CN103102027A - 太阳能电池生产的污水处理系统及方法 - Google Patents

太阳能电池生产的污水处理系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种太阳能电池生产的污水处理系统及方法，属污水处理领域。该系统包括：含氟废液池、pH中和池、除氟反应池、沉淀池、污泥浓缩池、压滤机和废弃盐碱池；其中，含氟废液池上设有废液进水口，含氟废液池的出水口依次与pH中和池、除氟反应池、沉淀池、污泥浓缩池、压滤机和废弃盐碱池连接；pH中和池、除氟反应池和沉淀池上均设有加药口。该系统各部分配合，以除氟反应、沉淀反应、污泥浓缩、压制泥饼和泥饼处理各步骤，在污水处理后增加盐碱池来消纳泥饼，用简单方式对太阳能电池生产的污水进行有效处理，使泥饼形成化学稳定性高的岩石，经得起风吹、雨淋、水冲与日晒，不但成本低且避免了污水直接排放对环境造成的二次污染。

Description

太阳能电池生产的污水处理系统及方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池生产的污水处理领域，特别是涉及一种太阳能电池生产的污水处理系统及方法。
背景技术
尽管太阳能是一种绿色能源，且太阳能电池厂排放的污染物，与石油、煤炭行业相比，对环境的污染要少很多。但是由于我国太阳能产业技术相对落后、国家对于环境保护方面的政策还不健全等原因，生产太阳能电池片工艺流片过程中会产生大量的污染物，对人类生存环境、空气质量产生日益严重的影响，所以对于太阳能电池行业产生的污染的控制是一个不可忽视的现实问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种太阳能电池生产的污水处理系统及方法，能有效处理生产太阳能电池片工艺流片过程中产生的主要为氟离子的大量污染物，从而解决目前太阳能电池生产过程中产生的污染物造成环境污染的问题。
解决上述技术问题的技术方案如下：
本发明提供一种太阳能电池生产的污水处理系统，包括：
含氟废液池、pH中和池、除氟反应池、沉淀池、污泥浓缩池、压滤机和盐碱池；其中，
所述含氟废液池上设有废液进水口，含氟废液池的出水口依次与所述pH中和池、除氟反应池、沉淀池、污泥浓缩池、压滤机和盐碱池连接；
所述pH中和池、除氟反应池和沉淀池上均设有加药口。
本发明还提供一种太阳能电池生产的污水处理方法，采用本发明的处理系统，包括以下步骤：
除氟反应：使太阳能电池生产中产生的含氟污液依次进入所述处理系统的含氟废液池、pH中和池和除氟反应池，在pH中和池中加入NaOH和Ca(OH)2进行pH值中和反应生成CaF2盐，生成的CaF2盐在除氟反应池中通过加入的CaCl2进行二次除氟反应，去除含氟污水中的氟；
沉淀反应：除氟后的污水进入沉淀池进行沉淀；
污泥浓缩：将沉淀池中沉淀得到的污泥进入所述处理系统的污泥浓缩池进行污泥浓缩；
压制泥饼：浓缩后的污泥进入所述处理系统的压滤机压制成泥饼；
泥饼处理：将制成的泥饼倒入所述处理系统的废弃盐碱池中，即完成处理过程。
本发明的有益效果为：通过含氟废液池、pH中和池、除氟反应池、沉淀池、污泥浓缩池、压滤机和盐碱池配合，实现以除氟反应、沉淀反应、污泥浓缩、压制泥饼和泥饼处理各步骤，在普通的污水处理后增加盐碱池来消纳泥饼，用简单的方式对太阳能电池生产的污水进行有效处理，使泥饼形成化学稳定性高的岩石，经得起风吹、雨淋、水冲与日晒，不但成本低且避免了太阳能电池生产中产生的污水直接排放对环境造成的二次污染，同时利用天然的盐碱湖处理泥饼，可以给生产盐碱创造好的环境，降低盐碱的制造成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的处理系统的示意图；
