光伏企業(yè)含氟廢水處理工程實(shí)例

王沛鎮(zhèn)+耿凱

【摘要】：針對(duì)某光伏制造企業(yè)的含氟廢水特點(diǎn)，采用調(diào)節(jié)、二級(jí)反應(yīng)、二級(jí)沉淀及均質(zhì)工藝流程，從而達(dá)到對(duì)高濃度含氟廢水中F-的去除。工程實(shí)踐表明，經(jīng)該工藝處理的高濃度含氟廢水滿足污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、處理效果良好，F(xiàn)-的平均去除效率達(dá)到99%以上。

【關(guān)鍵詞】：光伏；含氟廢水；二級(jí)反應(yīng)；二級(jí)沉淀

1.工程概況：

山東省某光伏企業(yè)是一家專業(yè)從事太陽能電池生產(chǎn)和組件生產(chǎn)的制造商。太陽能電池片生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的酸堿廢水、無機(jī)含氟廢水、玻璃清洗水、生活廢水、洗滌塔廢水、純水廢水等廢水。

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)廢水處理量為6000m3/d，分二條線并聯(lián)運(yùn)行，每條線處理量為3000m3/d。其中進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)如下表：

2、廢水工藝：

按照污水處理廠的接管標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)水及出水水質(zhì)比較，本項(xiàng)目主要去除的污染物為廢水中的氟化物，同時(shí)調(diào)節(jié)PH，并控制其他污染物的排放濃度。光伏含氟廢水主要來源于電池生產(chǎn)過程中使用HF產(chǎn)生的無極含氟廢水，以及洗滌塔廢水中含有的少量含氟廢水。廢水中的F-平均濃度通常在1000mg/l以上，其濃度較高，采用常規(guī)的一級(jí)加藥反應(yīng)、沉淀工藝，要保證出水達(dá)標(biāo)排放，必須要求一級(jí)反應(yīng)、沉淀池的去除率高達(dá)98%以上。這樣，對(duì)一級(jí)反應(yīng)、沉淀池的操作管理要求極高，且很難保證處理出水長時(shí)間達(dá)標(biāo)排放。本工程設(shè)計(jì)采用二級(jí)加藥反應(yīng)、沉淀處理工藝，一方面大大提高了系統(tǒng)處理廢水的抗沖擊負(fù)荷的能力，同時(shí)可以保證出水水質(zhì)的長期達(dá)標(biāo)排放。項(xiàng)目處理工藝流程如下：

3、工藝流程說明

3.1.調(diào)節(jié)池：通過泵站提升，由調(diào)節(jié)池收集車間排放的各股廢水，調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置預(yù)曝氣系統(tǒng)，使混合廢水得到充分的攪拌混和。調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)采用半埋式，設(shè)置廢水提升泵，用于將廢水提升至后續(xù)處理單元。

3.2.應(yīng)急池：用于廢水的應(yīng)急排放。應(yīng)急池與調(diào)節(jié)池合并設(shè)計(jì)，停留時(shí)間為1.6小時(shí)。

3.3.反應(yīng)池：采用二級(jí)反應(yīng)池設(shè)置，每級(jí)反應(yīng)池分三格設(shè)置，池內(nèi)分別投加Ca（OH）2、PAC、PAM、等藥劑，并經(jīng)池內(nèi)攪拌裝置攪拌混合反應(yīng)，使廢水中的氟離子與鈣離子反應(yīng)生成氟化鈣沉淀物。

3.4.沉淀池：用于沉淀氟化鈣污泥。沉淀池設(shè)計(jì)采用幅流式，每級(jí)沉淀池的設(shè)計(jì)表面負(fù)荷：0.65m3/m2.h，沉淀池污泥采用污泥泵進(jìn)行抽吸排放。

3.5.混合池：經(jīng)過二級(jí)反應(yīng)、沉淀后的出水，其PH值還有可能超標(biāo)，通過在混合池內(nèi)進(jìn)行最終的PH調(diào)節(jié)與混合，來保證最終處理出水的PH值符合排放要求。

3.6.放流池：處理出水經(jīng)放流池進(jìn)行自流排放。

3.7.污泥均質(zhì)池：廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥主要為氟化鈣污泥。項(xiàng)目設(shè)計(jì)一座污泥均質(zhì)池，池內(nèi)設(shè)置攪拌機(jī)，用于均勻攪拌混合污泥。

3.8.綜合設(shè)備間：綜合設(shè)備間由二部分組成，一部分為污泥脫水間，設(shè)置二層，上層為電氣控制室及污泥脫水間。下層為卸泥車庫及輔助房間。另一部分為加藥間，加藥間內(nèi)設(shè)置加藥貯罐，貯藥罐的容積根據(jù)所用藥劑量的多少來確定，每個(gè)貯藥罐旁邊設(shè)置加藥泵，用于投加至各個(gè)投藥點(diǎn)。

4、主要構(gòu)建筑物及工藝設(shè)備介紹

4.1.泵：本項(xiàng)目處理廢水主要為酸堿水及含氟水，其廢水具有較強(qiáng)的腐蝕性，因此應(yīng)選用具有較強(qiáng)耐腐蝕性能的水泵。本項(xiàng)目選用的污水泵采用襯氟污水泵，加藥泵及卸料泵采用聚丙烯材料的氣動(dòng)隔膜泵，污泥泵采用螺桿泵。

