CN203212397U - 处理太阳能电池片生产中含氟废水的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种处理太阳能电池片生产中含氟废水的系统,由废水储槽、钙盐溶液储槽、反应结晶部分、混合槽与流化结晶部分构成,废水储槽包括低氟酸废水槽、高氟酸废水槽与碱性废水槽;钙盐溶液储槽部分由依次连通的碳酸钙储槽、溶解槽与钙盐溶液储槽构成,溶解槽还与低氟酸废水槽连通;反应结晶部分由依次连通的反应结晶器与分离装置构成,反应结晶器还与钙盐溶液储槽和高氟酸废水槽连通;混合槽分别和分离装置与低氟酸废水槽连通;流化结晶部分由相连通的流化床结晶器与沉降槽构成,流化床结晶器分别和钙盐溶液储槽、混合槽、碱性废水槽与沉降槽连通。本实用新型在处理过程中不会产生二次污染物,并且可得到粒度和纯度较佳的氟化钙产品。
Description
技术领域
本实用新型属于含氟废水的处理技术领域,尤其是一种处理太阳能电池片生产中含氟废水的系统。
背景技术
太阳能光伏发电是目前非常成熟的可再生能源技术,具有无污染、安全可靠、能量随处可得等优点,是一种“清洁、绿色”新能源的代表。然而,在太阳能光伏电池的生产过程中,尤其是上游多晶硅和中下游太阳能电池片的生产过程中,污染非常严重。本实用新型主要涉及晶体硅(单晶硅和多晶硅)太阳能电池片生产过程中的废水处理。
晶体硅太阳能电池片的生产是将单晶硅片或多晶硅片依次通过清洗、制绒、扩散、刻蚀、减反射膜沉积、印刷、烧结等工序制得太阳能电池片。具体的生产工艺流程和各工序的产污情况如下:
1.清洗:采用10%HCl溶液进行清洗,然后用纯水冲洗,产生盐酸废液和无氟酸性清洗废水。
2.碱洗:采用20%的NaOH溶液进行清洗(加热至85℃),然后用纯水冲洗,产生碱性废液和碱性清洗废水。
3.表面制绒:单晶硅制绒为碱制绒,即将单晶硅片放入碱溶液中腐蚀,碱溶液中常常会加入EPW(乙二胺、邻苯二甲酸和水)、IPA(异丙醇)等添加剂,产生碱性废液。多晶硅制绒是将多晶硅片放入HF/HNO3的混合酸中腐蚀,产生高氟酸废液。
4.盐酸洗:用10%的HCl溶液进行清洗,然后用纯水冲洗,产生盐酸废液和无氟酸性清洗废水。
5.氢氟酸洗:用10%的HF溶液进行表面清洗,然后用纯水冲洗,产生氢氟酸废液和高氟酸性清洗废水。
6.磷扩散:通过高温扩散,在硅片表层掺入磷原子,此过程不产生废水。
7.刻蚀:刻蚀的主要作用是去除扩散后硅片四周的N型硅,刻蚀分为干法刻蚀和湿法刻蚀。干法刻蚀时,采用高频辉光放电反应,不产生废水。湿法刻蚀时,采用HF/HNO3混合酸,HNO3将Si氧化成SiO2,HF再去除SiO2,产生高氟酸废液。
8.碱洗:采用20%的NaOH溶液进行清洗,然后用纯水冲洗,产生碱性废液和碱性清洗废水。
9.酸洗:采用HF/HNO3的混合酸进行清洗,然后用纯水冲洗,产生高氟酸废液和高氟酸性清洗废水。
10.减反射膜沉积:用PECVD等设备在硅片正面沉积减反射膜,增加电池片表面的光吸收,并起到表面钝化的作用。此过程产生废气,不产生废水。
11.丝网印刷:将银浆和铝浆印到电池极板上,制造电极,银浆和铝浆中含有少量的松油醇,此过程产生少量的废气,不产生废水。
12.烧结:将丝网印刷后的硅片,放入烧结炉中,抽真空,加热200-900℃,使电极与晶体硅接触更为牢固,然后降温。此过程不产生废气和废水。
13.测试分档:在标准光强模拟设备下测试电池性能,并按照不同的电学特性进行分档。分档时个别电池用酒精擦拭,此过程产生少量的醇类废气,不产生废水。
