晶澳公司光伏废水脱氮改造工程技术研究
太阳能光伏制造企业生产废水除氟降氮处理工程实例
表 １ 企业各工段废水情况
废水类别 含酸废水 高氟废水 低氟废水
合计
废水量 ／（ｔ／ａ） １２００ ４８００ ２４５０００ ２５１０００
ｐＨ １～２ １～２ ２～４ ２～４
氨氮 ／（ｍｇ／Ｌ） ３０ ３０ ３０ ３０
总氮 ／（ｍｇ／Ｌ） ４４８７０ １７８２３ ８６ ６３９
氟化物 ／（ｍｇ／Ｌ） ／
关键词：光伏生产废水；混凝沉淀；反硝化；Ａ／Ｏ；除氟；降氮 中图分类号：Ｘ７０３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７３－９６５５（２０１９）０２－００６６－０４
自 ２００２年以来，我国光伏光电行业飞速发展， 尤以晶体硅太阳能电池板发展最为成熟［１－２］。由于 晶体硅太阳能电池板生产过程中大量使用氢氟酸、 硝酸等化学品，从而产生高浓度含氟含氮生产废 水。废水除氟常用的方法为絮凝沉淀［３－５］，降氮方 法有协同 反 硝 化［６］等， 江 苏 省 某 硅 片 太 阳 能 板 生 产企业采用两级絮凝沉淀 ＋反硝化 ＋Ａ／Ｏ工艺对 生产废水进行除氟降氮，根据中试监测结果，生产 废水中氟化物、总氮、硝酸盐氮和氨氮去除率分别 为 ９９６％、９６８％、９８３％ 和 ６６７％。本 文 以 该 企业为例，介绍其生产废水除氟降氮工艺及运行监
３ 废水处理工艺 ３１ 废水处理工艺
太阳能光伏制造企业生产废水除氟降氮处理工程实例 刘莎
３２ 工艺流程说明 ３２１ 除氟
（１） 调节池 含酸废 水、高 氟 废 水 和 低 氟 废 水 排 入 调 节 池 中，平均停留时间约 ９ｈ。调节水质和水量后，由 调节池提升泵送至一级除氟反应池。 （２） 一级除氟反应池、一级除氟沉淀池 一级除氟反应池内加入石灰乳液，并通过 ｐＨ 计控制石灰投加系统的启停，废水中的氟与石灰反 应生成氟化钙。待池中 ｐＨ稳定后，加入 ＰＡＭ，废 水中悬浮物絮凝。反应池底部设有搅拌机，避免池 底出现沉淀。 一级除氟反应池出水自流进入一级除氟沉淀 池，废水中的悬浮物，在重力作用下慢慢沉降。上 清液 自 流 进 入 二 级 除 氟 系 统，污 泥 排 入 物 化 污 泥池。 （３） 二级除氟反应池、二级除氟沉淀池 二级除 氟 反 应 池 内 加 入 氯 化 钙 溶 液， 并 通 过 ｐＨ计监控池中 ｐＨ值，废水中的氟与投加的氯化 钙反应生成氟化钙。待池中 ｐＨ稳定后，依次加入 聚合硫酸铁和 ＰＡＭ。反应池底部设有搅拌机，避 免池底出现沉淀。 二级除氟反应池出水自流进入二级除氟沉淀 池，废水中的悬浮物在重力作用下慢慢沉降。上清 液自流进入脱氮装置，污泥排入物化污泥池。 ３２２ 脱氮 废水中氮的主要形态为硝态氮，企业采用高效 脱氮菌种和高效反应器，利用甲醇和营养盐作为主 要反硝化电子供体，通过反硝化微生物将硝态氮还 原为氮气，从而达到脱氮目标。
科技成果——光伏行业低碳氮比废水生物处理技术
科技成果——光伏行业低碳氮比废水生物处理技术适用范围光伏等行业及城市污水低碳氮比废水的处理技术原理本工艺针对光伏行业废水治理中聚乙二醇和H2O2的冲击以及废水中碳源不足等技术难点，采用水解酸化池作为缓冲池，通过水解菌作用将大分子物质分解成小分子物质，提高其可生化性；同时生化缓冲池可以利用厌氧条件有效缓冲H2O2进入而导致的分子氧冲击；最后，通过对生产原料与废水指标联动分析，采用易降解碳源，提高反硝化效率，增大反硝化脱氮负荷，降低废水处理成本。
工艺流程废水进入水解酸化池，改善废水的可生化性，并降低H2O2对后续反硝化系统的影响；经水解后废水在反硝化池中补充部分碳源，通过反硝化细菌作用将NO3-N转化为N2；废水进入硝化池，在硝化作用下，将NH3-N转化为NO3-N，同时通过硝化液回流至反硝化池中，进一步去除废水中的TN，硝化池同时去除废水中剩余的COD，确保废水处理达标；通过二沉池向水解酸化池和反硝化池回流污泥，确保池内污泥浓度稳定；最终出水达标排放。
关键技术利用水解酸化池作为生化缓冲池后，在水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，从而改善废水的可生化性；同时通过在水解酸化池外加碳源（葡萄糖或者甲醇，碳氮比达到4：1为基准数，实际运行根据实际情况微调），作为部分还原性物质，以降低H2O2对后续反硝化系统的影响；采用生产原料使用量与池内水质指标联动分析，精确确定外加碳源的投加量和投加位置，从而降低废水处理成本。
典型规模该系统能够达到3000-10000t/d的处理规模。
应用情况在江苏泰州建成了5000t/d光伏太阳能电池生产废水处理系统。
