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                          如何處理太陽能光伏廢水及回用(案例學習)
                          時間:2017-08-07   來源:今日頭條   作者:   閱讀次數:2622

                          某太陽能電力股份有限公司總部位于中國浙江省寧波市高新區,是世界著名的光伏企業之一,主要從事單多晶硅料、單多晶片、太陽能電池、太陽能組件、太陽能控制器、太陽能逆變控制器、太陽能光伏逆變器、太陽能電站系統集成的研發、生產和銷售,光伏產業鏈完整。在單多晶電池片生產制絨過程中會產生低濃度酸性廢水(含有HCl、HF、HNO3)、堿性廢水(NaOH、異丙醇、助劑)、高濃度含氟廢水、堿性有機廢液等。

                          1 工藝流程

                          “東洋環境”對太陽能電池片制絨廢水的回用理念(如圖1)

                          把太陽能電池片制絨廢水分質單獨收集,對低濃度酸性廢水單獨膜法回用,回用水可分別用到對應的生產線或作為自來水制高純水使用;

                          回用理念是“先回用后處理”,把廢水先進行分質分流收集,單獨膜法回用,廢水回收率≥75%,濃縮后的廢水收集后去污水站統一處理達標排放。

                          2 某太陽能電池片廢水回用工藝

                          工藝說明:太陽能電池片酸性廢水中主要含有酸、堿、氟等,含低濃度酸性廢水匯集于調節池,通過曝氣攪拌,使水質水量達到均衡,通過調節PH后進入微孔過濾裝置,主要是攔截較大顆粒物及膠體,然后進入連續UF系統,主要去除部分有機成份、較小懸浮物、膠體、細菌微生物等,連續UF系統具有自動運行、沖洗功能;UF透過液進入膜脫鹽系統,主要是脫除水中鹽份,該膜元件是根據太陽能電池片廢水的特性,采用連續錯流抗污染技術,少量的濃縮水中含有較高的氟離子,濃水再通入污水站進行處理達標排放;本系統的水資源系統回收率≥75%,系統脫鹽率≥95%。

                          3 主要設備或構件

                          3.1 微孔過濾裝置:

                          系統設置了1臺直徑為Φ500過濾精度為5um的過濾器,單臺產水量為45.0m3/h。目的是防止顆料物進入UF系統,以利于保護系統穩定運行。

                          3.2 連續UF裝置:

                          UF膜分離技術是一種廣泛應用于溶液和固體物質分離、濃縮和提純的分離技術。它利用具有選擇透過能力的薄膜做分離介質,膜壁密布微孔,原液在一定壓力下通過膜的一側,溶劑及小分子溶質透過膜壁為濾出液,而較大分子的溶質被膜截留,從而達到物質分離及濃縮的目的。膜分離過程為動態過濾過程,大分子溶質、固形物被膜壁阻隔,隨濃縮液流出膜組件,膜不易被堵塞,可連續長期使用。過濾過程可在常溫、低壓下運行,無相態變化,高效節能。

                          本系統采用超濾系統作為反滲透的預處理。超濾膜分離裝置具有占地面積小、出水水質好、自動化程高等特點。超濾膜采用材質為PVDF的中空纖維,其表面活化層致密,支撐層為海綿狀網絡結構,故耐壓、抗污染、使用壽命長,且能長期保證產水水質,對膠體、懸浮顆粒及高分子物質具有良好的分離能力,在本系統中超濾主要是去除水中的懸浮物、膠體、細菌以及大分子有機物。

                          超濾系統采用錯流過濾、頻繁反洗的全自動連續運行方式。本系統分為1套裝置。設計產水量34.0m3/h/套。每套裝置運行情況為:運行30分鐘,反沖洗30~60秒。系統采用PLC控制?;瘜W清洗頻率2~3個月,超濾系統和反滲透共用純水系統中的一套化學清洗系統。

                          本系統配置超濾膜元件為20支2860規格的膜元件,設計產水量:34.0m3/h/套,SDI≤2。

                          3.3 錯流抗污染RO裝置:

                          它是整個系統的心臟部分,經反滲透處理后的水,能去除絕大部分無機鹽、有機物、微生物、細菌以及氟離子。設計的合理與否直接關系到項目投資費用,整個系統運行經濟效益,使用壽命,操作可靠簡便性。

                          膜組件選用代表當今國際最高水準的美國DOW化學FILMTECTM公司提供的芳香聚酰胺復合膜,該組件由三層薄膜復合,表面層為芳香聚酰胺材質,厚度為2000埃,并由一層微孔聚砜層支撐,可承受高壓力,對機械張力及化學侵蝕具有較好抵抗性,該組件具有較大的膜面積365平方英尺,較大的產水量,對NaF、NaCl、CaCl2、MgCl2具有99%的脫鹽率;反滲透是最精密的膜法液體分離技術,它能阻檔所有溶解性鹽及分子量大于100的有機物,但允許水分子透過,回用水含鹽率滿足回用要求。每套一級反滲透裝配置28根抗污染型進口反滲透膜組件。操作壓力約1.2~1.6Mpa,產水量≥26.5m3/h,脫鹽率≥95%以上。

                          4 本系統設施的特征

                          在工藝設計、設備選型方面力求做到技術先進、工藝可靠、設備美觀、性能優越、占地面積小、操作簡單與維護方便。

                          本系統采用可編程邏輯控制器(PLC)完成電氣和儀表部分的全自動控制,同時可顯示工藝過程中的主要監測指標以及系統運行狀態,對重要參數如流量、電導率、pH值、壓力等設有在線檢測儀表,并設定有超限報警功能。

                          5 設施運行監測結果

                          6 技術經濟指標及效益分析

                          電費按0.80元/(kW·h)計,費用為0.88元/m3;藥劑費為0.1元/m3(調PH 5mg/l,阻垢劑 3mg/l);更換配件及維護費用0.6元/m3;人工費用0.1元/m3,綜合折舊費(設備折舊按10a、土建按20a計算)0.25元/m3,處理的成本為1.93元/m3。

                          廢水回用系統每年(按330天計)可回收純水為207900m3,回收的水質較好,每年減排了207900 m3廢水,回用后廢水量大大減小,有效的節省了土建的投資及占地面積,有效利用了水資源;最終確保出水水質達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)排放要求。

                          7總結

                          1)根據濃度及污染物分質分流收集,選擇單獨回用是太陽能電池片廢水高效回用的前提條件。

                          2)“先回用后處理”的回用理念是較先進的,避免投加的藥劑造成二次污染。

                          3)采用連續錯流抗污染回用太陽能電池片廢水需做好預處理及膜的選擇很關鍵,連續錯流抗污染是穩定、高效的回用方式,回收率≥75%,回收的純水水質好,可回用制取高純水。

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