不同电池片生产厂家的具体生产工艺和工艺参数可能会有所差异,但是产生的废水基本相同,主要为碱性废液、酸性废液和清洗废水,废水水质有如下特点:酸碱性极强,氟的浓度极高。氟是太阳能电池片生产废水中最重要的污染物,含氟废水的处理目标就是将废水中氟的浓度降到排放限值以下。中国GB8978-1996《污水综合排放标准》中规定,氟化物排放的三级标准为<20mg/L,一级和二级标准为<10mg/L。
常用的含氟废水的处理方法为石灰沉淀法和氯化钙沉淀-絮凝法。石灰沉淀法是将消化石灰乳加入含氟废水中至充分呈碱性为止,并加以搅拌,放置一段时间后用压滤机进行过滤,滤液做碱废液处理,固相氟化钙污泥统一进行处理,该过程的反应式为:
Ca(OH)2+2HF→CaF2↓+2H2O
氯化钙沉淀-絮凝法是利用强电解质氯化钙来沉淀氟离子,但由于生成的氟化钙晶体的粒径较小,难以过滤,为了进行固液分离,通常需要加入大分子的絮凝剂,如铝盐或铝酸盐、高分子聚合物,形成的絮状物先进行沉降分离,再通过压滤器过滤,反应式为:
CaCl2+2HF→CaF2↓+2HCl
目前工业上最常见的是将氯化钙和氢氧化钙混合使用,将氢氟酸废水收集后先进入调节池,调节水质水量后进入一级中和池,采用10%的氢氧化钙中和,pH值控制为8.5,出水进入调节反应池,投加强电解质CaCl2,pH值控制为11.5,沉淀后的出水进入混凝反应池,投加混凝剂PAC(5%)和絮凝剂
PAM(0.5%),强化沉淀效果,经沉淀池进行泥水分离后,出水进二级中和池,用稀盐酸调节pH值为6~9,经砂滤池过滤后达标排放。工艺流程中石灰的作用有两个方面:一是中和废水的H+,使废水呈碱性;二是利用石灰乳中的Ca2+与F-反应生成CaF2沉淀,以祛除F-。投加氯化钙是由于氯化钙是强电解质,在溶液中完全电离成Cl-和Ca2+,使得溶液中的Ca2+浓度增大,使F-沉淀得更彻底。投加絮凝剂和混凝剂的目的是使生成的沉淀物颗粒絮凝成团,利于固液分离。
该方法的优势是投资小,操作简单,最大的缺陷在于产生的氟化钙污泥的含湿率达到50-70%,而氟化钙的含量仅为20-50%(干基),且存在大量未反应的石灰以及大量的如氯、硫酸根、硅、铝等杂质,这使得它不能再用于工业应用,此外,因为氟化钙污泥体积巨大,其处理问题显得非常突出,且基本采用填埋的方式进行处理,处理费用庞大。
CN102001766B公布了一种将光伏含氟废水依次经过化学沉淀、絮凝沉淀、气浮过滤和离子吸附四个工序进行处理的方法。首先向含氟废水中添加氢氧化钙溶液进行搅拌、再向其中投入絮凝剂,形成絮凝沉淀后,上清液与加压溶气水混合,进入气浮室,在气浮室中将水中形成的胶体及悬浮物进行分离,上清液通过离子交换柱,此时的出水中氟离子达到排放标准。
CN101973662A公布了一种光伏行业含氟废水的处理方法,将含氟废水调节pH值至8-8.5,向调节好pH值的废水中按4:1~5:1的质量比投加氯化钙,沉降,上清液中再次按500-1000mg/L的量投加氯化钙、100-200mg/L的絮凝剂聚合硫酸铝和3-8mg/L的助凝剂聚丙烯酰胺,沉淀后的上清液进入生化处理工序。
CN1962475A公布了一种含氟废水的处理方法,先向盛放有含氟废水的反应池中投放中间介质盐酸,混合均匀后由循环泵将混合液送至充填有颗粒状石灰石的中和塔中,中间介质盐酸与石灰石反应生成的可溶性钙盐氯化钙经由回流管路返回到反应池中,与含氟废水中的氟反应生成氟化钙沉淀和中间介质盐酸,该中间介质又随混合液被泵送至中和塔中与石灰石发生化学反应,依次循环。该方法与传统的石灰沉淀法相比,将难溶的钙盐石灰石经中间介质盐酸转化成可溶性的钙盐氯化钙,提高了钙离子在水中的浓度,加大了氟离子与钙离子的反应速度。但是,该方法操作中石灰石中和塔内极易形成肿块,石灰石不能完全反应,反应器内容易形成断流和捷流,同时在中和塔中,随着钙离子浓度的提高,氟化钙的沉淀过程和石灰石的溶解过程同时进行,此外该方法与氯化钙沉淀法相同,由于得到的氟化钙颗粒的粒径非常小,同样需要采用化学絮凝沉淀法,加入絮凝剂、进行沉降分离。