图2为本发明实施例提供的处理方法的流程图。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明实施例提供一种太阳能电池生产的污水处理系统，如图1所示，该系统包括：含氟废液池、pH中和池、除氟反应池、沉淀池、污泥浓缩池、压滤机和盐碱池；
其中，含氟废液池上设有废液进水口，含氟废液池的出水口依次与pH中和池、除氟反应池、沉淀池、污泥浓缩池、压滤机和盐碱池连接；pH中和池、除氟反应池和沉淀池上均设有加药口。
上述处理系统中，沉淀池的出水口与除氟反应池的进水口之间设有回流管路。
上述处理系统中，pH中和池上的加药口为氢氧化纳和氢氧化钙加药口。
上述处理系统中，除氟反应池上的加药口为氯化钙加药口。
上述处理系统中，沉淀池上的加药口为混凝剂和絮凝剂加药口。混凝剂和絮凝剂一般采用铝盐，如可采用硫酸铝、聚合氯化铝等等。
上述处理系统中，盐碱池采用废弃的盐碱湖或主矿已完成开采的盐碱湖。主要是盐碱湖的湖水中溶有大量的氯化钠和纯碱（碳酸钙），将此泥饼倒入废弃的或主矿基本开采完的盐碱湖中，厚度一般保持在15～20公分之间，此泥饼经盐碱湖中的卤水浸泡后，形成一层相当坚硬的人造沉积岩石，即氟化钙与碳酸钙合成岩石，其化学稳定性相当稳定，不遇到强酸、不高温煅烧无法使它变性，经得起风吹、雨淋、水冲与日晒，对环境也无任何危害。
本发明实施例还提供一种利用上述处理系统对太阳能电池生产的污水的处理方法，如图2所示，该方法包括以下步骤：
除氟反应：使太阳能电池生产中产生的含氟污液依次进入所述处理系统的含氟废液池、pH中和池和除氟反应池，在pH中和池中加入NaOH和Ca(OH)2进行pH值中和反应生成CaF2盐，生成的CaF2盐在除氟反应池中通过加入的CaCl2进行二次除氟反应，去除含氟污水中的氟；
沉淀反应：除氟后的污水进入沉淀池进行沉淀；
污泥浓缩：将沉淀池中沉淀得到的污泥进入所述处理系统的污泥浓缩池进行污泥浓缩；
压制泥饼：浓缩后的污泥进入所述处理系统的压滤机压制成泥饼；
泥饼处理：将制成的泥饼倒入所述处理系统的废弃盐碱池中，即完成处理过程。
上述处理方法的沉淀反应过程中，还包括向沉淀池中加入混凝剂和絮凝剂进行进一步沉淀的步骤。
上述处理方法进一步包括：所述沉淀反应排出的废水回流至除氟反应步骤，使除氟反应和沉淀反应循环进行，直到使反应产出物的pH值为8～8.5，且反应产出物中氟离子测试达标。
上述处理方法中，倒入所述处理系统的废弃盐碱池中的泥饼的厚度控制在15～20公分。
下面对利用上述处理系统对太阳能电池生产中产生的污水的处理过程，结合附图和具体实施例作进一步说明。
步骤1，将太阳能电池生产中产生的污水（一班为浓氟废液和一般含氟废液）收集到含氟废液池中；
步骤2，将含氟废液转移到pH中和池中，采用NaOH和Ca(OH)2进行pH值中和反应，生成CaF2盐；
步骤3，在除氟反应池中利用CaCl2进行二次除氟反应；
步骤4，在沉淀池中对二次除氟后的污水进行沉淀，通常钙盐和氟离子产生的氟化钙沉淀是一种微细结晶，沉淀效果不好，需要向沉淀池中加入混凝剂和絮凝剂进行进一步沉淀，混凝剂和絮凝剂一般采用铝盐，如硫酸铝、聚合氯化铝等等；
上述除氟反应和沉淀反应需要循环进行，直到使反应产出物的pH值控制在8.5左右，氟离子测试能够达标，然后将反应产出物转移到污泥浓缩池进行沉淀、硬化；
步骤5，为了方便进行转移，利用压滤机将沉淀、硬化后的污泥制成泥饼；
步骤6，选择合适的废弃盐碱湖，将泥饼倒入，泥饼总体厚度控制在15～20公分，即完成对太阳能电池生产中产生的污水的处理。
本发明的处理方法简便易行，具有以下优点：
（1）该处理方法可以对太阳能电池片生产产生的泥饼进行无污染化处理，浓氟溶液和一般含氟溶液同时处理，不需要分开进行；
