含二氧化硅水相互混合并在pH值小于或等于7的条件下进行反应，以制备其中含镁液体和含二氧化硅水相互混合的混合液体(镁溶解过程)。可以将固体镁盐原样加入到镁溶解槽10中以与酸混合。

在镁溶解过程中得到的其中含有镁盐的含镁液体和酸和含二氧化硅水相互混合的混合液体，通过含镁液体管40被供给到镁反应槽32，并由搅拌装置36进行搅拌。另外，在镁反应槽32中，通过pH调节剂加料管48将pH调节剂添加到混合液体中，并在pH值为10-12的条件下进行反应，二氧化硅不溶解(镁反应过程)。反应液体通过反应液体管60供给到絮凝槽50。

在絮凝槽50中，通过无机絮凝剂加料管70将无机絮凝剂加入到反应液体中，并使不溶物质絮凝(絮凝过程)。絮凝的液体通过絮凝液体管62供给到絮凝物形成槽52。

在絮凝物形成槽52中，通过聚合物絮凝剂加料管72将聚合物絮凝剂加入到絮凝的液体中，形成絮凝物(絮凝物形成过程)。絮凝物形成液体通过絮凝物形成液体管64供给到沉淀槽54。

在沉淀槽54中，絮凝物形成的聚集体是固液分离的(固液分离过程)。处理过的水通过处理过的水的管66排出。另一方面，污泥通过污泥管68排出。

在含二氧化硅水处理***5之后的阶段，可以进一步进行反渗透膜(RO膜)处理、脱碳处理、离子交换处理、蒸馏处理等。在含二氧化硅水处理***5中得到的处理过的水具有以高去除率去除的二氧化硅。因此，即使在后面的阶段进行这些处理，结垢的风险也会降低。

用于絮凝过程的无机絮凝剂的实例包括铁基无机絮凝剂如氯化铁，和铝基无机絮凝剂如聚氯化铝(PAC)，并且从化学成本和絮凝的pH范围的方面考虑，优选为铁基无机絮凝剂。

无机絮凝剂的添加量以重量比计优选为加入的镁盐的量的0.1至10倍，更优选为1至5倍。当无机絮凝剂的添加量以重量比计小于加入的镁盐的量的0.1倍时，在某些情况下絮凝可能会不充分。当无机絮凝剂的添加量以重量比计大于添加的镁盐的量的10倍时，在某些情况下污泥产生量可能会变得过量。

絮凝过程中的pH值例如在3至11的范围内。当絮凝过程中的pH低于3或高于11时，在某些情况下可能会发生不良絮凝。此外，当絮凝过程中的pH低于9时，二氧化硅可以从絮凝物中溶解。因此，希望在9至11的pH值范围内进行絮凝过程。

絮凝过程中的温度例如在1℃至80℃的范围内。当絮凝过程中的温度低于1℃或高于80℃时，在某些情况下可能会发生不良絮凝。

用于絮凝物形成过程中的聚合物絮凝剂的实例包括阳离子聚合物絮凝剂如聚丙烯酰胺类或聚丙烯酸酯类絮凝剂、阴离子聚合物絮凝剂、和非离子聚合物絮凝剂，并且从絮凝性的方面考虑，优选为阳离子聚合物絮凝剂。

市售的聚合物絮凝剂的实例包括阳离子聚合物絮凝剂，例如ORFLOCK OX-304(Organo Corporation制造)。

相对于原水的量，聚合物絮凝剂的添加量优选在0.1至10mg/L的范围内，更优选在1至5mg/L的范围内。当聚合物絮凝剂的添加量相对于原水的量小于0.1mg/L时，在某些情况下絮凝物形成不会改善。当聚合物絮凝剂的添加量大于10mg/L时，在某些情况下通过溶解在处理过的水中而存在的聚合物絮凝剂可能会残留。

絮凝物形成过程中的pH值例如在3至11的范围内。当絮凝物形成过程中的pH值低于3或高于11时，在某些情况下可能会发生不良絮凝。此外，当絮凝过程中的pH值低于9时，二氧化硅可以从絮凝物中溶解。因此，理想的是在pH值为9至11的范围内进行絮凝物形成过程。

絮凝物形成过程中的温度例如在1℃至80℃的范围内。当絮凝物形成过程中的温度低于1℃或高于80℃时，在某些情况下可能会发生不良絮凝。

在上述絮凝处理中，无机絮凝剂和聚合物絮凝剂用于絮凝过程和絮凝物形成过程。可以使用无机絮凝剂、聚合物絮凝剂等中的至少一种，并且优选使用铁基无机絮凝剂和阳离子聚合物絮凝剂中的至少一种。当镁盐反应以使不溶的二氧化硅絮凝时，使用铁基无机絮凝剂和阳离子聚合物絮凝剂中的至少一种可以改善絮凝性能和固液分离性能。

除了沉降分离之外，固液分离的实例还包括加压浮选处理、膜过滤处理等，并且从可分离性等方面考虑，沉降分离是优选的。

实例

下面将参考实例和对比例对本发明进行更具体地描述，但是本发明不限于以下实例。

<实例1和对比例1>

通过使用图3中所示的处理***5对含二氧化硅水进行连续水流实验，同时将镁溶解槽中的pH值改变为4、5、6、7(实例1)、8、9、10(对比例1)，并检查去除二氧化硅的效果。实验条件如表1所示。

[表1]