以上所公布的专利文献中无一例外都使用到了化学絮凝沉淀法,最终得到的氟化钙污泥中含有较多的杂质如未反应的石灰、氯离子、硫酸根离子、铝、硅等,无法作为工业原料得到进一步的应用,而是进行填埋处理,成为了新的污染源。此外,将氟化钙浸泡在水中时,氟离子的溶出量为8.3mg/L,若做毒性浸出实验(TCLP),氟离子的浸出浓度可以高达33.78mg/L,而中国国标GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》中规定,氟的标准值为1mg/L,因此氟化钙污泥在填埋处理过程中,若处理不当,氟离子极易进入土壤、水体,对环境的危害很大,成为新的污染源。
另一方面,作为氟化工上游原料的氟化钙(萤石),是本世纪趋于枯竭的重要天然资源之一,萤石属于不可再生资源,且萤石矿资源消耗太快,特别需要保护。但是在目前的含氟废水的处理方法中,大量的氟资源转化成了氟化钙污泥,不但造成了资源的浪费,还带来了极大的环境风险。因而,从含氟废水中回收宝贵的氟资源,应该成为含氟废水处理的新方向。
CN101624204A公布了一种从含氟废水中制取氟化钙的方法,首先将含氟废水中氟离子的质量百分数控制在1%以上,然后与氯化钙溶液反应,得到氟化钙颗粒。该方法的缺陷在于采用了氯化钙作为沉淀剂,这样反应后的液相中含有大量的氯离子,成为了新的污染源,需要进一步进行处理。
CN100506700C(ZL200480040543.0)公布了一种从含氟化物的废水中回收氟化钙的方法,首先利用盐酸将含氟废水pH值调节至小于或等于2,将调节pH后的废水与氯化钙的水溶液反应,固液分离,得到氟化钙颗粒,将反应后的液相与氢氧化钙或氧化钙反应,产生氯化钙水溶液,再将该氯化钙水溶液用于含氟废水的处理。该方法最重要的缺陷在于,使用盐酸来调节废水的pH至小于或等于2,部分盐酸可以通过与氢氧化钙或氧化钙的反应得到重复利用,而氯化钙带入的氯离子大部分进入废水,成为新的污染源,必须进行进一步的处理。此外,该方法不能用于低浓度的含氟废水的处理,这是由于氟化钙在酸性条件下(pH≤2)的溶解度很大,氟化钙的回收率非常低,因而该方法仅适用于高浓度的含氟废水的处理,但是该方法在用于高浓度的含氟废水的处理时,由于氯化钙与氟的反应在pH≤2的条件下进行,此时,氟化钙的溶解度很高,反应后母液中含有至少2000mg/L的未反应的氟,该部分氟随反应后的液相进入氯化钙生产槽,该槽中含有大量的固体氢氧化钙或氧化钙颗粒,此时,由于pH值和钙离子浓度的升高,氟化钙开始沉淀,此时形成的氟化钙粒径很小,难以分离,且纯度较低92%~97%,含有较多的未反应的氢氧化钙或氧化钙,不能用于氢氟酸的生产。
发明内容
针对上述问题中存在的不足之外,本实用新型提供一种在确保氟达标排放的基础上,不会产生新的二次污染源的处理太阳能电池片生产中含氟废水的系统。
