本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种无机硅废水综合利用方法。
背景技术
在无机硅生产过程中，不可避免的会产生废水。其中废水的来源有以下几种途径：生产线设备的清刷(产生废水约150吨)、湿式除尘器排水(产生废水约10吨)、液相工序中过滤机滤网的冲刷(产生废水约10吨)、对液体硅酸钠滤渣的冲洗(产生废水约30吨)。由于废水中含有可利用的低浓度硅酸钠，ph值偏高，不能直接排放，目前对废水的处理主要有以下几种方法：
(1)将含有低浓度硅酸钠(2-5％)的废水用于铸造行业，进而用于使用高浓度(35-37％)液体硅酸钠生产的产品。每吨产品可消化废水0.6-0.7吨废水。缺点：由于生产规模的扩大，废水日益增多，多达200吨，但此种液体产品销量只有5—10吨每日，消化能力有限。并且其他高要求的液体产品不能使用此方法。
(2)将废水进行喷砂处理，防止石英砂因长期堆放，砂堆表面因失水产生扬砂，造成污染。缺点：此方法处理量依然消化量很小，每日0.5—1吨。
(3)扩大废水池面积(6000平方)，增大日常的自然蒸发量。缺点：投资费用大，并且此方法处理量依然消化量很小，并且受自然条件制约。
(4)内部消化后将所剩余的废水对外排放，通过处理厂处理。缺点：由于无机硅废水自身的特殊性，通过加酸调节ph值很难达到排放要求，极易形成胶体；且水处理费达到15元每吨以上，费用较高。
(5)可通过加入硫酸、硫酸亚铁等调节ph值，并使其絮凝沉降，将沉淀物滤出。缺点：增加了固体废渣和废水的排放量，且处理费用过高。
上述几种方法在一定程度上实现了对废水的处理，但是存在废水处理量低、处理费用高以及受环境因素制约的问题，并且存在水资源的浪费，上述方法的硅酸钠回收率仍然有待于进一步提高。另外，上述方法仅实现了硅酸钠废水的部分再利用，仍然产生一定量的外排水。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种无机硅废水综合利用方法，该方法对无机硅生产过程产生的废水进行处理后，提高了硅酸钠回收率和废水利用率。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种无机硅废水综合利用方法，包括以下步骤：
(1)收集硅酸钠生产过程中的废水，经过沉降池沉降后，分离收集上清液；
(2)取步骤(1)中的上清液，对硅酸钠生产线设备、液相工序中过滤机滤网、液体硅酸钠滤渣进行清洗，收集清洗后的废水；
(3)取步骤(2)中的废水，加入助沉剂，沉降分离后收集的上清液经过滤，得到澄清液；
(4)取步骤(3)中澄清液，经过蒸发浓缩，收集的浓缩液用于后续生产配料，收集的蒸发冷凝水将待蒸发的澄清液预热后再清洗硅酸钠筛网和过滤机滤网。
作为一种改进的技术方案，步骤(1)中沉降时采用三个相互连通的沉降池进行沉降，其中一级沉降池和二级沉降池沉降的时间为30-45min，三级沉降池的沉降时间为60-90min。
作为一种改进的技术方案，二级沉降池沉降时加入3-5块吸收棉。
作为一种改进的技术方案，三级沉降池沉降时需要加入废水重量0.01-0.02％的聚丙烯酰胺助沉剂，搅拌，加热至40-60℃进行沉降。
作为一种改进的技术方案，步骤(3)中助沉剂为聚硅酸铁或聚硅酸铝，助沉剂的加入量为废水重量的0.02-0.04％。
作为一种改进的技术方案，步骤(3)中沉降时助沉剂和废水体系的温度维持在80-90℃，沉降时间为60-80min。
作为一种改进的技术方案，步骤(3)中上清液经过二级过滤，其中一级过滤的滤网孔径为150-200um，二级过滤的滤网孔径5-25um。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
(1)本发明将硅酸钠生产过程中产生的废水先经过一级沉降池的自然沉降，可以有效除去废水中的砂，再进入二级沉降池，经过吸收棉的吸附可有效除去废水中的油性组分，再进入三级沉降池后，在聚丙烯酰胺助沉剂的作用下，可使废水中一些铁、钙、镁、铝等不溶性硅酸盐由小分子蓄积成大分子颗粒，将温度控制在40-60℃，有助于胶体沉降；上述操作大大提高了废水中硅酸钠的纯度；
(2)经过三级沉降后分离收集的上清液对硅酸钠生产线设备、液相工序中过滤机滤网、液体硅酸钠滤渣进行清洗，收集的废水中含有高浓度的硅酸钠，实现了对硅酸钠回收；
(3)将含有高浓度硅酸钠的废水中加入助沉剂聚硅酸铁或聚硅酸铝，在80-90℃的条件进行沉降，可进一步除去废水中含有的一些不溶性硅酸盐，经过二级过滤后，大大提高了分离后澄清液中硅酸钠的纯度；
(4)将澄清液进行蒸发浓缩，收集的浓缩液中含有质量浓度为55-65％的硅酸钠，可用于后续生产配料，收集温度为90-100℃的蒸发冷凝水将后续待蒸发的澄清液预热后再清洗清洗硅酸钠筛网和过滤机滤网。上述操作实现了对硅酸钠的回收利用，同时还降低了能量的耗损。
