[发明专利]一种光伏太阳能电池片生产废水处理方法与系统

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理工艺，具体地涉及一种光伏太阳能电池片生产废水的处理工艺及该方法所应用的废水处理系统。

背景技术

在全球能源危机和气候变暖的压力下，可再生新能源产业的发展越来越受到关注。利用大自然赋予的取之不尽的清洁能源，如发展太阳能、不仅能解决未来能源短缺的问题，而且也能解决长期以来人类依赖的化石燃料所导致的环境问题。

在政府的政策、法规和行动计划的推动下，太阳能电池的生产正以一个朝阳产业的面貌高速增长。在过去的15年中，全球光伏产业以25％的年均速率增长，2000年～2009年全球光伏系统安装量年均复合增长速度高达49.1％。在我国，政府也非常重视太阳能产业的发展。胡锦涛书记在“关于支持我国太阳能自主创新关键技术的建议”报告中曾重要批示指出：太阳能是重要可再生能源之一，推进科技创新，解决太阳能发电高成本问题是大规模开发利用太阳能的关键。自2002年起我国太阳能电池制造业高速发展，年均增长率达到180％。目前我国的太阳能产品生产企业已经超过500家。

然而，作为生产清洁能源的朝阳产业，太阳能电池生产过程并不清洁。在晶体硅生产的切割、腐蚀与漂洗等过程中会产生高污染废水。在太阳能电池片加工过程的制绒、刻蚀、漂洗以及蒸镀等过程中也会产生废水，这些太阳能电池生产废水具有以下特点：

1)废水酸碱性极强；

2)氟离子浓度高，氟离子浓度往往在几千甚至几万ppm；

3)总溶解固体含量大，由于太阳能电池生产中采用大量强酸强碱，排放废水中带入大量无机离子，导致总溶解盐含量高；

4)太阳能电池生产中采用有机溶剂造成排放废水中含有较高浓度的化学耗氧量(COD)。

针对伴随这种太阳能电池的生产过程所产生的废水的上述特点，为光伏太阳能电池的生产废水处理带来了如下难点：

1)pH调节消耗酸碱量大；

2)氟离子含量高，需要选择合理药剂以及处理工艺才能达到10mg/L以下的排放标准；

3)总溶解盐高，而且由于去除氟离子过程中投加大量药剂，造成废水总盐量高，且硬度高，对传统生物处理系统造成抑制，COD去除效果不理想。

目前在我国太阳能电池生产被视为绿色朝阳产业。而其生产废水造成的环境污染却没有得到足够地重视。现有许多企业对于这种废水仅采用简单的絮凝沉淀、投加电石渣或石灰等方法调节pH以及去除部分氟，其排放废水中氟含量仍然超标，带入严重的二次污染，且大量有机物造成的COD没有去除；同时，还有部分企业采用传统生物处理系统，但是由于太阳能电池生产废水酸碱性极强，进入生物处理前需要投加大量药剂，造成废水中含盐量高达2％以上，废水硬度高，这样，简单采用传统生物处理系统往往会受到高盐与高硬度的抑制，生物处理效果极差，COD去除不理想，废水排放不达标，直接排放则造成严重的环境污染问题，排入市政管网则对下游污水厂带来较大的冲击负荷，甚至影响其正常运行。

目前我国许多地区虽然看好太阳能电池生产这个朝阳产业的发展趋势，由于太阳能电池生产中的环保压力，迫使许多太阳能电池生产项目不得不叫停或搁置。

因此，急需针对这种光伏太阳能电池生产所排放的强酸碱、高含盐、高氟及高COD工业废水开发高效廉价的处理技术，满足达标排放或再生回用要求。

发明内容

本发明的目的是针对上述光伏太阳能电池片生产废水特点以及处理难点，提供一种光伏太阳能电池片生产废水的处理方法与系统。该方法流程简单，运行费用较低，自动化程度高，能很好的解决困扰当今光伏太阳能行业废水处理的难题。

为此，本发明提供了一种光伏太阳能电池片生产废水处理工艺，工艺包括以下步骤：废水收集，分别收集酸性废水和碱性废水；pH调节，向酸性废水、碱性废水或由酸性废水和碱性废水混合形成的酸碱混合废水中，加入强酸或强碱，调节pH值至8.0～8.5，形成处理液；对处理液进行除氟和/或除COD步骤；除氟步骤是向处理液中投入钙盐，以去除废水中的氟离子；除COD步骤是对处理液进行不完全厌氧反应；再进行好氧生物处理；依次完成上述步骤，将达到排放标准的废水外排。

根据本发明的进一步改进，废水收集过程进一步包括：分别收集酸性废水和碱性废水，水力停留时间大于8h。

根据本发明的进一步改进，除氟过程进一步包括：一级除氟，向调节好pH值的废水中投入钙盐，钙盐的投入量与氟离子的质量比为4∶1～5∶1，搅拌反应20～30min，沉淀1～2h，清除沉淀化学污泥。