太陽(yáng)能光伏企業(yè)含氟廢水處理

1、太陽(yáng)能光伏企業(yè)含氟廢水處理 【摘要】太陽(yáng)能光伏電池是一種新型的依靠太陽(yáng)能進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的光電元器件，它將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能，清潔無(wú)污染，具有廣闊的應(yīng)用前景。太陽(yáng)能光伏電池作為一種清潔能源，應(yīng)用前景廣泛。其生產(chǎn)廢水因含有，腐蝕性強(qiáng)，治理困難。采用兩級(jí)反應(yīng)沉淀法，先添加氯化鈣除氟，再加絮凝劑和助凝劑進(jìn)行沉淀，在一級(jí)、二級(jí)沉淀池中分別進(jìn)行沉降。結(jié)果顯示，出水質(zhì)量濃度降至10 mg/l以下，達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（gb 89781996）的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，解決了企業(yè)廢水處理問(wèn)題，廢水處理效果好，運(yùn)行穩(wěn)定，具有推廣價(jià)值。文章分析了太陽(yáng)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(shè)計(jì)。 【關(guān)鍵詞】太陽(yáng)能 光

2、伏企業(yè) 含氟廢水 處理工藝 近年來(lái)，隨著煤炭、石油等不可再生資源的日益減少，國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能電池行業(yè)得到快速的發(fā)展。但是，太陽(yáng)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(guò)程中會(huì)用到hf等含氟物質(zhì)，決定了該項(xiàng)目中存在一定的環(huán)境污染。受工藝技術(shù)水平等因素的限制，國(guó)內(nèi)許多企業(yè)還沒(méi)有或僅有簡(jiǎn)單的后續(xù)處理設(shè)施，導(dǎo)致排放廢水中的氟含量達(dá)不到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重威脅著人們的健康和生存環(huán)境。 一、太陽(yáng)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(chē)每隔一段時(shí)間運(yùn)走，由該廠負(fù)責(zé)處理。收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為500元/噸。該方案簡(jiǎn)單易行，且不需要任何前期投資及人員安排。但實(shí)際運(yùn)行成本較高

3、，可自己根據(jù)每日排水量得出支出額。 2、設(shè)計(jì)依據(jù) （1）污水處理工程現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況記錄以及所提供的車(chē)間生產(chǎn)情況； （2）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（gb89781996）； （3）水處理設(shè)備制造技術(shù)條件（jb2932-86）； 3、設(shè)計(jì)原則 （1）嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境保護(hù)的各項(xiàng)規(guī)定，確保廢水處理后水質(zhì)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)gb89781996； （2）盡可能的利用原有工藝構(gòu)筑物和設(shè)備，優(yōu)化廢水處理工藝流程。 （3）采用技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行可靠、運(yùn)行費(fèi)用低、操作管理簡(jiǎn)單的工藝，使先進(jìn)性和可靠性有機(jī)地結(jié)合起來(lái)； （4）采用成熟先進(jìn)技術(shù)提高處理效率，盡量降低投資和運(yùn)行費(fèi)用； （5）采用先進(jìn)的控制手段，保證操作運(yùn)行與維護(hù)

4、管理方便可靠。 太陽(yáng)能光伏企業(yè)含氟廢水處理工藝 化學(xué)沉淀法。沉淀法是高濃度含氟廢水處理應(yīng)用較為廣泛的方法之一， 是通過(guò)加藥劑或其它藥物形成氟化物沉淀或絮凝沉淀，通過(guò)固體的分離達(dá)到去除的目的，藥劑、反應(yīng)條件和固液分離的效果決定了沉淀法的處理效率?；瘜W(xué)沉淀法主要應(yīng)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(guò)向廢水中投加鈣鹽等化學(xué)藥品，使鈣離子與氟離子反應(yīng)生成沉淀，來(lái)實(shí)現(xiàn)除去使廢水中的f-的目的。該工藝簡(jiǎn)單方便，費(fèi)用低，但是存在一些不足。處理后的廢水中氟含量達(dá)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(jí)處理反應(yīng)，很難達(dá)到國(guó)標(biāo)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。 混

