太陽能光伏企業(yè)含氟廢水處理

1、太陽能光伏企業(yè)含氟廢水處理 【摘要】太陽能光伏電池是一種新型的依靠太陽能進行能量轉(zhuǎn)換的光電元器件，它將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，清潔無污染，具有廣闊的應用前景。太陽能光伏電池作為一種清潔能源，應用前景廣泛。其生產(chǎn)廢水因含有，腐蝕性強，治理困難。采用兩級反應沉淀法，先添加氯化鈣除氟，再加絮凝劑和助凝劑進行沉淀，在一級、二級沉淀池中分別進行沉降。結(jié)果顯示，出水質(zhì)量濃度降至10 mg/l以下，達到污水綜合排放標準（gb 89781996）的一級排放標準，解決了企業(yè)廢水處理問題，廢水處理效果好，運行穩(wěn)定，具有推廣價值。文章分析了太陽能光伏企業(yè)含氟廢水處理方案及工藝，介紹了主要構(gòu)筑物設計。 【關鍵詞】太陽能 光

2、伏企業(yè) 含氟廢水 處理工藝 近年來，隨著煤炭、石油等不可再生資源的日益減少，國內(nèi)太陽能電池行業(yè)得到快速的發(fā)展。但是，太陽能電池特殊的生產(chǎn)工藝以及生產(chǎn)中要使用某些原輔材料，特別是硅料清洗和電池制備過程中會用到hf等含氟物質(zhì)，決定了該項目中存在一定的環(huán)境污染。受工藝技術水平等因素的限制，國內(nèi)許多企業(yè)還沒有或僅有簡單的后續(xù)處理設施，導致排放廢水中的氟含量達不到國家排放標準，嚴重威脅著人們的健康和生存環(huán)境。 一、太陽能光伏企業(yè)含氟廢水處理方案 1、所有廢水集中，由污水處理廠用槽車每隔一段時間運走，由該廠負責處理。收費標準為500元/噸。該方案簡單易行，且不需要任何前期投資及人員安排。但實際運行成本較高

3、，可自己根據(jù)每日排水量得出支出額。 2、設計依據(jù) （1）污水處理工程現(xiàn)場運行情況記錄以及所提供的車間生產(chǎn)情況； （2）污水綜合排放標準（gb89781996）； （3）水處理設備制造技術條件（jb2932-86）； 3、設計原則 （1）嚴格執(zhí)行環(huán)境保護的各項規(guī)定，確保廢水處理后水質(zhì)符合國家標準污水綜合排放標準gb89781996； （2）盡可能的利用原有工藝構(gòu)筑物和設備，優(yōu)化廢水處理工藝流程。 （3）采用技術先進、運行可靠、運行費用低、操作管理簡單的工藝，使先進性和可靠性有機地結(jié)合起來； （4）采用成熟先進技術提高處理效率，盡量降低投資和運行費用； （5）采用先進的控制手段，保證操作運行與維護

4、管理方便可靠。 太陽能光伏企業(yè)含氟廢水處理工藝 化學沉淀法。沉淀法是高濃度含氟廢水處理應用較為廣泛的方法之一， 是通過加藥劑或其它藥物形成氟化物沉淀或絮凝沉淀，通過固體的分離達到去除的目的，藥劑、反應條件和固液分離的效果決定了沉淀法的處理效率。化學沉淀法主要應用于高濃度含氟廢水處理，采用較多的是鈣鹽沉淀法，即石灰沉淀法，通過向廢水中投加鈣鹽等化學藥品，使鈣離子與氟離子反應生成沉淀，來實現(xiàn)除去使廢水中的f-的目的。該工藝簡單方便，費用低，但是存在一些不足。處理后的廢水中氟含量達15mg/l后，再加石灰水，很難形成沉淀物，因此該方法一般適合于高濃度含氟廢水的一級處理反應，很難達到國標一級標準。 混

5、凝沉淀法。決定混凝法除氟效果的關鍵是混凝劑，混凝劑有無機物和有機物之分，鐵鹽和鋁鹽是最常用的兩大類無機混凝劑。據(jù)研究，對氟質(zhì)量濃度為2550mg/l的廢水，鐵鹽混凝劑的除氟率較低，在1030之間，而鋁鹽混凝劑可達5080，鐵鹽要達到較高的除氟率，需配合使用。最后需用酸將ph調(diào)至中性才能排放，工藝復雜。而鋁鹽則可在接近中性的條件下除氟與鈣鹽沉淀法相比，鋁鹽混凝沉降法具有藥劑投加量少、處理水量大、成本低、一次處理后出水即可達到國家排放標準的優(yōu)點，適用于工業(yè)廢水的處理。硫酸鋁、聚合鋁等鋁鹽對氟離子都具有較好的混凝去除效果。使用硫酸鋁時，混凝最佳ph為6.47.2，但投加量較大，根據(jù)不同情況每噸水需投