为实现上述目的,本实用新型提供一种处理太阳能电池片生产中含氟废水的系统,由废水储槽、钙盐溶液储槽、反应结晶部分、混合槽与流化结晶部分构成,所述废水储槽包括低氟酸废水槽、高氟酸废水槽与碱性废水槽,分别用于收集低氟酸废水、高氟酸废水与碱性废水;所述钙盐溶液储槽部分由依次连通的碳酸钙储槽、溶解槽与钙盐溶液储槽构成,所述溶解槽的注入端还与所述低氟酸废水槽连通;所述溶解槽用于对碳酸钙粉末与低氟酸废水进行搅拌,所述钙盐溶液储槽用于盛装由所述溶解槽注入的含钙沉淀剂;所述反应结晶部分由依次连通的反应结晶器与分离装置构成,所述反应结晶器还与所述钙盐溶液储槽和所述高氟酸废水槽连通;所述反应结晶器用于制备氟化钙固体悬浮物,所述分离装置用于对氟化钙固体悬浮物进行固液分离,以分别收集氟化钙颗粒和结晶母液;所述混合槽分别和所述分离装置与所述低氟酸废水槽连通,用于对结晶母液与低氟酸废水进行混合以得到混合液;所述流化床结晶部分由流化床结晶器与沉降槽构成,所述流化床结晶器的注入端分别和所述钙盐溶液储槽、所述混合槽、所述碱性废水槽与所述沉降槽的出水端连通,所述流化床结晶器的出水端与所述沉降槽的注入端连通;所述流化床结晶器用于制备氟化钙颗粒,所述沉降槽用于进行固液分离,并将上清液作为循环液注入所述流化床结晶器中。
进一步地,所述碳酸钙储槽中的碳酸钙粉末通过螺旋输送机加入所述溶解槽中。
进一步地,所述含钙沉淀剂为可溶解性钙盐水溶液或其他含钙沉淀剂。
进一步地,所述反应结晶器为搅拌槽式反应结晶器。
进一步地,所述分离装置为沉降式离心机、过滤式离心机或压滤机。
与现有技术相比,本实用新型具有以下优点:
本实用新型在确保氟达标排放的基础上,不产生新的如氟化钙污泥、氯离子的二次污染源,同时将本世纪趋于枯竭的重要天然资源之一——氟资源进行回收利用,使得含氟废水的处理成本大幅下降。
本实用新型的处理工艺为:先将含氟废水按照氟的不同浓度进行收集,再用不同的结晶方式来回收不同浓度废水中的氟,采用搅拌槽式反应结晶器回收高氟酸废水中的氟,采用流化床结晶器回收低氟废水中的氟,得到的氟化钙产品均具有良好的纯度(>95%),搅拌槽式结晶反应器得到的氟化钙产品粒径介于10-100微米,流化床结晶器得到的氟化钙产品粒径介于500~3000微米,均具有很好的工业用途和经济效益,全程不产生氟化钙污泥或其他的二次污染物,大大降低了氟化钙污泥的填埋处理成本。该工艺流程简单,自动化程度高,很好的解决了当前太阳能电池片行业氟化钙污泥处理的难题,此外得到的氟化钙产品可作为化工原料进行销售,不仅实现了氟资源的回收利用,且大大降低了含氟废水的处理成本。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
主要元件符号说明如下:
1-碳酸钙储槽 2-低氟酸废水槽 3-溶解槽
4-钙盐溶液储槽 5-高氟酸废水槽 6-反应结晶器
7-分离装置 8-碱性废水槽 9-混合槽
10-流化床结晶器 11-沉降槽
具体实施方式
如图1所示,本实用新型提供一种处理太阳能电池片生产中含氟废水的系统,由废水储槽、钙盐溶液储槽、反应结晶部分、混合槽与流化结晶部分构成。其中,废水储槽包括低氟酸废水槽2、高氟酸废水槽5与碱性废水槽8,分别用于收集低氟酸废水、高氟酸废水与碱性废水。
钙盐溶液储槽部分由依次连通的碳酸钙储槽1、溶解槽3与钙盐溶液储槽4构成,碳酸钙粉末被注入碳酸钙储槽1中,碳酸钙粉末通过螺旋输送机加入溶解槽3中,或将碳酸钙粉末直接用螺旋输送机加入溶解槽中,溶解槽3的注入端还与低氟酸废水槽2的出水端相连通,用于盛装低氟酸废水。溶解槽用于对碳酸钙粉末与低氟酸废水进行搅拌,钙盐溶液储槽用于盛装由溶解槽注入的可溶解性钙盐水溶液或其他含钙沉淀剂。
反应结晶部分由依次连通的反应结晶器6与分离装置7构成,反应结晶器6的出水端与分离装置7的注入端相连通,反应结晶器6的注水端还与钙盐溶液储槽4和高氟酸废水槽5的出水端相连通。反应结晶器为搅拌槽式反应结晶器,用于制备氟化钙固体悬浮物,分离装置为沉降式离心机、过滤式离心机或压滤机,用于对氟化钙固体悬浮物进行固液分离,分别收集氟化钙颗粒和结晶母液。