表1：实验条件

实验结果如图4所示。使用分光光度计(U-3900，由Hitachi High-Tech ScienceCorporation制造)，通过钼黄吸收分光光度法测量二氧化硅浓度。

如图4所示，发现当镁溶解槽中的pH值小于或等于7时，絮凝沉降处理过的水的二氧化硅浓度成功得以减少。

<对比例2>

当改变镁盐的添加量(250mg/L、500mg/L、750mg/L、1000mg/L和1500mg/L)时，在在非专利文献1中记载的条件下(镁盐：Mg(OH)₂+硫酸，溶解pH：9.5，反应pH：11)采用本发明的方法的实验结果在图5中示出。其中在镁溶解槽中的pH值设定为7的实例1(镁盐的添加量：230mg/L，460mg/L和920mg/L)的结果也在图5中示出。

如图5所示，当用相同添加量的镁盐进行比较时，结果是实例1的方法的二氧化硅去除率高于非专利文献1中描述的对比例2的方法的二氧化硅去除率。

上述结果表明，可以得到高度去除二氧化硅的处理过的水。因此，即使在后续阶段中进行反渗透膜处理并且处理后的水被回收和再利用，也可以降低二氧化硅垢等风险。

如上所示，通过实例1的方法可以有效地对含二氧化硅水进行处理。

附图标记列表：

1，3，5：含二氧化硅水处理***

10，30：镁溶解槽

12，32：镁反应槽

14，16，34，36，56，58：搅拌装置

18，38：含二氧化硅水管

20，42，66：处理过的水的管

22，44：酸加料管

24，46：镁盐加料管

26，40：含镁液体管

28，48：pH调节剂加料管

50：絮凝槽

52：絮凝物形成槽

54：沉淀槽

60：反应液体管

62：絮凝液体管

64：絮凝物形成液体管

68：污泥管

70：无机絮凝剂加料管

72：聚合物絮凝剂加料管

Claims (12)

1.一种含二氧化硅水处理***，包括：

镁溶解单元，其中镁盐和酸相互混合并在pH值小于或等于7的条件下进行反应以制备含镁液体；和

镁反应单元，其中通过将所述含二氧化硅水和所述含镁液体进行混合而得到的混合液体在pH值为10至12的条件下进行反应。

2.根据权利要求1所述的含二氧化硅水处理***，包括：

作为所述镁溶解单元的镁溶解槽，其中，所述镁盐和所述酸相互混合并在pH值小于或等于7的条件下进行反应以制备所述含镁液体；和

作为所述镁反应单元的镁反应槽，其中通过将所述含二氧化硅水和所述含镁液体进行混合而得到的所述混合液体在pH值为10至12的条件下进行反应。

3.根据权利要求1所述的含二氧化硅水处理***，包括：

作为所述镁溶解单元的镁溶解槽，其中所述镁盐和所述酸在所述含二氧化硅水中混合并在pH值小于或等于7的条件下进行反应，以制备包括所述含镁液体和所述含二氧化硅水的混合物的混合液体；和

作为所述镁反应单元的镁反应槽，其中所述混合液体在pH值为10至12的条件下进行反应。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的含二氧化硅水处理***，还包括：

去除单元，其在所述镁反应单元之后的阶段用于分离和去除由所述镁反应单元进行的反应而得到的不溶物质。

5.根据权利要求4所述的含二氧化硅水处理***，其中，

所述去除单元包括：

絮凝单元，其用于通过使用絮凝剂使所述不溶物质絮凝；和

固液分离单元，其用于在所述絮凝单元之后的阶段对絮凝的物质进行固液分离。

6.根据权利要求5所述的含二氧化硅水处理***，其中，

所述絮凝剂是铁基无机絮凝剂和阳离子聚合物絮凝剂中的至少一种。

7.一种含二氧化硅水处理方法，包括：

镁溶解过程，其中镁盐和酸相互混合并在pH值小于或等于7的条件下进行反应以制备含镁液体；和

镁反应过程，其中通过将所述含二氧化硅水和所述含镁液体进行混合而得到的混合液体在pH值为10至12的条件下进行反应。

8.根据权利要求7所述的含二氧化硅水处理方法，其中，

在所述镁溶解过程中，所述镁盐和所述酸相互混合并在pH值小于或等于7的条件下进行反应以制备所述含镁液体；和

在所述镁反应过程中，通过将所述含二氧化硅水和所述含镁液体进行混合而得到的所述混合液体在pH值为10至12的条件下进行反应。

9.根据权利要求7所述的含二氧化硅水处理方法，其中，

在所述镁溶解过程中，所述镁盐和所述酸在含二氧化硅水中混合并在pH值小于或等于7的条件下进行反应，以制备包含所述含镁液体和所述含二氧化硅水的混合物的混合液体；和

在所述镁反应过程中，所述混合液体在pH值为10至12的条件下进行反应。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的含二氧化硅水处理方法，还包括：

去除过程，其在所述镁反应过程之后的阶段用于分离和去除由所述镁反应过程进行的反应而得到的不溶物质。

11.根据权利要求10所述的含二氧化硅水处理方法，其中，

所述去除过程包括：

絮凝过程，其用于通过使用絮凝剂使所述不溶物质絮凝；和

固液分离过程，其用于在所述絮凝过程之后的阶段对絮凝的物质进行固液分离。

12.根据权利要求11所述的含二氧化硅水处理方法，其中，

所述絮凝剂是铁基无机絮凝剂和阳离子聚合物絮凝剂中的至少一种。