單晶太陽能電池片生產廢水處理工藝設計

童新 周國勛 周麗群 金晶 劉萍

（1臺州科技職業學院浙江臺州3180202浙江省工業環保設計研究院有限公司浙江杭州310005）

單晶太陽能電池片生產廢水處理工藝設計

童新1周國勛2周麗群1金晶1劉萍1

（1臺州科技職業學院浙江臺州3180202浙江省工業環保設計研究院有限公司浙江杭州310005）

浙江省地區有較多的單晶太陽能電池片生產企業，產生的廢水主要包括各類濃堿性廢液、酸堿沖洗水、濃HF廢液、HF沖洗廢水等，本文以浙江某太陽能電板集團公司為例，采用多次絮凝、酸堿中和、水解酸化和接觸氧化工藝設計，和同類項目相比，具有運行效果好，投資運行費用省等優點，為浙江地區同類單晶太陽能電池片生產企業生產廢水處理設計提供參考。

太陽能電池片；絮凝；中和；水解酸化；接觸氧化

浙江地處我國東部沿海，光伏產業較為發達，太陽能電池片生產企業眾多。浙江某太陽能電池生產集團主要生產單晶太陽能電池片，年生產60MW單晶硅太陽能電池片，企業排放生產污水包括各類濃堿性廢液、酸堿沖洗水、濃HF廢液、HF沖洗廢水等，特別是濃堿性廢液和濃HF廢液，濃堿性廢液pH值達到11～13，COD達20000mg/L，濃HF廢液氟化物濃度可達20000mg/L，處理難度較大。污水設計方案主要采用多次絮凝、酸堿中和、水解酸化和接觸氧化工藝設計，排放污水出水質達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）三級標準，納入污水管網。本項目設計可為其他太陽能電板企業的廢水處理工藝設計提供借鑒。

1 污水水量水質

1.1 設計水量水質

浙江某太陽能電池有限公司是主要從事太陽能光伏電池、組件和系統的研發、制造、銷售和服務一體化的專業公司。該公司計劃投建一套60MW單晶硅太陽能電池片的生產設施，為保護環境，防止水體污染，根據項目三同時要求，公司將配套建設污水處理設施，設計水量水質如表1。

表1 進水水量水質情況表

1.2 設計出水指標

根據污水水量水質分析情況表，考慮到變化系數，酸堿廢水處理量按10m3/h進行設計，HF廢水處理量按10m3/h，處理出水達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）三級排放標準，處理后出水外排，具體水質指標如表2。

表2 設計處理出水水質[1]

2 廢水處理方案

2.1 廢水處理工藝流程

圖1 污水處理工藝流程

2.2 工藝流程說明

濃HF廢水和HF沖洗廢水經收集后進入到集水池，在池內通過空氣攪拌混合均化，均化后經提升泵進入中和絮凝池，在反應池內分別投加石灰乳、PAC、PAM，一方面利用石灰中和廢水中的酸，pH調至8左右，并使氟離子與Ca2+離子充分結合，生成氟化鈣微小粒子，氟化鈣、SS和部分有機污染物在PAC、PAM絮凝作用下，形成較大礬花顆粒，進入到沉淀區進行泥水分離，一級沉淀后進入到中間水池一。

濃堿性廢液和酸堿沖洗廢水經收集后進入到集水池，在池內通過空氣攪拌混合均化，均化后經提升泵進入酸堿中和池，兩股廢水進行中和后并調整pH值，調整后的廢水與經過預處理后的HF廢水進行混合，混合后的廢水再經泵提升送至反應絮凝池，通過投加較過量CaCl2，同樣在PAC、PAM絮凝作用下確保水中的氟離子完全去除，出水進入到中間水池二。

中間水池二的水由泵提升送至水解酸化池，在進行水解酸化作用后，分解廢水中的大分子有機物，提高廢水可生化性；水解酸化池出水自流進入接觸氧化池，接觸氧化池采用結構簡單，操作方便的推流式結構，該設施正常運行一段時間后池內聚集了大量的活性污泥，大部分污泥以生物膜的形式附著生長在填料上；接觸氧化法處理廢水可以耐負荷沖擊，可以在水質水量變化較大的情況下保持相對的穩定，從而保證出水水質達到預定的處理效果，生化處理后的廢水流入二次沉淀池實現泥水分離，池內污泥部分回流至生化反應池前端，以補充池內的污泥濃度，剩余污泥則直接進入到污泥濃縮池待處理；出水自流進入清水外排池，出水即可達標排放。

HF廢水初沉池和混合廢水沉淀池的污泥由泵送至污泥濃縮池，二次沉淀池的污泥部分回流至水解酸化池，剩余污泥送至污泥濃縮池，經濃縮后由泵送至壓濾機進行壓干處理，干化的泥餅需外運填埋，清液回流至調節池。

2.2 工藝設施參數設計

表3 工藝構筑物主要參數一覽表

3 工藝運行效果

為確保污水處理正常運行，降低處理成本為目的，必須采取科學管理，根據季節及進廠水質水量變化，隨時調整運行條件。要求做好日常水質分析，保存完整記錄的各項數據，并做好處理構筑物和設備的維修工作和維護記錄。項目運行后出水指標如表4。

表4 項目運行出水水質情況表

從項目運行效果看出，出水水質完全達到了《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）三級排放標準，達到了設計要求。

4 運行成本分析

項目污水設計處理能力：20m3/d，污水處理站工程投資估算：綜合廢水處理投資：340萬元，工期建設周期為6個月。運行成本如表5。

表5 工程經濟指標一覽表

5 結語

本文主要對浙江某太陽能電池片企業污水具有堿性較強、氟化物和COD濃度很高的特點，采用多次絮凝、酸堿中和、水解酸化和接觸氧化工藝設計，二次沉淀采用斜管沉淀法。由于本工藝設計建設時間較短，投資較省，運行費用不高，出水完全能滿足《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）三級排放標準。對浙江地區其他太陽能電池片生產企業生產污水處理具有較大的參考意義。參考文獻

[1]GB 8978-1996,污水綜合排放標準[S].

童新（1979—），男，講師，臺州科技職業學院環境工程技術專業教師。