综上所述，利用本发明的废水综合利用方法，实现了对硅酸钠生产过程中废水的综合利用，降低了废水处理费用，减少了水资源的浪费，水有效回收循环使用，无外排废水，并且大大提高了硅酸钠的回收率，硅酸钠的回收率为96％以上。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种无机硅废水综合利用方法，包括以下步骤：
(1)收集硅酸钠生产过程中的废水(含有质量浓度为2％的硅酸钠)，经过一级沉降池30min沉降后，进入二级沉降池(加入3块吸收棉)沉降30min，进入三级沉降池(加入废水重量0.01％的聚丙烯酰胺助沉剂，搅拌，加热至40℃，沉降60min)，分离收集上清液；
(2)取步骤(1)中的上清液，对硅酸钠生产线设备、液相工序中过滤机滤网、液体硅酸钠滤渣进行清洗，收集清洗后含有质量浓度为15％的废水；
(3)取步骤(2)中的废水，加入废水重量的0.02％助沉剂(聚硅酸铁或聚硅酸铝)，维持助沉剂和废水体系的温度在80℃，沉降60min，分离收集的上清液经二级过滤(其中一级过滤网孔径为150um，二级滤网孔径5um)，得到澄清液；
(4)取步骤(3)中澄清液，经过mvr蒸发器蒸发浓缩，收集的浓缩液(含有质量浓度为55％的硅酸钠)用于后续生产配料，收集的90℃蒸发冷凝水将待蒸发的澄清液预热后再清洗硅酸钠筛网和过滤机滤网。此工艺条件下，硅酸钠的回收率为96.5％。
实施例2
一种无机硅废水综合利用方法，包括以下步骤：
(1)收集硅酸钠生产过程中的废水(含有质量浓度为3％的硅酸钠)，经过一级沉降池35min沉降后，进入二级沉降池(加入3-5块吸收棉)沉降35min，进入三级沉降池(加入废水重量0.015％的聚丙烯酰胺助沉剂，搅拌，加热至45℃，沉降70min)，分离收集上清液；
(2)取步骤(1)中的上清液，对硅酸钠生产线设备、液相工序中过滤机滤网、液体硅酸钠滤渣进行清洗，收集清洗后含有质量浓度为16％的废水；
(3)取步骤(2)中的废水，加入废水重量的0.025％助沉剂(聚硅酸铁或聚硅酸铝)，维持助沉剂和废水体系的温度在85℃，沉降65min，分离收集的上清液经二级过滤(其中一级过滤网孔径为180um，二级滤网孔径10um)，得到澄清液；
(4)取步骤(3)中澄清液，经过mvr蒸发器蒸发浓缩，收集的浓缩液(含有质量浓度为58％的硅酸钠)用于后续生产配料，收集的93℃蒸发冷凝水将待蒸发的澄清液预热后再清洗硅酸钠筛网和过滤机滤网。此工艺条件下，硅酸钠的回收率为96.8％。
实施例3
一种无机硅废水综合利用方法，包括以下步骤：
(1)收集硅酸钠生产过程中的废水(含有质量浓度为4％的硅酸钠)，经过一级沉降池40min沉降后，进入二级沉降池(加入3-5块吸收棉)沉降40min，进入三级沉降池(加入废水重量0.018％的聚丙烯酰胺助沉剂，搅拌，加热至55℃，沉降80min)，分离收集上清液；
(2)取步骤(1)中的上清液，对硅酸钠生产线设备、液相工序中过滤机滤网、液体硅酸钠滤渣进行清洗，收集清洗后含有质量浓度为18％的废水；
(3)取步骤(2)中的废水，加入废水重量的0.03％助沉剂(聚硅酸铁或聚硅酸铝)，维持助沉剂和废水体系的温度在88℃，沉降70min，分离收集的上清液经二级过滤(其中一级过滤网孔径为180um，二级滤网孔径20um)，得到澄清液；
(4)取步骤(3)中澄清液，经过mvr蒸发器蒸发浓缩，收集的浓缩液(含有质量浓度为60％的硅酸钠)用于后续生产配料，收集的95℃蒸发冷凝水将待蒸发的澄清液预热后再清洗硅酸钠筛网和过滤机滤网。此工艺条件下，硅酸钠的回收率为98.3％。
实施例4
一种无机硅废水综合利用方法，包括以下步骤：
(1)收集硅酸钠生产过程中的废水(含有质量浓度为5％的硅酸钠)，经过一级沉降池45min沉降后，进入二级沉降池(加入5块吸收棉)沉降40min，进入三级沉降池(加入废水重量0.02％的聚丙烯酰胺助沉剂，搅拌，加热至60℃，沉降90min)，分离收集上清液；
(2)取步骤(1)中的上清液，对硅酸钠生产线设备、液相工序中过滤机滤网、液体硅酸钠滤渣进行清洗，收集清洗后含有质量浓度为20％的废水；
(3)取步骤(2)中的废水，加入废水重量的0.04％助沉剂(聚硅酸铁或聚硅酸铝)，维持助沉剂和废水体系的温度在90℃，沉降80min，分离收集的上清液经二级过滤(其中一级过滤网孔径为200um，二级滤网孔径25um)，得到澄清液；
(4)取步骤(3)中澄清液，经过mvr蒸发器蒸发浓缩，收集的浓缩液(含有质量浓度为62％的硅酸钠)用于后续生产配料，收集的98℃蒸发冷凝水将待蒸发的澄清液预热后再清洗硅酸钠筛网和过滤机滤网。此工艺条件下，硅酸钠的回收率为97.4％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。