CN113248040B - 一种用于太阳能电池生产废水除氟回用工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及水处理领域。一种用于太阳能电池生产废水除氟回用工艺，将太阳能电池生产过程中产生的高浓度氟水与反渗透浓水在混水池中混合静置，然后将混水池中静止过的水导入处理池中，同时在处理池中加入处理剂，待氟离子浓度降低到2mg/L以下且pH=7±0.05后，进入沉淀池中沉淀静置，上层溶液经过砂滤后进行脱盐处理，硬度降至400mg/L以下，作为纯水站原水重新制备纯水，脱盐处理过程产生的高盐水输入到混水池中用于降低高浓度氟水的氟浓度，纯水站原水重新制备纯水产生的反渗透浓水再一次回到混水池中用于降低高浓度氟水的氟浓度。

Description

一种用于太阳能电池生产废水除氟回用工艺
技术领域
本发明涉及水处理领域。
背景技术
光伏作为最受关注的新能源，技术取得了跨越式发展，光电转换效率不断提升，度电成本急速下降，成为未来最具竞争力的新型能源。预计到2050年光伏发电将占全球电力结构比例33%，化石能源将至18%。
光伏产业规模的迅速发展也带来了不容忽视的环境问题，太阳能电池生产过程中产生的氟污染问题成为极度关注的焦点。使用氢氟酸的工艺主要有制绒、去PSG、碱抛、石墨舟清洗、石英舟清洗和返工片清洗6个工艺段。废水中根据F-浓度的不同，分为高浓度氟水和一般浓度氟水。高浓度氟水氟含量在20000-30000mg/L，一般pH<1，占含氟水量的10%左右；一般浓度氟水氟含量在500-800mg/L，一般pH=2-2.5，占含氟水量的90%左右。两类水均质后氟含量在1000-1500mg/L，目前公司含氟废水的处理流程为，先往酸性含氟废水中投加石灰 Ca(OH)2，Ca2+和 F-反应形成CaF2沉淀，然后投加聚合氯化铝 PAC 和聚丙烯酰胺 PAM进行混凝沉淀处理。但在实际运行过程中存在以下问题：（1）除氟效果不理想。含氟废水经过一级钙盐混凝沉淀处理后含氟浓度仅降至 20~30mg/L，根据同离子效应，即使过量投加石灰乳，单纯采用一级钙盐混凝沉淀法也不能实现达标排放（小于2mg/L），因此必须进行二级混凝沉 淀处理，而且为了保证处理效果，在二级混凝沉淀过程中需要投加足量的铁盐混凝剂，主要依赖铁盐水解产物对氟离子的吸附进一步降低水中的氟离子浓度。总排放口主要通过含碱废水稀释作用基本能够实现达标排放，但当高浓度含氟废水排放时存在瞬间超标的现象。（2）处理效果不稳定，原水 pH 值和含氟量随着生产过程发生变化，在处理过程中难以控制石灰的投量，造成出水中氟离子浓度波动。（3）石灰利用率低，石灰的溶解度相对较低，为了控制增加反应过程中钙离子浓度，往往需要投加大量的石灰，未溶解的石灰进入到污泥中，产泥量大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：如何对反渗透浓水再利用，同时有效降低含氟废水中氟离子浓度，同时如何提供一种不会对水质产生二次污染的环保除氟材料。
本发明所采用的技术方案是：一种用于太阳能电池生产废水除氟回用工艺，将太阳能电池生产过程中产生的高浓度氟水与反渗透浓水在混水池中混合静置，然后将混水池中静止过的水导入处理池中，同时在处理池中加入处理剂，待氟离子浓度降低到2mg/L以下且pH=7±0.05后，进入沉淀池中沉淀静置，上层溶液经过砂滤后进行脱盐处理，硬度降至400mg/L以下，作为纯水站原水重新制备纯水，脱盐处理过程产生的高盐水输入到混水池中用于降低高浓度氟水的氟浓度，纯水站原水重新制备纯水产生的反渗透浓水再一次回到混水池中用于降低高浓度氟水的氟浓度。