5、凝沉淀法。決定混凝法除氟效果的關(guān)鍵是混凝劑，混凝劑有無(wú)機(jī)物和有機(jī)物之分，鐵鹽和鋁鹽是最常用的兩大類(lèi)無(wú)機(jī)混凝劑。據(jù)研究，對(duì)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(dá)5080，鐵鹽要達(dá)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(fù)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(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)，適用于工業(yè)廢水的處理。硫酸鋁、聚合鋁等鋁鹽對(duì)氟離子都具有較好的混凝去除效果。使用硫酸鋁時(shí)，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(huì)使出水中含有一定量的對(duì)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(kuò)大到58，聚合鋁的除氟效果與聚合鋁本身的性質(zhì)有關(guān)，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(shí)最為經(jīng)濟(jì)。但鋁鹽混凝沉降法氟離子去除效果受攪拌條件、沉降時(shí)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(shè)備，氟與吸附劑的其他離子或基團(tuán)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(fèi)用往往高于沉淀法，且操作復(fù)雜。 4、反滲透法。反滲透法除氟效率高，但膜價(jià)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(yīng)用。 5、離子交換法。離子交換法設(shè)備投資大，交換劑再生困難，工業(yè)應(yīng)用尚需深入研究。 6、電凝聚法。電凝聚法是利用電解鋁過(guò)程中生成羥基鋁絡(luò)合物和，凝膠的絡(luò)合凝聚作用除氟的方法。其缺點(diǎn)是影響除氟的外部因素過(guò)多，效果不穩(wěn)定，且存在電極鈍化的問(wèn)題。 綜上所述，去除f離子最好的效果是一級(jí)采用化學(xué)沉淀法，二級(jí)采用混凝沉淀法。 三、需注意的問(wèn)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(biāo)準(zhǔn)、廢水處理站投資和運(yùn)行成本。在給定廢水成分和濃度時(shí)，該地所要求的排放標(biāo)準(zhǔn)就成為選擇處理流程的主要因素。根據(jù)國(guó)家新頒發(fā)的污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，氟是類(lèi)污

8、染物，分為三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，它可在排污單位出口取樣，表示允許與工廠中其他廢水來(lái)稀釋?zhuān)?guī)定最高允許濃度一般應(yīng)不超過(guò)10mg/l，但有的城市頒發(fā)了地方標(biāo)準(zhǔn)，如北京、上海對(duì)f-排放濃度很?chē)?yán)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(dá)到上述兩種排放標(biāo)準(zhǔn)，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(jí)反應(yīng)、凝聚、沉淀和過(guò)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(jí)反應(yīng)、凝聚、沉淀；兩級(jí)反應(yīng)、凝聚、沉淀和過(guò)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(yīng)過(guò)程中最佳ph值控制 含氟廢水來(lái)源廣泛，成分復(fù)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(lái)控制反應(yīng)過(guò)程中最佳ph值，是改善處理效果和降低運(yùn)行成本的關(guān)鍵措施之一。例如對(duì)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(yīng)會(huì)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(yīng)的最佳ph值為12左右。而對(duì)含氫氟酸

10、為主的廢水，ph值可以適當(dāng)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?，為共沉f-和，其最佳ph值控制在89為宜。石灰中和反應(yīng)后，還需投加其他藥劑，這應(yīng)根據(jù)各種藥劑所要求的ph進(jìn)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(qiáng)化反應(yīng)和沉淀藥劑與廢水的接觸時(shí)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(yīng)緩慢，并隨f-濃度不斷降低，反應(yīng)速度隨著遞減。因此，必須采取措施使中和反應(yīng)強(qiáng)化。充分?jǐn)嚢杩墒刮锪匣旌暇鶆颍铀僦泻头磻?yīng)，并會(huì)帶來(lái)ca(oh)2粒子表面的caf2覆蓋膜脫落，如果在中和反應(yīng)的同時(shí)投加凝聚劑，使中和反應(yīng)生成物起共沉效應(yīng)，攪拌也有利于該反應(yīng)進(jìn)行。沉淀時(shí)間對(duì)除氟效果的影響，目前還缺乏一致的看法。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，沉淀時(shí)間短，水中殘留氟量為20mg/l以上，沉淀時(shí)間24h則降至78mg/l。但也有人認(rèn)為沉淀時(shí)間與水中氟的去除沒(méi)有明顯的關(guān)系。 四、結(jié)束語(yǔ) 鑒于含氟污水對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)筑物和鋼制設(shè)備的強(qiáng)腐蝕性，對(duì)廢水處理系統(tǒng)內(nèi)主要構(gòu)筑物需進(jìn)行有效的耐氟防腐處理。與含氟廢水接觸的設(shè)備盡可能采用非金屬材質(zhì)，當(dāng)必須采用金屬部件或配件時(shí)，接觸面進(jìn)行耐氟玻璃鋼三布五涂防腐，以保證設(shè)備和配件持久運(yùn)行。 參考文獻(xiàn)： 1 朱亦仁. 環(huán)境污染治理技術(shù)m. 中國(guó)環(huán)境科學(xué)