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光伏制造企业废水处理工程思考

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1工程概况

湖南省某光电科技有限公司是以太阳能光伏制造装备为核心,包含拉晶、铸锭、切片、电池片、组件、应用产品和新型储能材料等技术的高新技术企业。生产过程中产生大量废水,废水主要含有硅粉、碳化硅、聚乙二醇、氢氟酸、柠檬酸、洗涤剂及少量的表面活性剂,综合废水COD及SS高,且存在大量的氟化物,可生化性较差。该公司需要处理的水量约为1000m3/d,其中包括800m3/d的脱胶废水和200m3/d的开方废水,按20h/d运行来设计,则设计流量为Q=50m3/h。本工程废水处理后不回用部分的出水水质执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准,其回用水水质满足业主生产要求,其具体水质指标如表1所示。

2废水处理工艺

通过以上分析,本方案拟采用两组工艺,第一组(处理水量300m3/d):混凝沉淀-水解酸化-接触氧化-气浮,去除悬浮物的同时去除废水中的有机物,然后通过气浮的固液分离确保达到废水的排放标准;第二组(处理水量700m3/d):混凝沉淀-过滤-膜处理的组合工艺,在去除悬浮物的同时去除废水中的有机物,经过后续的深度处理系统,确保出水能达到生产回用水水质标准。通过对该公司现场实地考察,结合甲方的要求及工程进度情况,设计该废水处理工艺流程如图1所示。

2.1工艺流程说明脱胶、开方生产工序产生的废水经过管道单独收集后流至生产车间外边的集水池,然后两股废水均由泵从集水池中提升至混凝沉淀池,向混凝沉淀池中添加絮凝剂、助凝剂,添加的药剂与废水充分反应,不断形成大的絮状物,絮状物在沉淀池中沉淀,上清液出水也分两股,一股300m3/d废水通过泵依次进入水解酸化池、接触氧化池反应后泵入气浮系统,反应后的浮渣排入污泥浓缩池,出水则达标排放;另一股700m3/d的废水经过泵提升后进入石英砂过滤罐、保安过滤器、陶瓷膜过滤器,进行进一步的深度处理,出水用于生产回用,过滤器采用全自动成套设备,配有进水泵和反冲洗泵,陶瓷膜过滤器出水至回用水箱,回用水箱暂时存放出水,用作厂区生产回用水。混凝沉淀池的污泥进入污泥浓缩池,然后进入板框压滤机压滤,压滤液流入调节池后经后续处理,泥饼外运。

2.2工艺流程特点本废水处理工艺具有以下特点:(1)设备采用钢制结构,使工程造价降低,工程进度提前,占地面积大幅度减少。(2)采用絮凝沉淀石英砂过滤与陶瓷膜过滤的组合深度处理工艺,使废水能够达到回用水水质要求。(3)废水处理设备操作简单,操作人员劳动强度小。

3主要处理构筑物及设备参数

3.1集水池集水池1座,用于收集产生的脱胶废水。钢筋混凝土结构,工艺尺寸×H=4.5m×3.5m。在调节池内设预曝气装置、废水提升泵2台和液位控制器1套。

3.2混凝沉淀池混凝沉淀池1座,脱胶废水、开方废水由泵提升至混凝沉淀池,采用全自动加药系统向混凝沉淀池中投加碱、PAC、PAM,在进水中心筒中,药剂与废水充分反应,不断形成大的矾花,然后矾花在沉淀池中沉淀下来。絮凝沉淀池采用钢结构设备,工艺尺寸×H=8m×8m,其主要包括反应区、缓冲区、污泥区、中心筒等。表面负荷1.00m3/(m2•h)。内设在线pH控制系统1套,电磁流量计1套,全自动加药系统3套(1套加碱调节pH,1套加PAC,1套加PAM)。

3.3气浮系统气浮系统1台,尺寸:L×B×H=5.2m×3.2m×2.5m,流量Q=15m3/h,分离区面积4.5m2。内设空压机1台,回流泵1台,PAC、PAM加药计量泵4台(2用2备)。

3.4石英砂过滤罐石英砂过滤罐2个,碳钢结构,工艺尺寸:×H=1.5m×3.2m,过滤速度为13.2m/h,内设0.5~1.2mm石英砂的填料,填料层高度1m。内设反冲洗泵1台。

3.5保安过滤器保安过滤器1个,碳钢结构,工艺尺寸:×H=0.6m×3m。

3.6陶瓷膜过滤器陶瓷膜过滤器1套,外壳不锈钢,内部膜组件,最大处理量40m3/h。过滤元件主要规格:管状制品,30mm,长度1000mm,微孔1.0μm,采用陶瓷膜组件形式,大概需要过滤面积为200m2。

3.7污泥浓缩池污泥浓缩池1座,地上式钢结构,尺寸:×H=4m×4.3m,内设污泥螺杆泵2台,板框压滤机2台。

4运行效果

由图2~图4可知,利用水解酸化-接触氧化工艺处理光伏废水,进水COD在800~1600mg/L、SS在600~800mg/L,氟离子浓度在800~1000mg/L时,去除率分别达到92.24%,94%和99%,出水水质均达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准。滤器、陶瓷膜过滤器等进行进一步的深度处理后,进水COD在800~1600mg/L、SS在600~800mg/L,氟离子在800~1000mg/L时,去除率分别达到96.85%、98.46%和99%,出水水质满足该企业回用水标准。

5工程效益

(1)环境效益。项目实施后,能有效改善当地的水质状况以及周围水域生态环境,能减轻现有的污水处理设施的压力。(2)经济效益。本项目实施后的直接收益是中水回用,本工程对中水进行70%回用,回用水量为700m3/d,可以减少购买自来水的费用。

作者:潘文琛 李卓 单位:郑州财经学院 湖南先科环保有限公司

光伏制造企业废水处理工程思考责任编辑:杨雪    阅读:人次