混水池中钙离子含量与氟离子含量的摩尔比为1:2—1:1。
处理剂中，按质量百分比计，磷酸钙钠占50-70%，珊瑚砂5-10%，壳聚糖1%-3%，碳酸钙粉末10-20%，三氧化二铝粉末10-25%，处理池中处理剂用量为10-15/吨。
本发明的有益效果是：对反渗透浓水再回用，目前纯水制备过程中产生的反渗透浓水是高盐水，通过本发明将外排反反渗透浓水用于处理含氟废水处理，实现反渗透浓水的回用，同时减少对环境副作用。降低氟离子浓度，利用新型环保矿物材料与氟水反应，减少了采用石灰、PAC、PAM药剂的使用量，减少了石灰出渣对环境的污染。环保效益，通过新型处理工艺对PERC电池生产产生含氟废水处理，并进行回用，减少了采用石灰、PAC、PAM药剂的使用量，经济效益和环保效益显著。氟水回用，处理达标水作为制备纯水的水源，减少了原水用量。
具体实施方式
将太阳能电池生产过程中产生的高浓度氟水与反渗透浓水在混水池中混合静置。浓水与氟水在进水槽内反应，降低氟水中部分氟离子浓度。利用反渗透浓水中浓缩的Ca2+、Mg2+与氟水中的F-结合，降低氟水中部分氟离子浓度，减少除氟药剂使用量，摩尔比Ca2+:F-在1:2—1:1范围内反应效率最高。高浓度氟水的氟离子浓度为20000-30000 mg/L，反渗透浓水的水质如下表
然后将混水池中静止过的水导入处理池中，同时在处理池中加入处理剂。
本发明采用了一种新型环保材料的处理剂，处理剂中，按质量百分比计，磷酸钙钠占50-70%，珊瑚砂5-10%，壳聚糖1%-3%，碳酸钙粉末10-20%，三氧化二铝粉末10-25%。处理池中处理剂用量为10-15/吨。通过旋流混药器加入处理剂与氟水再次反应，待氟离子浓度降低到2mg/L以下且pH=7±0.05后，进入沉淀池中沉淀静置。
上层溶液经过砂滤后自清洗砂滤去除浊度，硬度降至400mg/L以下，作为纯水站原水重新制备纯水，脱盐处理过程产生的高盐水输入到混水池中用于降低高浓度氟水的氟浓度，纯水站原水重新制备纯水产生的反渗透浓水再一次回到混水池中用于降低高浓度氟水的氟浓度。
上层溶液经过自清洗砂滤去除浊度，沉淀物经过除渣装置处理。
本发明处理过程中避免使用化学沉淀法中加入过量石灰、PAC、PAM、吸附除氟药剂、H2SO4等化学药剂对水体的污染而使得此类水回用难度很大的问题。另外把纯水站产生的高盐水通过与氟水反应降低盐度同时减少对环境的破坏，环保意义重大。此外在整个处理过程中几乎没有外排废水，实现整个含氟废水的综合回用。

Claims (1)

1.一种用于太阳能电池生产废水除氟回用工艺，其特征在于：将太阳能电池生产过程中产生的高浓度氟水与反渗透浓水在混水池中混合静置，然后将混水池中静置过的水导入处理池中，同时在处理池中加入处理剂，待氟离子浓度降低到2mg/L以下且pH=7±0.05后，进入沉淀池中沉淀静置，上层溶液经过砂滤后进行脱盐处理，硬度降至400mg/L以下，作为纯水站原水重新制备纯水，脱盐处理过程产生的高盐水输入到混水池中用于降低高浓度氟水的氟浓度，纯水站原水重新制备纯水产生的反渗透浓水再一次回到混水池中用于降低高浓度氟水的氟浓度，处理剂中，按质量百分比计，磷酸钙钠占50-70%，珊瑚砂5-10%，壳聚糖1%-3%，碳酸钙粉末10-20%，三氧化二铝粉末10-25%，处理池中处理剂用量为10-15/吨，混水池中钙离子含量与氟离子含量的摩尔比为1:2—1:1。
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