王沛镇+耿凯

【摘要】：针对某光伏制造企业的含氟废水特点，采用调节、二级反应、二级沉淀及均质工艺流程，从而达到对高浓度含氟废水中F-的去除。工程实践表明，经该工艺处理的高浓度含氟废水满足污水综合排放标准，该系统运行稳定、处理效果良好，F-的平均去除效率达到99%以上。

【关键词】：光伏；含氟废水；二级反应；二级沉淀

1.工程概况：

山东省某光伏企业是一家专业从事太阳能电池生产和组件生产的制造商。太阳能电池片生产过程中产生大量的酸碱废水、无机含氟废水、玻璃清洗水、生活废水、洗涤塔废水、纯水废水等废水。

本项目设计废水处理量为6000m3/d，分二条线并联运行，每条线处理量为3000m3/d。其中进水水质指标如下表：

2、废水工艺：

按照污水处理厂的接管标准，进水及出水水质比较，本项目主要去除的污染物为废水中的氟化物，同时调节PH，并控制其他污染物的排放浓度。光伏含氟废水主要来源于电池生产过程中使用HF产生的无极含氟废水，以及洗涤塔废水中含有的少量含氟废水。废水中的F-平均浓度通常在1000mg/l以上，其浓度较高，采用常规的一级加药反应、沉淀工艺，要保证出水达标排放，必须要求一级反应、沉淀池的去除率高达98%以上。这样，对一级反应、沉淀池的操作管理要求极高，且很难保证处理出水长时间达标排放。本工程设计采用二级加药反应、沉淀处理工艺，一方面大大提高了系统处理废水的抗冲击负荷的能力，同时可以保证出水水质的长期达标排放。项目处理工艺流程如下：

3、工艺流程说明

3.1.调节池：通过泵站提升，由调节池收集车间排放的各股废水，调节池内设置预曝气系统，使混合废水得到充分的搅拌混和。调节池设计采用半埋式，设置废水提升泵，用于将废水提升至后续处理单元。

3.2.应急池：用于废水的应急排放。应急池与调节池合并设计，停留时间为1.6小时。

3.3.反应池：采用二级反应池设置，每级反应池分三格设置，池内分别投加Ca（OH）2、PAC、PAM、等药剂，并经池内搅拌装置搅拌混合反应，使废水中的氟离子与钙离子反应生成氟化钙沉淀物。

3.4.沉淀池：用于沉淀氟化钙污泥。沉淀池设计采用幅流式，每级沉淀池的设计表面负荷：0.65m3/m2.h，沉淀池污泥采用污泥泵进行抽吸排放。

3.5.混合池：经过二级反应、沉淀后的出水，其PH值还有可能超标，通过在混合池内进行最终的PH调节与混合，来保证最终处理出水的PH值符合排放要求。

3.6.放流池：处理出水经放流池进行自流排放。

3.7.污泥均质池：废水处理过程中产生的污泥主要为氟化钙污泥。项目设计一座污泥均质池，池内设置搅拌机，用于均匀搅拌混合污泥。

3.8.综合设备间：综合设备间由二部分组成，一部分为污泥脱水间，设置二层，上层为电气控制室及污泥脱水间。下层为卸泥车库及辅助房间。另一部分为加药间，加药间内设置加药贮罐，贮药罐的容积根据所用药剂量的多少来确定，每个贮药罐旁边设置加药泵，用于投加至各个投药点。

4、主要构建筑物及工艺设备介绍

4.1.泵：本项目处理废水主要为酸碱水及含氟水，其废水具有较强的腐蚀性，因此应选用具有较强耐腐蚀性能的水泵。本项目选用的污水泵采用衬氟污水泵，加药泵及卸料泵采用聚丙烯材料的氣动隔膜泵，污泥泵采用螺杆泵。

4.2.搅拌机： 搅拌机是专门用于混凝搅拌的设备，本项目设计采用框式搅拌机。框式搅拌器对促进化学反应速度、提高生产效率能起到较大的作用。其结构比较坚固，搅动物料量大。框式搅拌器可满足絮凝规律的要求，使絮凝过程中各段具有不同的搅拌强度，可以适应水量和水温的变化。水头损失小，池体结构简单，外加能量组合方便。同时设置无级调速后可随水量、原水浊度和投药量的变化而调整搅拌强度，达到满意的絮凝效果，节约药剂的用量。

4.3.刮泥机：本项目的沉淀池为幅流式沉淀式，池内设计的刮泥机主要考虑其材质必须满足防腐蚀性能。因此采用的刮泥机水下部分采用SS316材质，水上桥架部分采用SS304材质。

4.4.压滤机：本项目废水处理过程中产生的污泥主要为氟化钙污泥，其污泥的特性是粘度大，采用常规的离心脱水或带式压滤其脱水效果均较差，氟化钙污泥脱水建议采用全自动厢式（高压隔膜）压滤脱水机，为保证污泥脱水效果，压滤机过滤压力采用1.0MPa，同时为防止粘度大的氟化钙污泥粘附于滤板上，压滤机应同时配套设置空气吹脱。

4.5.调节池1座，调节池设计采用半埋式，停留时间为6小时，有效容积1500m3。

4.6.应急池1座，应急池与调节池合并设计，停留时间为1.6小时，有效容积400m3。

4.7.反应池4座，单个反应池设计有效总容积114m3，外形尺寸：5.3×4.3×5.5m，有效水深：5m。

4.8.沉淀池4座，每级沉淀池的设计表面负荷：0.65m3/m2.h，外形尺寸：φ15.4×5.5m。

4.9.混合池1座，混合池设计有效容积216m3，外形尺寸：9×6×5.5m，有效水深：4m。

4.10.放流池1座，设计有效容积341.64m3，外形尺寸：14.6×6×5.5m，有效水深：3.9m。

4.11.污泥均质池1座，设计有效容积240m3，外形尺寸：8×6×5.5m，有效水深：5m。

4.12.综合设备间1座，外形尺寸为32×18m，框架结构。

5、运行效果

由下图可知，利用此工艺处理光伏含氟废水，进水F-浓度在1300～2200mg/L，经过处理后的出水F-浓度为10～15mg/L，去除效率达到99%以上。其他污染物控制在园区废水接管标准以内。

6工程分析：

1.本项目严格执行国家关于环境保护的有关法规、水污染防治条例及废水综合排放标准， 采用高效节能、简便易行的先进废水、污泥处理工艺，废水、污泥处理效果好，工程投资和日常运行费用低；

2.本项目采用合理先进工艺、可靠设备，建设方便管理、技术先进的废水处理设施。选用国内外先进、可靠、高效、管理和维修方便的处理设备。

3.本项目废水处理过程中产生的污泥合规处理处置，不造成二次污染；

4.本项目采用可靠、安全的控制系统，实现科学自动化管理，技术先进、经济合理。

5.本项目采取远期规划分期实施的原则，工程建设与发展规划相协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益。

【参考文献】：

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[2]潘文琛，李卓.太阳能光伏制造企业废水处理工程实例[J].给水排水，2015，12（41）：53-55.

[3]陈威，龚松.光伏太阳能产业含氟废水处理工程应用研究[J].工业安全与环保，2013，39（9）：41-43.

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作者简介

王沛镇，1985年11月17日生人，籍贯内蒙古通辽市奈曼旗，毕业于内蒙古科技大学环境工程专业，河海大学工程硕士在读。目前从事工厂的安全、环保相关管理工作。endprint