针对高硅含量（>50mg/L）废水，有哪些特殊的预处理强化措施？

有时候，我们在废水中水回用或废水零排放项目设计上，会遇到废水水质中硅含量高（>50mg/L），因为硅垢一旦在膜表面形成，就非常坚硬致密，常规清洗效果差，会导致产水量大幅下降且难以恢复。查阅和根据收集资料，整理了下面这个表格，汇总了主要的预处理强化措施，方便大家快速了解核心思路。

处理目标	核心技术	关键控制点	预期效果
化学沉淀除硅	镁剂/铝剂除硅：投加氯化镁、硫酸镁、氧化镁或铝盐（如偏铝酸钠），与硅酸根生成难溶沉淀。	pH值至关重要：镁剂法pH宜在10-10.5；铝盐法适宜pH约为8-9。需与混凝剂（如铁盐）配合。	可显著降低活性硅浓度，去除率可达60%-90%，出水硅含量可降至15-20mg/L以下。
物理分离/吸附	混凝/超滤：强化混凝（如用聚铁、聚铝）结合超滤(UF)或高精度过滤。特种吸附：采用活性氧化铝等介质。	超滤膜孔径建议不超过100纳米，以有效截留胶体硅。此法对溶解硅效果有限。	可有效去除胶体硅（去除率超90%），并降低浊度、SDI值，为RO系统提供优质进水。特种吸附可实现深度除硅。
氧化/电化学	电絮凝：通过电极反应产生金属絮凝剂（如氢氧化铝）吸附共沉淀硅。	适用于多种形态硅的深度去除，但对胶体硅和活性硅去除率均可超过90%。需控制电流密度防止能耗过高。	协同除硅、浊度、色度、部分重金属和有机物，污泥产量可能低于化学沉淀法。
离子交换	强碱阴离子树脂：特定树脂可深度去除溶解性硅酸盐。	对胶体硅无效，进水要求高，需有良好预处理。树脂再生可能产生高盐废水。	出水硅含量可降至极低水平（如＜0.5mg/L），适用于高纯水制备。

如何选择与组合工艺

选择预处理方案时，需要考虑进水硅的具体形态（溶解硅、胶体硅占比）、总体水质、处理目标以及成本等因素。通常采用组合工艺：

1. 化学沉淀 + 固液分离：这是Zui经典和经济的预处理组合之一。例如，先通过“镁剂/石灰软化”或“铝盐沉淀”进行化学除硅，配合高密度沉淀池或管式膜等固液分离设施，能有效去除大部分硅和硬度。

2. 针对RO系统的强化保护：在预处理单元之后，RO系统之前，可设置超滤(UF) 作为保安过滤，确保去除胶体硅。可在RO进水中投加专用高效抗硅阻垢剂，提高浓水侧二氧化硅的过饱和极限（有些优质阻垢剂允许SiO₂浓度达到250-300mg/L而不结垢），并优化运行参数（如适当降低系统回收率），以减轻膜表面的结垢风险。

运行优化与注意事项

即便选择了合适的预处理工艺，精细化的运行控制也至关重要：

• 严格控制pH值：pH值直接影响除硅效果。例如，镁剂除硅需维持较高pH（约10.1-10.3），而铝盐除硅则有其适宜的pH范围（约8-9）。必须根据所选药剂控制。

• 关注共存离子：水中的钙、镁、铁、铝等阳离子会与硅酸根反应生成难溶硅酸盐（如硅酸钙、硅酸铝），这可能有利于预处理中的沉淀，但也可能在膜系统内形成致密污垢。特别是铁、铝离子会显著催化硅垢的形成并增加其硬度。

• 控制沉淀条件：化学沉淀时，水温、混凝剂选择和用量、反应时间等都会影响除硅效率和沉淀物的沉降性能。例如，适当提高水温（如至40℃）可以加速除硅过程并提高效果。

处理高硅含量废水，关键在于根据水质具体情况（硅的形态、浓度、共存离子等）和Zui终出水要求，选择并优化组合工艺。核心思路通常是化学沉淀优先大幅度除硅，再结合物理分离/吸附进行深度净化，并为后续RO系统提供多级保护。