混合槽9的注水端分别和分离装置7的出水端与低氟酸废水槽2的出水端相连通,用于对结晶母液与低氟酸废水进行混合以得到混合液,分离装置的出水端以及低氟酸废水槽的出水端均是与混合槽的注入端相连通。
流化床结晶部分由流化床结晶器10与沉降槽11构成,流化床结晶器10的出水端与沉降槽11的注入端连通,流化床结晶器10的注入端分别和钙盐溶液储槽4、混合槽9、碱性废水槽8与沉降槽11的出水端连通;流化床结晶器10用于制备氟化钙颗粒,沉降槽11用于进行固液分离,并将上清液作为循环液注入流化床结晶器中。
上述系统的处理工艺包括以下步骤:
1)将太阳能电池片生产过程中的废水按照高氟酸废水、低氟酸废水和碱性废水分别收集在相应的储槽中。其中高氟酸废水为HF酸洗、HF/HCl混合酸酸洗或HF/HNO3混合酸酸洗后的酸废液和紧随该酸洗后的清洗废水,低氟酸废水为不含氢氟酸的其余酸酸洗后的酸废液和紧随该酸洗后的清洗废水,碱性废水为碱洗后的碱废液和碱洗后的清洗废水。
本实用新型中各废水的特征为,高氟酸废水:高氟、高酸度;低氟酸废水:低氟或无氟,高酸度;碱性废水:高碱度。高氟酸废水中氟的浓度大于5000mg/L,低氟酸废水中氟的浓度小于100mg/L。
2)将纯度大于90%的碳酸钙粉末与步骤1)中收集的一定量的低氟酸废水在一搅拌槽中反应,使生成的可溶性钙盐水溶液中钙离子浓度为10~300g/L,该可溶性钙盐水溶液经溢流管溢流至钙盐溶液储槽中;
(生成的可溶性钙盐水溶液用作步骤3)和步骤6)的反应结晶过程中氟的沉淀剂,由于沉淀剂的纯度极大地影响氟化钙产品的纯度,因而,为了得到纯度较高的氟化钙产品,需要控制碳酸钙的纯度大于90%;)
3)将步骤1)收集的高氟酸废水与步骤2)得到的可溶性钙盐水溶液或其他含钙沉淀剂加入到一搅拌槽式反应结晶器中,控制钙与氟的摩尔比为0.5:1~1.5:1,反应温度为30~90℃,反应0.5-3小时,得到氟化钙固体悬浮物;其他含钙沉淀剂为碳酸钙的干粉末或5~50%的碳酸钙与水的固液混合物;
采用所述碳酸钙干粉末加料时,可将碳酸钙粉末用可溶于水的塑料袋分包成小袋,再用螺旋输送机将袋装碳酸钙加入反应器中,也可以将将碳酸钙粉末直接用螺旋输送机加入反应器中。
采用所述5~50%的碳酸钙与水的固液混合物进料时,利用一计量泵将该混合物加入反应器中。
(氟化钙晶体的生长速度与温度成正比,温度越高,生成的氟化钙晶体颗粒越大,因而,为了得到较大颗粒(10-100微米)的氟化钙晶体,该反应应在一定的温度下进行。)
4)将步骤3)得到的氟化钙固体悬浮物进行固液分离,分别收集氟化钙颗粒(固相)和结晶母液(液相),一部分氟化钙颗粒用作步骤6)中流化床的晶种,剩余的氟化钙颗粒经洗涤、干燥后,成为氟化钙产品,固液分离后的结晶母液通入步骤5)中的混合槽中;
(本工艺初期,步骤4)分离出的氟化钙颗粒全部或大部分要作为步骤6)的晶种,当工艺进入稳定阶段后,氟化钙颗粒只作为步骤6)的补充新晶种,以维持工艺正常进行,而本步骤的氟化钙颗粒的大部分成为氟化钙产品。根据本步骤的工艺条件,得到的氟化钙产品具有较高的纯度(>95%)和较大的粒径(10-100微米),可作为化工原料,用于各工业过程,例如用于氢氟酸的生产。固液分离后的结晶母液中氟离子的浓度下降了80-90%)。
5)将步骤4)固液分离后的结晶母液与步骤1)收集的低氟酸废水按照一定的比例在混合槽中混合,将混合后的混合液pH值控制在2~6,且氟离子的浓度控制在80~500mg/L;
