單晶太陽(yáng)能電池片生產(chǎn)廢水處理工藝設(shè)計(jì)

童新 周國(guó)勛 周麗群 金晶 劉萍

（1臺(tái)州科技職業(yè)學(xué)院浙江臺(tái)州3180202浙江省工業(yè)環(huán)保設(shè)計(jì)研究院有限公司浙江杭州310005）

單晶太陽(yáng)能電池片生產(chǎn)廢水處理工藝設(shè)計(jì)

童新1周國(guó)勛2周麗群1金晶1劉萍1

（1臺(tái)州科技職業(yè)學(xué)院浙江臺(tái)州3180202浙江省工業(yè)環(huán)保設(shè)計(jì)研究院有限公司浙江杭州310005）

浙江省地區(qū)有較多的單晶太陽(yáng)能電池片生產(chǎn)企業(yè)，產(chǎn)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(yáng)能電板集團(tuán)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(shè)計(jì)，和同類項(xiàng)目相比，具有運(yùn)行效果好，投資運(yùn)行費(fèi)用省等優(yōu)點(diǎn)，為浙江地區(qū)同類單晶太陽(yáng)能電池片生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)廢水處理設(shè)計(jì)提供參考。

太陽(yáng)能電池片；絮凝；中和；水解酸化；接觸氧化

浙江地處我國(guó)東部沿海，光伏產(chǎn)業(yè)較為發(fā)達(dá)，太陽(yáng)能電池片生產(chǎn)企業(yè)眾多。浙江某太陽(yáng)能電池生產(chǎn)集團(tuán)主要生產(chǎn)單晶太陽(yáng)能電池片，年生產(chǎn)60MW單晶硅太陽(yáng)能電池片，企業(yè)排放生產(chǎn)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(dá)到11～13，COD達(dá)20000mg/L，濃HF廢液氟化物濃度可達(dá)20000mg/L，處理難度較大。污水設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)，排放污水出水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，納入污水管網(wǎng)。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)可為其他太陽(yáng)能電板企業(yè)的廢水處理工藝設(shè)計(jì)提供借鑒。

1 污水水量水質(zhì)

1.1 設(shè)計(jì)水量水質(zhì)

浙江某太陽(yáng)能電池有限公司是主要從事太陽(yáng)能光伏電池、組件和系統(tǒng)的研發(fā)、制造、銷售和服務(wù)一體化的專業(yè)公司。該公司計(jì)劃投建一套60MW單晶硅太陽(yáng)能電池片的生產(chǎn)設(shè)施，為保護(hù)環(huán)境，防止水體污染，根據(jù)項(xiàng)目三同時(shí)要求，公司將配套建設(shè)污水處理設(shè)施，設(shè)計(jì)水量水質(zhì)如表1。

表1 進(jìn)水水量水質(zhì)情況表

1.2 設(shè)計(jì)出水指標(biāo)

根據(jù)污水水量水質(zhì)分析情況表，考慮到變化系數(shù)，酸堿廢水處理量按10m3/h進(jìn)行設(shè)計(jì)，HF廢水處理量按10m3/h，處理出水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，處理后出水外排，具體水質(zhì)指標(biāo)如表2。

表2 設(shè)計(jì)處理出水水質(zhì)[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(shuō)明

濃HF廢水和HF沖洗廢水經(jīng)收集后進(jìn)入到集水池，在池內(nèi)通過(guò)空氣攪拌混合均化，均化后經(jīng)提升泵進(jìn)入中和絮凝池，在反應(yīng)池內(nèi)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(diào)至8左右，并使氟離子與Ca2+離子充分結(jié)合，生成氟化鈣微小粒子，氟化鈣、SS和部分有機(jī)污染物在PAC、PAM絮凝作用下，形成較大礬花顆粒，進(jìn)入到沉淀區(qū)進(jìn)行泥水分離，一級(jí)沉淀后進(jìn)入到中間水池一。

濃堿性廢液和酸堿沖洗廢水經(jīng)收集后進(jìn)入到集水池，在池內(nèi)通過(guò)空氣攪拌混合均化，均化后經(jīng)提升泵進(jìn)入酸堿中和池，兩股廢水進(jìn)行中和后并調(diào)整pH值，調(diào)整后的廢水與經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的HF廢水進(jìn)行混合，混合后的廢水再經(jīng)泵提升送至反應(yīng)絮凝池，通過(guò)投加較過(guò)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(jìn)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(jìn)行水解酸化作用后，分解廢水中的大分子有機(jī)物，提高廢水可生化性；水解酸化池出水自流進(jìn)入接觸氧化池，接觸氧化池采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便的推流式結(jié)構(gòu)，該設(shè)施正常運(yùn)行一段時(shí)間后池內(nèi)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(zhǎng)在填料上；接觸氧化法處理廢水可以耐負(fù)荷沖擊，可以在水質(zhì)水量變化較大的情況下保持相對(duì)的穩(wěn)定，從而保證出水水質(zhì)達(dá)到預(yù)定的處理效果，生化處理后的廢水流入二次沉淀池實(shí)現(xiàn)泥水分離，池內(nèi)污泥部分回流至生化反應(yīng)池前端，以補(bǔ)充池內(nèi)的污泥濃度，剩余污泥則直接進(jìn)入到污泥濃縮池待處理；出水自流進(jìn)入清水外排池，出水即可達(dá)標(biāo)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(jīng)濃縮后由泵送至壓濾機(jī)進(jìn)行壓干處理，干化的泥餅需外運(yùn)填埋，清液回流至調(diào)節(jié)池。

2.2 工藝設(shè)施參數(shù)設(shè)計(jì)

表3 工藝構(gòu)筑物主要參數(shù)一覽表

3 工藝運(yùn)行效果

為確保污水處理正常運(yùn)行，降低處理成本為目的，必須采取科學(xué)管理，根據(jù)季節(jié)及進(jìn)廠水質(zhì)水量變化，隨時(shí)調(diào)整運(yùn)行條件。要求做好日常水質(zhì)分析，保存完整記錄的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并做好處理構(gòu)筑物和設(shè)備的維修工作和維護(hù)記錄。項(xiàng)目運(yùn)行后出水指標(biāo)如表4。

表4 項(xiàng)目運(yùn)行出水水質(zhì)情況表

從項(xiàng)目運(yùn)行效果看出，出水水質(zhì)完全達(dá)到了《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

4 運(yùn)行成本分析

項(xiàng)目污水設(shè)計(jì)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(wàn)元，工期建設(shè)周期為6個(gè)月。運(yùn)行成本如表5。

表5 工程經(jīng)濟(jì)指標(biāo)一覽表

5 結(jié)語(yǔ)

本文主要對(duì)浙江某太陽(yáng)能電池片企業(yè)污水具有堿性較強(qiáng)、氟化物和COD濃度很高的特點(diǎn)，采用多次絮凝、酸堿中和、水解酸化和接觸氧化工藝設(shè)計(jì)，二次沉淀采用斜管沉淀法。由于本工藝設(shè)計(jì)建設(shè)時(shí)間較短，投資較省，運(yùn)行費(fèi)用不高，出水完全能滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)浙江地區(qū)其他太陽(yáng)能電池片生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)污水處理具有較大的參考意義。參考文獻(xiàn)

[1]GB 8978-1996,污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)[S].

童新（1979—），男，講師，臺(tái)州科技職業(yè)學(xué)院環(huán)境工程技術(shù)專業(yè)教師。