本发明涉及脱硅技术领域，具体涉及一种油田采出水、锅炉补给水、锅炉回水、反渗透膜除硅前期的预处理以及其他工业用水中硅化合物的去除方法。
背景技术：
目前，世界范围内工业污水除硅技术应用广泛的技术分别有混凝除硅技术、反渗透除硅技术、微泡浮选除硅技术、电凝聚除硅技术、化学阻垢剂抑制技术、离子交换除硅技术。作为非深度除硅方法，应用比较广泛的主要是混凝除硅技术，其方法是：①首先将药剂溶在水中，在配制设备中对除硅剂、混凝剂、沉淀剂进行溶解配制；②污水搅拌，精细调整PH值，精确掌握各药剂加入时间及加入量；③在原水中依次加入配置好的除硅剂，混凝剂、沉淀剂，在一定条件下，药剂在原水中发生化学反应产生沉淀，沉淀使原水中的硅化合物凝聚；④澄清池对絮体沉淀进行1-2小时的静态沉降；⑤沉降后的上层清液即为处理后的水，下层絮体沉淀为废液。
现有工业污水除硅技术存在以下缺点：
①混凝除硅技术首先要对主药剂、絮凝剂、助凝剂按配方进行溶解配制，混凝除硅技术，各药剂的加入量及加入时间要求比较高，有的甚至要十分精确，在实际的处理过程中，由于原水的动态过程变化而往往难以操作。
②混凝除硅技术由于在原水中加入了除硅药剂、絮凝剂、助凝剂从而产生大量的絮体沉淀，这些无形增加的絮体污泥废液，后续处理十分困难。
③混凝除硅技术中加入多种药剂在除硅的同时也会对原水造成二次污染，这对某些系统工艺有较大的影响，如絮凝剂会对石油生产过程中的破乳剂造成破坏。
④混凝除硅技术工艺较复杂，需要较多的配套设施和设备，影响混凝效果的因素也很多，处理成本及消耗均较大。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种工业用水除硅方法及装置，用以解决现有工业污水除硅技术的操作复杂、后续处理困难、处理成本及消耗大的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种工业用水除硅方法，其特征在于，所述除硅工艺由以下步骤组成：
1)、确定待处理原水PH值为中性或碱性；
2)、将含硅化合物的待处理原水直接通过不溶于水的固体除硅剂吸附层及过滤介质进行吸附过滤；
3)、固体除硅剂吸附层吸附一定量的硅化合物后更换固体除硅剂。
所述固体除硅剂为轻质氧化镁和重质氧化镁中的一种或者两种的混合。
所述轻质氧化镁和重质氧化镁均为工业级，轻质氧化镁的堆积密度是0.2g/mL，重质氧化镁的堆积密度是0.5g/mL。
所述固体除硅剂为饲料级氧化镁。
所述饲料级氧化镁与待处理原水中的硅的质量比是1:1.82～2.6。
所述饲料级氧化镁与待处理原水中的硅的质量比是1:2.25。
步骤1)是在原水罐中进行，步骤2)是在除硅吸附罐中进行，原水罐的底部出口连通除硅吸附罐的上部入口，除硅吸附罐的底部出口连通有清液罐。
所述过滤介质设置在除硅吸附罐内，过滤介质的孔径小于固定除硅剂的颗粒直径，固体除硅剂在过滤介质上侧形成硅化合物吸附层。
所述固体除硅剂为氢氧化铁或氢氧化镁。
一种用于实现工业用水除硅方法的除硅装置，所述除硅装置包括原水罐、除硅吸附罐和清液罐，原水罐的出口连通除硅吸附罐的入口，除硅吸附罐的底部出口连通有清液罐，除硅吸附罐内设有至少一层过滤介质，过滤介质的上侧设有固体除硅剂吸附层。
本发明具有如下优点：
1、本发明的除硅工艺结构简单，操作简单，固体除硅剂无需先行溶解。而传统混凝除硅技术首先要对多种药剂进行溶解配制，其次需较为精确掌握各药剂加入时间、加入量，还需澄清池对絮体沉淀进行静态沉降，需要较多的配套设施和设备，而本发明没有这些过程。
2、除硅效率提高，除硅效果明显，混凝除硅技术中产生的絮体沉淀需要进行静态沉降1～2小时不等，大量的絮体沉淀废液中亦含有一定量的原水资源。而本发明采用过滤介质过滤，固体除硅剂吸附除硅，无需原水静态停留，没有大量沉淀，除硅效果明显，并节约了大量水资源。
3.本发明的除硅工艺不会产生新的污泥和二次污染，现有的混凝除硅技术，因加入大量的可溶性药剂，在原水中产生大量絮体污泥，使后续处理十分困难，即便是沉清池中的上层清液也会或多或少的受到可溶于水的药剂的污染。
