太阳能行业废水处理

太阳能废水处理

设计原则

 

（1）严格执行环境保护的各项规定，确保废水处理后水质符合国家标准《污水综合排放标准》GB8978—1996；

 

（2）尽可能的利用原有工艺构筑物和设备，优化废水处理工艺流程。

 

（3）采用技术先进、运行可靠、运行费用低、操作管理简单的工艺，使先进性和可靠性有机地结合起来；

 

（4）采用成熟先进技术提高处理效率，尽量降低投资和运行费用；

 

（5）采用先进的控制手段，保证操作运行与维护管理方便可靠。

 

太阳能光伏企业含氟废水处理工艺

 

化学沉淀法。沉淀法是高浓度含氟废水处理应用较为广泛的方法之一，

 

是通过加药剂或其它药物形成氟化物沉淀或絮凝沉淀，通过固体的分离达到去除的目的，药剂、反应条件和固液分离的效果决定了沉淀法的处理效率。化学沉淀法主要应用于高浓度含氟废水处理，采用较多的是钙盐沉淀法，即石灰沉淀法，通过向废水中投加钙盐等化学药品，使钙离子与氟离子反应生成沉淀，来实现除去使废水中的F-的目的。该工艺简单方便，费用低，但是存在一些不足。处理后的废水中氟含量达15mg/L后，再加石灰水，很难形成沉淀物，因此该方法一般适合于高浓度含氟废水的一级处理反应，很难达到国标一级标准。

 

混凝沉淀法。决定混凝法除氟效果的关键是混凝剂，混凝剂有无机物和有机物之分，铁盐和铝盐是最常用的两大类无机混凝剂。据研究，对氟质量浓度为25～50mg/L的废水，铁盐混凝剂的除氟率较低，在10％～30％之间，而铝盐混凝剂可达50％～80％，铁盐要达到较高的除氟率，需配合使用。最后需用酸将PH调至中性才能排放，工艺复杂。而铝盐则可在接近中性的条件下除氟与钙盐沉淀法相比，铝盐混凝沉降法具有药剂投加量少、处理水量大、成本低、一次处理后出水即可达到国家排放标准的优点，适用于工业废水的处理。硫酸铝、聚合铝等铝盐对氟离子都具有较好的混凝去除效果。使用硫酸铝时，混凝最佳PH为6.4～7.2，但投加量较大，根据不同情况每吨水需投加150～1000g，这会使出水中含有一定量的对人体有害的溶解铝，使用聚合铝后，用量可减少一半左右，混凝最佳PH范围扩大到5~8，聚合铝的除氟效果与聚合铝本身的性质有关，碱化度为75％左右的聚合铝除氟最佳，投加量以水中F与AL的摩尔比为0.7时最为经济。但铝盐混凝沉降法氟离子去除效果受搅拌条件、沉降时间等操作因素及水中、等阴离子的影响较大，出水水质不够稳定。

 

3、吸附法。吸附法主要是将含氟废水通入装有氟吸附剂的设备，氟与吸附剂的其他离子或基团交换而留在吸附剂上从而被去除，适用于水量较小的饮用水深度处理，处理费用往往高于沉淀法，且操作复杂。

 

4、反渗透法。反渗透法除氟效率高，但膜价格昂贵，且膜在除氟方面的稳定性尚待研究，因此阻碍了膜在工业含氟废水处理中的应用。

 

5、离子交换法。离子交换法设备投资大，交换剂再生困难，工业应用尚需深入研究。

 

6、电凝聚法。电凝聚法是利用电解铝过程中生成羟基铝络合物和，凝胶的络合凝聚作用除氟的方法。其缺点是影响除氟的外部因素过多，效果不稳定，且存在电极钝化的问题。

 

综上所述，去除F离子最好的效果是一级采用化学沉淀法，二级采用混凝沉淀法。

 

需注意的问题

 

1、选用合适的处理流程

 

废水处理流程的选择依据是废水性质，排放标准、废水处理站投资和运行成本。在给定废水成分和浓度时，该地所要求的排放标准就成为选择处理流程的主要因素。根据国家新颁发的污水综合排放标准，氟是Ⅱ类污染物，分为三级排放标准，它可在排污单位出口取样，表示允许与工厂中其他废水来稀释，规定最高允许浓度一般应不超过10mg/L，但有的城市颁发了地方标准，如北京、上海对F-排放浓度很严格，在不允许稀释条件下，要求小于8mg/L。现以电子工厂所排出含氟废水为例，为达到上述两种排放标准，即10mg/L和8mg/L，别采用以下流程是合适的。一段处理工艺，它包括三级反应、凝聚、沉淀和过滤，药剂可用石灰、磷酸、硫酸铝和聚丙烯酰胺，处理后可使F-≤12mg/L。二段处理工艺，它包括两级反应、凝聚、沉淀；两级反应、凝聚、沉淀和过滤。药剂可采用石灰、三氯化铁（或磷酸）、聚丙烯酰胺；石灰、硫酸铝、聚丙烯酰胺。处理后可使F-≤8mg/L。

 

2、反应过程中最佳pH值控制

 

含氟废水来源广泛，成分复杂，如磷酸及磷肥工业中，含氟废水以氟硅酸较多，且含有一定的磷酸及磷酸钙；电镀及钢加工的含氟废水，除了氢氟酸，还含有一定的铁离子；制铝工业的含氟废水，除了氢氟酸，还含有氟硅酸及铝离子，而电子工业的含氟废水大多以氢氟酸形态存在，但也有一定的重金属Pb2+、Zn2+等。因此，根据含氟废水中不同成分，来控制反应过程中最佳pH值，是改善处理效果和降低运行成本的关键措施之一。例如对含氟硅酸为主的废水，由于氟硅酸在中性溶液中与石灰反应会生成易溶性氟硅酸钙，只有在碱性溶液中才能生成难溶性氟化钙，故该反应的最佳pH值为12左右。而对含氢氟酸为主的废水，pH值可以适当降低，以佛山彩管厂氢氟酸废水装置为例，该装置的废水成分以HF-为主，且带有，为共沉F-和，其最佳pH值控制在8～9为宜。石灰中和反应后，还需投加其他药剂，这应根据各种药剂所要求的pH进行调整，如磷酸为偏酸性或中性，硫酸铝为7.0，氯化钙为5.7～8。

 

3、强化反应和沉淀药剂与废水的接触时间是保证除氟效果的基本因素。在常温条件下，含氟废水石灰中和所生成的氟化钙反应缓慢，并随F-浓度不断降低，反应速度随着递减。因此，必须采取措施使中和反应强化。充分搅拌可使物料混合均匀，加速中和反应，并会带来Ca(OH)2粒子表面的CaF2覆盖膜脱落，如果在中和反应的同时投加凝聚剂，使中和反应生成物起共沉效应，搅拌也有利于该反应进行。沉淀时间对除氟效果的影响，目前还缺乏一致的看法。据文献报导，沉淀时间短，水中残留氟量为20mg/L以上，沉淀时间24h则降至7～8mg/L。但也有人认为沉淀时间与水中氟的去除没有明显的关系。