（2）在天然的废弃盐碱湖上进行盐碱硝的日晒、分离、采收，使其采收成本大幅下降；
（3）沉积到盐碱湖的烂稀泥上的15～20公分厚的人造岩石层上，人可以自由行走，甚至可以让小型运输机械通行，也避免了盐碱湖的危害；
（4）该处理方法也对盐碱湖盐碱硝生产有利；
（5）能吸收空气中的二氧化碳，对人类世界控制温室气体的增加有所帮助。因为泥饼中除了GaF2外，还有NaOH和Ca（OH）2，这是因为只有在溶液偏碱性时，氟离子才能去除彻底。一般处理中都加入了过量的石灰。而Ca（OH）2在盐碱湖中与卤水中的Na2CO3发生反应形成CaCO3，而NaOH又可以吸收空气中的CO2形成Na2CO3，使多余的碱溶液盐化后沉积。
本发明在普通的污水处理后增加盐碱池来消纳泥饼，用简单的方式对太阳能电池生产的污水进行有效处理，使泥饼形成化学稳定性高的岩石，经得起风吹、雨淋、水冲与日晒，不但成本低且避免了太阳能电池生产中产生的污水直接排放对环境造成的二次污染，同时利用天然的盐碱湖处理泥饼，可以给生产盐碱创造好的环境，降低盐碱的制造成本。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种太阳能电池生产的污水处理系统，其特征在于，包括：
含氟废液池、pH中和池、除氟反应池、沉淀池、污泥浓缩池、压滤机和盐碱池；其中，
所述含氟废液池上设有废液进水口，含氟废液池的出水口依次与所述pH中和池、除氟反应池、沉淀池、污泥浓缩池、压滤机和盐碱池连接；
所述pH中和池、除氟反应池和沉淀池上均设有加药口。
2.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述沉淀池的出水口与除氟反应池的进水口之间设有回流管路。
3.根据权利要求1或2所述的处理系统，其特征在于，所述pH中和池上的加药口为氢氧化纳和氢氧化钙加药口。
4.根据权利要求1或2所述的处理系统，其特征在于，所述除氟反应池上的加药口为氯化钙加药口。
5.根据权利要求1或2所述的处理系统，其特征在于，所述沉淀池上的加药口为混凝剂和絮凝剂加药口。
6.根据权利要求1或2所述的处理系统，其特征在于，所述盐碱池采用废弃的盐碱湖或主矿已完成开采的盐碱湖。
7.一种太阳能电池生产的污水处理方法，其特征在于，采用权利要求1～5任一项所述的处理系统，包括以下步骤：
除氟反应：使太阳能电池生产中产生的含氟污液依次进入所述处理系统的含氟废液池、pH中和池和除氟反应池，在pH中和池中加入NaOH和Ca(OH)2进行pH值中和反应生成CaF2盐，生成的CaF2盐在除氟反应池中通过加入的CaCl2进行二次除氟反应，去除含氟污水中的氟；
沉淀反应：除氟后的污水进入沉淀池进行沉淀；
污泥浓缩：将沉淀池中沉淀得到的污泥进入所述处理系统的污泥浓缩池进行污泥浓缩；
压制泥饼：浓缩后的污泥进入所述处理系统的压滤机压制成泥饼；
泥饼处理：将制成的泥饼倒入所述处理系统的废弃盐碱池中，即完成处理过程。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述沉淀反应过程中，还包括向沉淀池中加入混凝剂和絮凝剂进行进一步沉淀的步骤。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，进一步包括：所述沉淀反应排出的废水回流至除氟反应步骤，使除氟反应和沉淀反应循环进行，直到使反应产出物的pH值为8～8.5，且反应产出物中氟离子测试达标。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述倒入所述处理系统的废弃盐碱池中的泥饼的厚度控制在15～20公分。
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