6、加1501000g，這會使出水中含有一定量的對人體有害的溶解鋁，使用聚合鋁后，用量可減少一半左右，混凝最佳ph范圍擴大到58，聚合鋁的除氟效果與聚合鋁本身的性質(zhì)有關，堿化度為75左右的聚合鋁除氟最佳，投加量以水中f與al的摩爾比為0.7時最為經(jīng)濟。但鋁鹽混凝沉降法氟離子去除效果受攪拌條件、沉降時間等操作因素及水中、等陰離子的影響較大，出水水質(zhì)不夠穩(wěn)定。 3、吸附法。吸附法主要是將含氟廢水通入裝有氟吸附劑的設備，氟與吸附劑的其他離子或基團交換而留在吸附劑上從而被去除，適用于水量較小的飲用水深度處理，處理費用往往高于沉淀法，且操作復雜。 4、反滲透法。反滲透法除氟效率高，但膜價格昂貴，且膜在除氟方

7、面的穩(wěn)定性尚待研究，因此阻礙了膜在工業(yè)含氟廢水處理中的應用。 5、離子交換法。離子交換法設備投資大，交換劑再生困難，工業(yè)應用尚需深入研究。 6、電凝聚法。電凝聚法是利用電解鋁過程中生成羥基鋁絡合物和，凝膠的絡合凝聚作用除氟的方法。其缺點是影響除氟的外部因素過多，效果不穩(wěn)定，且存在電極鈍化的問題。 綜上所述，去除f離子最好的效果是一級采用化學沉淀法，二級采用混凝沉淀法。 三、需注意的問題 1、選用合適的處理流程 廢水處理流程的選擇依據(jù)是廢水性質(zhì)，排放標準、廢水處理站投資和運行成本。在給定廢水成分和濃度時，該地所要求的排放標準就成為選擇處理流程的主要因素。根據(jù)國家新頒發(fā)的污水綜合排放標準，氟是類污

8、染物，分為三級排放標準，它可在排污單位出口取樣，表示允許與工廠中其他廢水來稀釋，規(guī)定最高允許濃度一般應不超過10mg/l，但有的城市頒發(fā)了地方標準，如北京、上海對f-排放濃度很嚴格，在不允許稀釋條件下，要求小于8mg/l?，F(xiàn)以電子工廠所排出含氟廢水為例，為達到上述兩種排放標準，即10mg/l和8mg/l，別采用以下流程是合適的。一段處理工藝，它包括三級反應、凝聚、沉淀和過濾，藥劑可用石灰、磷酸、硫酸鋁和聚丙烯酰胺，處理后可使f-12mg/l。二段處理工藝，它包括兩級反應、凝聚、沉淀；兩級反應、凝聚、沉淀和過濾。藥劑可采用石灰、三氯化鐵（或磷酸）、聚丙烯酰胺；石灰、硫酸鋁、聚丙烯酰胺。處理后可使

9、f-8mg/l。 2、反應過程中最佳ph值控制 含氟廢水來源廣泛，成分復雜，如磷酸及磷肥工業(yè)中，含氟廢水以氟硅酸較多，且含有一定的磷酸及磷酸鈣；電鍍及鋼加工的含氟廢水，除了氫氟酸，還含有一定的鐵離子；制鋁工業(yè)的含氟廢水，除了氫氟酸，還含有氟硅酸及鋁離子，而電子工業(yè)的含氟廢水大多以氫氟酸形態(tài)存在，但也有一定的重金屬pb2+、zn2+等。因此，根據(jù)含氟廢水中不同成分，來控制反應過程中最佳ph值，是改善處理效果和降低運行成本的關鍵措施之一。例如對含氟硅酸為主的廢水，由于氟硅酸在中性溶液中與石灰反應會生成易溶性氟硅酸鈣，只有在堿性溶液中才能生成難溶性氟化鈣，故該反應的最佳ph值為12左右。而對含氫氟酸

10、為主的廢水，ph值可以適當降低，以佛山彩管廠氫氟酸廢水裝置為例，該裝置的廢水成分以hf-為主，且?guī)в校瑸楣渤羏-和，其最佳ph值控制在89為宜。石灰中和反應后，還需投加其他藥劑，這應根據(jù)各種藥劑所要求的ph進行調(diào)整，如磷酸為偏酸性或中性，硫酸鋁為7.0，氯化鈣為5.78。 3、強化反應和沉淀藥劑與廢水的接觸時間是保證除氟效果的基本因素。在常溫條件下，含氟廢水石灰中和所生成的氟化鈣反應緩慢，并隨f-濃度不斷降低，反應速度隨著遞減。因此，必須采取措施使中和反應強化。充分攪拌可使物料混合均勻，加速中和反應，并會帶來ca(oh)2粒子表面的caf2覆蓋膜脫落，如果在中和反應的同時投加凝聚劑，使中和反應生成物起共沉效應，攪拌也有利于該反應進行。沉淀時間對除氟效果的影響，目前還缺乏一致的看法。據(jù)文獻報導，沉淀時間短，水中殘留氟量為20mg/l以上，沉淀時間24h則降至78mg/l。但也有人認為沉淀時間與水中氟的去除沒有明顯的關系。 四、結(jié)束語 鑒于含氟污水對鋼筋混凝土構(gòu)筑物和鋼制設備的強腐蝕性，對廢水處理系統(tǒng)內(nèi)主要構(gòu)筑物需進行有效的耐氟防腐處理。與含氟廢水接觸的設備盡可能采用非金屬材質(zhì)，當必須采用金屬部件或配件時，接觸面進行耐氟玻璃鋼三布五涂防腐，以保證設備和配件持久運行。 參考文獻： 1 朱亦仁. 環(huán)境污染治理技術m. 中國環(huán)境科學