[发明专利]一种光伏行业含氟废水处理系统及其处理方法

说明书

本发明公开了一种光伏行业含氟废水处理系统及其处理方法，包括废水收集池，沉淀处理单元，微滤处理单元，气浮处理单元，砂碳滤处理单元，离子交换系统，反渗透处理单元，膜蒸馏处理单元，结晶处理单元和MVR蒸发处理单元；本发明含氟废水处理系统运行稳定，故障率低，减少膜的清洗频率和更换次数；本发明含氟废水处理系统降低运行管理难度，维护成本低；本发明含氟废水处理系统有效降低投资成本和运行成本，本发明含氟废水处理系统可以资源化回收硝酸盐，提高环保的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明涉及含氟废水处理技术领域，尤其涉及一种光伏行业含氟废水处理系统及采用该系统的处理方法。

背景技术

利用光伏效应，使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电，以硅材料的应用开发形成的产业链条称之为“光伏产业”，包括高纯多晶硅原材料生产、太阳能电池生产、太阳能电池组件生产等。光伏废水主要来自多晶硅生产线与扩散炉清洗排水、酸碱废气洗涤装置排水、硅烷燃烧塔-氨气吸收装置排水。光伏行业废水的主要污染因子：F^-、SiO₃^2-、NO₃^-、COD。光伏废水水质特点：废水污染物浓度变化大、废水排放流量分时段性、废水的酸碱度高、废水对设备的腐蚀性大。由于废水中硅酸钠的含量较大，加之废水中醇类对细菌的抑制作用，所以废水的可生化性很差。

现有国内常规处理设备的结构示意图如图1所示。收集到的光伏含硝废水首先进入预处理系统a，预处理系统a中加入氧化钙或氢氧化钙，其中的钙离子分别与F^-、SiO₃^2-反应。反应原理如下：

Ca²⁺+ 2F^－＝CaF₂

Ca²⁺+SiO₃^2- ＝CaSiO₃，F-和SiO₃^2-分别以CaF₂和CaSiO₃的形式沉淀下来，经过污泥脱水机b达到去除污泥的作用。经过预处理系统a获得的上清液继续经过砂碳滤系统c，进行二次过滤，过滤后的清液用酸回调pH至5.8-6.3，回调后的清液进入膜分离系统d，膜分离系统d获得的浓缩液进入多效蒸发系统e，进一步浓缩结晶，多效蒸发系统e浓缩后的废水通过离心机f进行离心处理。

授权公告号CN103373774B公开了“光伏行业含氟废水膜法高倍回收专用系统”，针对该系统的回收工艺包括以下步骤：首先对收集到的含氟废水进行预处理，即对收集到的含氟废水进行水量调节，使含氟废水水质均匀，pH值在6-9之间，同时将经过水量调节的含氟废水进行过滤，过滤去除SS、大分子有机物和胶体，接着把经过预处理的含氟废水通入膜分离处理系统，对含氟废水进行进一步净化处理得到产水和浓水；然后将得到的浓水进行达标排放处理后排出，最后将膜分离处理系统净化处理过程中产生的污泥进行干化外运。

上述两种方法，均是在过滤处理后将废水通入膜分离处理系统，由于CaF₂在pH值为8-12这一区间内的溶解度是先增后减，而且CaF₂与Ca(OH)₂可以形成共溶体，导致出水不能达到后续膜分离的要求，极易出现膜的损坏，需要经常更换膜元件。

发明内容

为了解决现有技术中膜易损坏的问题，本发明的目的是提供一种光伏行业含氟废水处理系统及处理方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种光伏行业含氟废水处理系统，包括废水收集池，沉淀处理单元，微滤处理单元，气浮处理单元，砂碳滤处理单元，离子交换系统，反渗透处理单元，膜蒸馏处理单元，结晶处理单元和MVR蒸发处理单元，