随着绿色新能源的不断发展,如何降低新能源生产过程中的污染物排放一直是整个社会关注的问题。特别是伴随光伏技术的蓬勃发展,在光伏电池制造环节中大量使用各类酸碱化学品,产生的废水和废液对环境具有很大的污染。国家专门制定了GB30483-2013《电池工业污染物排放标准》,各级政府根据当地的实际情况,在国家标准的基础上,出具更加严格的地方标准。各光伏企业在优化生产工艺的同时,也在不断地探索排放工业废水处理工艺。漓源环保根据某光伏电池制造企业的常规生产工艺和污染物情况,针对性探索相应的废水处理工艺。

1污染物产生情况

在光伏电池生产过程中,产生含氟废水和废液的途径有以下几个方面:制绒和刻蚀抛光等工艺需要采用HF、HNO3、KOH、添加剂等化学试剂产生的废液;半成品清洗等产生含有化学品废水;外围设施进行吸附等产生含有化学品废水。经统计,该光伏企业产生的废水种类有9种,分别为浓氟废水、低氟废水、含有机添加剂浓碱废水、含有机添加剂低碱废水、浓碱废水、低碱废水、含氨废水、洗涤塔废水、生活废水。废水中主要的污染物可以分为废碱、氟离子、总氮和COD。

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2含氟废水处理工艺

漓源环保对于含氟废水的处理,主要采用“形成钙盐+铝盐吸附沉淀+板框压滤”的原理。具体如下:

一步:形成钙盐。因石灰价格便宜,来源广泛,且易溶于水,该工艺中,将石灰水同含氟废水反应,形成Ca F2沉淀,反应原理如下:

为进一步降低氟化物含量,在投加Ca(OH)2形成氟化钙盐沉淀的同时投加Ca Cl2,根据同离子效应理论,在难溶电解质的饱和溶液中,加入含有同离子的另一种电解质时,原有的电解质溶解度降低,从而使得更多的Ca F2沉淀形成和析出。

二步:铝盐吸附沉淀。钙盐中和产生的Ca F2是一种微细的结晶,沉淀效果不佳。混凝剂和助凝剂是一种铝盐,投加到水中后,Al3+与F-的结合以及铝盐水解中间产物和蕞后生成的Al(OH)3在溶液中形成各种矾花,对氟离子具有配体交换、物理吸附、卷扫等作用,同时还能促进氟化钙盐沉淀颗粒的形成和长大,蕞终将产生的Ca F2形成水中沉淀,同处理后的清水进行分离。

三步:板框压滤。蕞终废水中Ca F2和清水是混合在一起的,利用板框压滤机进行压滤处置后,将Ca F2压制为盐饼外运,清水达标排放。

3 碱性废水处理

碱性废水不包含别的污染物,只是pH值呈现碱性。处理过程中,主要是通过加入硫酸,进行酸碱反应,调节pH值为中性。反应原理如下:

实际处理过程中,碱性废水中的浓碱废水量很少,主要为冲洗产生的KOH含量很低的低碱废水,反应产生微量K2SO4不会影响外排水质。因此,碱性废水经过pH调节后,直接进入达标水池进行排放。

对光伏电池生产过程中产生的9种类型废水按照所含污染物的不同,分为2类废水进行集中处理。在处理过程中,可根据处理指标的实际情况,对中间产物进行往复使用,尽可能考虑处理工艺的经济性,对于光伏企业实现达标排放具有很重要的社会价值和经济价值。

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