4.本发明采用不溶于水的固体除硅剂，经济易得，与混凝除硅技术中加入大量药剂相比，处理成本明显降低，经济效益显著。
附图说明
图1为工业用水除硅装置的示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
参照图1，本发明的工业用水除硅方法由以下步骤组成：
1)、将待处理原水首先送入原水罐1，确定待处理原水PH值为中性或碱性，保证不溶于水的固体除硅剂不会与原水中的酸性物质发生化学反应而损耗。一般水质就是中性或碱性，无需调整。但最好待处理原水的PH值是10.1，原因是经过试验检测，通过氧化镁处理后的水的PH值是10.1，可以在原水罐1中加入氢氧化钠等碱性物质，将原水罐1中待处理原水的PH值调至10.1。
2)、原水罐1的出口连通除硅吸附罐2的入口，除硅吸附罐2的底部出口连通有清液罐3，除硅吸附罐2内设有一层过滤介质5，过滤介质5的上侧设有不溶于水的轻质氧化镁作为固体除硅剂，从而在过滤介质5上侧形成一层固体除硅剂吸附层，轻质氧化镁为工业级，轻质氧化镁的堆积密度是0.2g/mL，轻质氧化镁的用量是每100g轻质氧化镁对应1.82吨硅含量为100mg/L的原水，轻质氧化镁的粒径大于过滤介质的孔径，轻质氧化镁在过滤介质5上侧形成硅化合物吸附层4，步骤1)中的原水从原水罐1进入除硅吸附罐2中，含硅化合物的待处理原水直接通过不溶于水的固体除硅剂吸附层4及过滤介质5进行吸附过滤。
3)、轻质氧化镁吸附一定量的硅化合物后更换固体除硅剂，即轻质氧化镁吸附的硅化合物达到轻质氧化镁本身重量的1.82倍时就需要更换新的轻质氧化镁。
本实施例中可以选用织物或多孔滤材作为过滤介质5，多孔滤材可以是微孔塑料或者微孔陶瓷，还可以是金属纤维烧结毡。
实施例2
本实施例与实施例1的区别是轻质氧化镁的堆积密度是0.17g/mL。
实施例3
本实施例与实施例1的区别是轻质氧化镁的堆积密度是0.3g/mL。
实施例4
本实施例与实施例1的区别是过滤介质的上侧放置重质氧化镁作为固体除硅剂，重质氧化镁均工业级，重质氧化镁的堆积密度是0.5g/mL。
实施例5
本实施例与实施例4的区别是重质氧化镁的堆积密度是0.45g/mL。
实施例6
本实施例与实施例4的区别是重质氧化镁的堆积密度是0.55g/mL。
实施例7
本实施例与实施例1的区别是过滤介质的上侧放置饲料级氧化镁作为固体除硅剂。饲料级氧化镁的用量是：饲料级氧化镁与待处理原水中的硅的质量比是1:2.25，即饲料级氧化镁吸附的硅化合物达到饲料级氧化镁本身重量的2.25倍时就需要更换新的饲料级氧化镁。
实施例8
本实施例与实施例7的区别是饲料级氧化镁与待处理原水中的硅的质量比是1:1.82。
实施例9
本实施例与实施例7的区别是饲料级氧化镁与待处理原水中的硅的质量比是1:2.6。
下面结合表1对各实施例的脱硅效果进行对比。
表1-各实施例对总硅含量182.1mg/L的原水进行脱硅后结果
从表1可以看出，饲料级氧化镁的除硅效果最为明显，而且饲料级氧化镁在与待处理原水中的硅的质量比是1:2时最为经济，同时可以保证较好的除硅效果。当采用轻质氧化镁作为固体除硅剂时，轻质氧化镁的堆积密度是0.2g/mL时最为经济，同时可以保证非常好的除硅效果。当采用重质氧化镁作为固体除硅剂时，重质氧化镁的堆积密度是0.5g/mL时最为经济，同时可以保证非常好的除硅效果。
下面给出几个现有除硅方法的实施例作为参考，对比例均是对总硅含量182.1mg/L的原水进行脱硅后结果。
表2-混凝除硅技术的对比例
通过上述对比例可以明显看出，本发明的除硅效率更高，除硅效果明显，无需原水静态停留，没有大量沉淀，采用过滤介质过滤后，水中的悬浮物明显更少，节约了大量水资源，而且不会产生新的污泥和二次污染，本发明与混凝除硅技术中加入大量药剂相比，处理成本明显降低，经济效益显著。
本发明还可以采用氢氧化铁或氢氧化镁作为固体除硅剂。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。