4.2.攪拌機(jī)： 攪拌機(jī)是專門用于混凝攪拌的設(shè)備，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)采用框式攪拌機(jī)?？蚴綌嚢杵鲗?duì)促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)速度、提高生產(chǎn)效率能起到較大的作用。其結(jié)構(gòu)比較堅(jiān)固，攪動(dòng)物料量大?？蚴綌嚢杵骺蓾M足絮凝規(guī)律的要求，使絮凝過程中各段具有不同的攪拌強(qiáng)度，可以適應(yīng)水量和水溫的變化。水頭損失小，池體結(jié)構(gòu)簡單，外加能量組合方便。同時(shí)設(shè)置無級(jí)調(diào)速后可隨水量、原水濁度和投藥量的變化而調(diào)整攪拌強(qiáng)度，達(dá)到滿意的絮凝效果，節(jié)約藥劑的用量。

4.3.刮泥機(jī)：本項(xiàng)目的沉淀池為幅流式沉淀式，池內(nèi)設(shè)計(jì)的刮泥機(jī)主要考慮其材質(zhì)必須滿足防腐蝕性能。因此采用的刮泥機(jī)水下部分采用SS316材質(zhì)，水上橋架部分采用SS304材質(zhì)。

4.4.壓濾機(jī)：本項(xiàng)目廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥主要為氟化鈣污泥，其污泥的特性是粘度大，采用常規(guī)的離心脫水或帶式壓濾其脫水效果均較差，氟化鈣污泥脫水建議采用全自動(dòng)廂式（高壓隔膜）壓濾脫水機(jī)，為保證污泥脫水效果，壓濾機(jī)過濾壓力采用1.0MPa，同時(shí)為防止粘度大的氟化鈣污泥粘附于濾板上，壓濾機(jī)應(yīng)同時(shí)配套設(shè)置空氣吹脫。

4.5.調(diào)節(jié)池1座，調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)采用半埋式，停留時(shí)間為6小時(shí)，有效容積1500m3。

4.6.應(yīng)急池1座，應(yīng)急池與調(diào)節(jié)池合并設(shè)計(jì)，停留時(shí)間為1.6小時(shí)，有效容積400m3。

4.7.反應(yīng)池4座，單個(gè)反應(yīng)池設(shè)計(jì)有效總?cè)莘e114m3，外形尺寸：5.3×4.3×5.5m，有效水深：5m。

4.8.沉淀池4座，每級(jí)沉淀池的設(shè)計(jì)表面負(fù)荷：0.65m3/m2.h，外形尺寸：φ15.4×5.5m。

4.9.混合池1座，混合池設(shè)計(jì)有效容積216m3，外形尺寸：9×6×5.5m，有效水深：4m。

4.10.放流池1座，設(shè)計(jì)有效容積341.64m3，外形尺寸：14.6×6×5.5m，有效水深：3.9m。

4.11.污泥均質(zhì)池1座，設(shè)計(jì)有效容積240m3，外形尺寸：8×6×5.5m，有效水深：5m。

4.12.綜合設(shè)備間1座，外形尺寸為32×18m，框架結(jié)構(gòu)。

5、運(yùn)行效果

由下圖可知，利用此工藝處理光伏含氟廢水，進(jìn)水F-濃度在1300～2200mg/L，經(jīng)過處理后的出水F-濃度為10～15mg/L，去除效率達(dá)到99%以上。其他污染物控制在園區(qū)廢水接管標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)。

6工程分析：

1.本項(xiàng)目嚴(yán)格執(zhí)行國家關(guān)于環(huán)境保護(hù)的有關(guān)法規(guī)、水污染防治條例及廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)， 采用高效節(jié)能、簡便易行的先進(jìn)廢水、污泥處理工藝，廢水、污泥處理效果好，工程投資和日常運(yùn)行費(fèi)用低；

2.本項(xiàng)目采用合理先進(jìn)工藝、可靠設(shè)備，建設(shè)方便管理、技術(shù)先進(jìn)的廢水處理設(shè)施。選用國內(nèi)外先進(jìn)、可靠、高效、管理和維修方便的處理設(shè)備。

3.本項(xiàng)目廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥合規(guī)處理處置，不造成二次污染；

4.本項(xiàng)目采用可靠、安全的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)自動(dòng)化管理，技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。

5.本項(xiàng)目采取遠(yuǎn)期規(guī)劃分期實(shí)施的原則，工程建設(shè)與發(fā)展規(guī)劃相協(xié)調(diào)，既保護(hù)環(huán)境，又最大程度地發(fā)揮工程效益。

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作者簡介

王沛鎮(zhèn)，1985年11月17日生人，籍貫內(nèi)蒙古通遼市奈曼旗，畢業(yè)于內(nèi)蒙古科技大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)，河海大學(xué)工程碩士在讀。目前從事工廠的安全、環(huán)保相關(guān)管理工作。endprint