6)将四股流体自下而上通入流化床结晶器,这四股流体分别为步骤5)得到的混合液、步骤2)得到的可溶性钙盐水溶液、步骤1)收集的碱性废水,以及步骤7)中的循环液;所述的可溶性钙盐水溶液中的钙与混合液中的氟的Ca/F摩尔比控制在0.5:1~2:1;所述的碱性废水用于调节流化床内的pH值,使流化床内的pH值控制在5~8;所述的循环液用于调节流化床进口处的氟离子的浓度,使进口处氟离子的浓度小于150mg/L;流化床内的空床速度控制在100-20000m/h,以确保流化床中的晶种颗粒处于流化状态,颗粒之间不粘结;流化床内的反应温度为常温;流化床内的晶种来自于步骤4)得到的氟化钙颗粒,反应过程中,晶种不断长大,长大到500~3000微米的氟化钙颗粒周期性的从流化床底部取出,同时补充新的晶种(该新晶种同样来自于步骤4))。
(在流化床结晶器中,氟化钙的结晶可以在很宽的pH范围内(pH=3~14)进行,然而,控制pH可以阻止废水中其他组分的共沉积,通过碱性废水来调节、控制流化床内的pH值。流化床结晶过程中,晶体的生长、团聚与初级成核,二次成核同时存在。氟化钙晶种粒径的增大来源于晶体的生长和新形成的氟化钙晶核与晶种之间的团聚。初级成核和二次成核会导致小颗粒的生成,这部分颗粒会随着水流从流化床的上部流出,在反应过程中为尽量避免小颗粒的生成(高过饱和度意味着初级成核,即较多的小颗粒),因而,本实用新型中通过控制氟的进口浓度小于150mg/L以控制过饱和度。对于低浓度的混合槽出水,不需要进行循环或循环比很小,若混合槽的出水中氟离子的浓度过大,可通过调节循环比使入水中氟离子的浓度达到要求,氟离子浓度较高时,需要很大的循环比以控制入口的过饱和度,高循环比减小了初级成核,提高了该过程的效率。
流化床结晶的优势是得到的氟化钙颗粒的含水率非常低,大约3-7%,可以不经过脱水直接进行工程应用,例如用于生产氢氟酸。
7)流化床上部出水溢流至一沉降槽中,在沉降槽中,固液两相进一步地分离,沉降后的上清液中氟离子浓度为5-15mg/L,且不含有氟化钙颗粒,一部分上清液作为循环液返回流化床,剩余的部分作为出水排出。
本实用新型可完成对高氟酸废水、低氟酸废水和碱性废水的处理和利用。
惟以上所述者,仅为本实用新型的较佳实施例而已,举凡熟悉此项技艺的专业人士.在了解本实用新型的技术手段之后,自然能依据实际的需要,在本实用新型的教导下加以变化。因此凡依本实用新型申请专利范围所作的同等变化与修饰,曾应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。
Claims (5)
1.一种处理太阳能电池片生产中含氟废水的系统,其特征在于,由废水储槽、钙盐溶液储槽、反应结晶部分、混合槽与流化结晶部分构成,
所述废水储槽包括低氟酸废水槽、高氟酸废水槽与碱性废水槽,分别用于收集低氟酸废水、高氟酸废水与碱性废水;
所述钙盐溶液储槽部分由依次连通的碳酸钙储槽、溶解槽与钙盐溶液储槽构成,所述溶解槽的注入端还与所述低氟酸废水槽连通;所述溶解槽用于对碳酸钙粉末与低氟酸废水进行搅拌,所述钙盐溶液储槽用于盛装由所述溶解槽注入的含钙沉淀剂;
所述反应结晶部分由依次连通的反应结晶器与分离装置构成,所述反应结晶器还与所述钙盐溶液储槽和所述高氟酸废水槽连通;所述反应结晶器用于制备氟化钙固体悬浮物,所述分离装置用于对氟化钙固体悬浮物进行固液分离,以分别收集氟化钙颗粒和结晶母液;
所述混合槽分别和所述分离装置与所述低氟酸废水槽连通,用于对结晶母液与低氟酸废水进行混合以得到混合液;
所述流化结晶部分由流化床结晶器与沉降槽构成,所述流化床结晶器的注入端分别和所述钙盐溶液储槽、所述混合槽、所述碱性废水槽与所述沉降槽的出水端连通,所述流化床结晶器的出水端与所述沉降槽的注入端连通;所述流化床结晶器用于制备氟化钙颗粒,所述沉降槽用于进行固液分离,并将上清液作为循环液注入所述流化床结晶器中。
