Cách tốt nhất để loại bỏ silica khỏi nước

Tìm phương pháp tốt nhất để loại bỏ silica

Không có một câu trả lời “câu trả lời trung phù hợp với tất cả”; Có nhiều cách khác nhau để loại bỏ silica khỏi nguồn cung cấp nước, bao gồm làm mềm vôi, trao đổi ion, thẩm thấu ngược, siêu lọc và đông tụ điện. Hầu hết các phương pháp này không khả thi về mặt kinh tế trong các ứng dụng dân dụng.

Trước khi thảo luận về phương pháp tốt nhất để loại bỏ silica, chúng ta hãy nói về silica là gì. Điều quan trọng là phải hiểu rằng silica trong nguồn cung cấp nước thường xuất hiện tự nhiên hơn là do con người tạo ra. Một số ứng dụng yêu cầu nước không chứa silica, chẳng hạn như:

• Rửa xe
• Tháp giải nhiệt
• Nồi hơi
• Chất bán dẫn
• Nước thải

Trong các ứng dụng thương mại và công nghiệp, phương pháp tốt nhất để loại bỏ silica rất có thể được xác định trên cơ sở từng trường hợp cụ thể, có tính đến tổng thể các trường hợp, chất lượng nước, tốc độ dòng chảy, gallon mỗi ngày và yêu cầu về không gian. Trong các ứng dụng dân dụng, do hạn chế về chi phí và không gian, các lựa chọn rõ ràng hơn một chút .

Silica là gì?

Còn được gọi là silicon dioxide, hoặc SiO2,  silica là một hợp chất tinh thể là một thành phần cực kỳ phổ biến trong hầu hết các loại đá, khoáng chất và cát. Silica được hình thành bởi silicon và oxy với một kim loại hoặc khoáng chất khác. Mức độ của nó từ 1 phần triệu đến hơn 100 phần triệu. Thông thường, silica tồn tại ở hai dạng trong nguồn cung cấp nước: (1) silica phản ứng; và (2) silica dạng keo. Silica gây ra hiện tượng ăn mòn, xước và đốm trên đồ thủy tinh và các đồ đạc khác.

Loại bỏ silica thường được thực hiện như một biện pháp ngăn ngừa mài mòn và hư hỏng thiết bị. Điều này là do silica có thể tích tụ trên bề mặt và xuất hiện dưới dạng các mỏ khoáng cứng được gọi là cáu cặn. Việc đóng cặn sẽ làm giảm hiệu quả của hệ thống sưởi và làm mát và cản trở khả năng vận hành hệ thống trong một phạm vi áp suất xác định. Việc đóng cặn silica có thể ảnh hưởng đến hiệu quả, hiệu suất và sự an toàn của nước sử dụng các thiết bị như nồi hơi, tuabin, đường ống và thậm chí cả hệ thống lọc.

Silica thường bị nhầm lẫn với độ cứng. Đôi khi, khi một thiết bị làm mềm nước được lắp đặt, có vẻ như vẫn còn độ cứng trong nước hay nước cứng do có vết khắc hoặc đốm. Bạn có thể thực hiện một bài kiểm tra rất đơn giản để xác định xem đó là độ cứng hay silica. Bạn chỉ cần thoa giấm lên vết bẩn và nếu giấm bị tẩy đi thì đó là vết cứng. Nếu giấm không loại bỏ được nó, rất có thể đó là silica.

Tìm hiểu thêm về cách kiểm tra nước cứng tại đây

Các phương pháp phổ biến nhất để xử lý và loại bỏ silica

Loại bỏ silica bằng làm mềm vôi

Làm mềm vôi đòi hỏi phải bổ sung canxi hydroxit vào nguồn nước. Điều này làm cho canxi cacbonat và magie cacbonat (thường được gọi là “độ cứng”) kết tủa ra ngoài. Các hạt silica được hấp thụ bởi các hydroxit canxi và magiê. Các ứng dụng phổ biến nhất để làm mềm vôi là trong các tháp giải nhiệt lớn và lò hơi lớn.

Phương pháp này đòi hỏi vốn đầu tư lớn và rất tốn kém do phải sử dụng nhiều hóa chất và bùn thải sinh ra buộc phải xử lý. Đây là một phương pháp sẽ không khả thi về mặt kinh tế trong một ứng dụng dân dụng.

Loại bỏ silica bằng trao đổi ion

Các phân tử silica mang điện tích âm, vì vậy cần có nhựa anion để khử chúng. Vấn đề lớn nhất là nhựa anion cần được tái sinh bằng xút (NaOH), đây là một mối quan tâm lớn về an toàn, đặc biệt là trong các ứng dụng dân dụng. Do đó, trao đổi ion không được khuyến khích trong các ứng dụng dân dụng.

Loại bỏ silica bằng Siêu lọc

Siêu lọc hoặc UF sẽ chỉ loại bỏ silica dạng keo, vì vậy trước tiên bạn phải xác định xem silica của bạn là silica dạng keo hay dạng phản ứng. Điều này có thể dễ dàng được thực hiện với Gậy thí điểm UF (hình bên phải. Bạn chỉ cần kết nối nó với một vòi làm vườn và chạy vài gallon qua nó để xác nhận xem nó là silica dạng keo hay phản ứng. Nếu nó là silica dạng keo, thì siêu lọc là con đường để đi.

Thẩm thấu ngược

Nếu silica là silica phản ứng, thì Phương pháp thẩm thấu ngược là phương pháp thiết thực nhất để loại bỏ nó khỏi nguồn cấp nước. Thẩm thấu ngược sẽ làm giảm cả dạng keo và silica phản ứng, nhưng cần phải xử lý sơ bộ thích hợp, bao gồm quá trình oxy hóa sắt, lưu huỳnh và mangan, loại bỏ clo và chloramine, trong khi độ cứng phải được xử lý bằng chất làm mềm nước hoặc Chất chống tạo mùi . Hệ thống RO cũng được khuyến nghị rằng hệ thống RO nên sử dụng phương pháp xả thấm, nghĩa là các màng được ngâm với nước RO, để cặn đó, bao gồm cả silica, sẽ không làm bẩn bề mặt màng.

Đông tụ điện

Đây là một công nghệ mới nổi cho thấy nhiều hứa hẹn nhưng ở cấp độ công nghiệp hoặc thành phố. Đây là phương pháp rất khó để sử dụng trong một ứng dụng dân cư.

Tóm lược

Việc loại bỏ silica trong ứng dụng thương mại hoặc công nghiệp thường sẽ khác nhau tùy thuộc vào một số biến số. Tuy nhiên, ngược lại thẩm thấu với tuôn ra thấm nhập và tiền xử lý thích hợp là công nghệ hàng đầu, vì nó loại bỏ cả hai hình thức silica.