單晶太陽能電池片生產(chǎn)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(yè)學院浙江臺州3180202浙江省工業(yè)環(huán)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(chǎn)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(yè)學院浙江臺州3180202浙江省工業(yè)環(huán)保設計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(yōu)點，為浙江地區(qū)同類單晶太陽能電池片生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)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(chǎn)業(yè)較為發(fā)達，太陽能電池片生產(chǎn)企業(yè)眾多。浙江某太陽能電池生產(chǎn)集團主要生產(chǎn)單晶太陽能電池片，年生產(chǎn)60MW單晶硅太陽能電池片，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(zhì)達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）三級標準，納入污水管網(wǎng)。本項目設計可為其他太陽能電板企業(yè)的廢水處理工藝設計提供借鑒。

1 污水水量水質(zhì)

1.1 設計水量水質(zhì)

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(tǒng)的研發(fā)、制造、銷售和服務一體化的專業(yè)公司。該公司計劃投建一套60MW單晶硅太陽能電池片的生產(chǎn)設施，為保護環(huán)境，防止水體污染，根據(jù)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(zhì)如表1。

表1 進水水量水質(zhì)情況表

1.2 設計出水指標

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(zhì)指標如表2。

表2 設計處理出水水質(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 工藝流程說明

濃HF廢水和HF沖洗廢水經(jīng)收集后進入到集水池，在池內(nèi)通過空氣攪拌混合均化，均化后經(jīng)提升泵進入中和絮凝池，在反應池內(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(qū)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(jīng)收集后進入到集水池，在池內(nèi)通過空氣攪拌混合均化，均化后經(jīng)提升泵進入酸堿中和池，兩股廢水進行中和后并調(diào)整pH值，調(diào)整后的廢水與經(jīng)過預處理后的HF廢水進行混合，混合后的廢水再經(jīng)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(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(zhì)水量變化較大的情況下保持相對的穩(wěn)定，從而保證出水水質(zhì)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(xiàn)泥水分離，池內(nèi)污泥部分回流至生化反應池前端，以補充池內(nèi)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(jīng)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(diào)節(jié)池。

2.2 工藝設施參數(shù)設計

表3 工藝構筑物主要參數(shù)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(jù)季節(jié)及進廠水質(zhì)水量變化，隨時調(diào)整運行條件。要求做好日常水質(zhì)分析，保存完整記錄的各項數(shù)據(jù)，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(zhì)情況表

從項目運行效果看出，出水水質(zhì)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(jīng)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(yè)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(qū)其他太陽能電池片生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)污水處理具有較大的參考意義。參考文獻

[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(yè)學院環(huán)境工程技術專業(yè)教師。