2.根据权利要求1所述的处理太阳能电池片生产中含氟废水的系统,其特征在于,所述碳酸钙储槽中的碳酸钙粉末通过螺旋输送机加入所述溶解槽中。
3.根据权利要求1所述的处理太阳能电池片生产中含氟废水的系统,其特征在于,所述含钙沉淀剂为可溶解性钙盐水溶液。
4.根据权利要求1所述的处理太阳能电池片生产中含氟废水的系统,其特征在于,所述反应结晶器为搅拌槽式反应结晶器。
5.根据权利要求1所述的处理太阳能电池片生产中含氟废水的系统,其特征在于,所述分离装置为沉降式离心机、过滤式离心机或压滤机。
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Cited By (5)
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CN106277017A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-01-04 | 海南国环清华环境服务有限公司 | 一种利用太阳能电池芯片生产废水生产高纯氟化钙的系统 |
CN106630084A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-05-10 | 中冶京诚工程技术有限公司 | 两级两相流化床自结晶处理高氟、高硬度废水方法及系统 |
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CN110963598A (zh) * | 2018-09-30 | 2020-04-07 | 中核四0四有限公司 | 一种用于铀转化碱性含氟废水的处理方法 |
CN111661864A (zh) * | 2020-07-21 | 2020-09-15 | 四川省乐山锐丰冶金有限公司 | 一种利用含氟废水制备高纯度氟化钙的方法 |
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106277017A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-01-04 | 海南国环清华环境服务有限公司 | 一种利用太阳能电池芯片生产废水生产高纯氟化钙的系统 |
CN106630084A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-05-10 | 中冶京诚工程技术有限公司 | 两级两相流化床自结晶处理高氟、高硬度废水方法及系统 |
CN106630084B (zh) * | 2016-11-29 | 2023-06-23 | 中冶京诚工程技术有限公司 | 两级两相流化床自结晶处理高氟、高硬度废水方法及系统 |
CN107162279A (zh) * | 2017-07-15 | 2017-09-15 | 核工业理化工程研究院 | 一种处理高浓度含氟废液的净化系统和净化方法 |
CN110963598A (zh) * | 2018-09-30 | 2020-04-07 | 中核四0四有限公司 | 一种用于铀转化碱性含氟废水的处理方法 |
CN111661864A (zh) * | 2020-07-21 | 2020-09-15 | 四川省乐山锐丰冶金有限公司 | 一种利用含氟废水制备高纯度氟化钙的方法 |
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