典型案例（一）项目概况江苏中来光电科技有限公司光伏废水处理系统设计日处理量5000t，污水来自于其生产车间排放的生产废水，2016年5月开工建设，于2016年12月完成调试并建成投产。
（二）技术指标项目出水COD浓度由1000mg/L降至150mg/L以下，氟离子浓度由1000mg/L降至8.0mg/L以下，总氮由600mg/L降至40mg/L以下。
光伏太阳能产业含氟废水处理工程应用研究
2013年第39卷第9期工业安全与环保s e瞰砌)er2013I ndust r i al Saf et y a nd Envi r onm e nt al Pr o t ect i on41光伏太阳能产业含氟废水处理工程应用研究陈威(武汉科技大学龚松武汉430065)摘要光伏太阳能产业主要以太阳能电池产品为主，在生产过程中产生了大量的含氟废水。
目前含氟废水主要采用化学沉淀法进行处理，但是这种单一的方法难以实现出水氟离子质量浓度<10m g／L的国家工业废水排放标准。
针对某实际工程，通过将化学沉淀法与絮凝沉淀法相结合的两级处理工艺，串联处理太阳能电池生产过程中产生的含氟废水，在以pH值控制在8～12之间为基础条件的情况下，最终实现氟离子质量浓度由进水的400m g／L下降至8ng／L，低于国家工业废水排放标准对氟离子的排放要求。
关键词光伏太阳能产业含氟废水两级处理工艺化学沉淀法絮凝沉淀法T he R es ea r ch of t he Fl uor i ne—-c ont a i ni ng W ast ew at er T r eat m ent i n PV I ndus t r yC M E N W ei G O N G Son g(骸也嫩U ni镢si t y of Sci e nce and T e chnol ogy飘威∞430065)A hsaae t T he sol ar pr oduct sB r e t he m ai n pr o duc t s of t he I N i ndus t r y．but t he r e st il l produces m uc h Fl uor i ne—conU m向g w a st ew at e r．Curr ent l y t he che m i c a l pr eci pi t at i on is t he m ai n t r eat m ent m et hod us e d t o t r eat f l uor i ne—cont口；nm g w as t ew a t er，but t his s ing【e w a y can’t m eet t he nat i onal em i s si on st andar ds f or i ndust r i al w a st ew a t e r of I F]<10m g／L．S o t he c om bi na-t i on of c he m i ca l pr eci pi t at i on a nd co agul at i n g se di l nent“on m et hod is app U ed t o t r eat t he f l uor i ne—cont ai ni ng w a st ew a t e r f rom sol ar pr oduct s m anuf act ur i ng a nd under con di t i o ns cont r o l l i ng pH i n8t o12，f i nal]y conce nt r at i on of[F]can be de-cD ea se d fr om400m g／L i n i np ut w at er t o8m g／L i n out put w a t e r，l ow e r t han t hat st i pul at ed i n t he nat i onal em i s si on st an-da r ds f or i ndust r i al w aat ew a t er．K eyW or ds PV i nd ust r y f l uor i ne—c ont ai l l i l l g w a st ew a t e r t w o—st a ge t r eat m ent pr oces s c he m i c al pr eci pi t at i on coag-ut a在ng se di m ent at i on0引言在传统燃料能源日益减少且对环境所造成的污染日趋严重的情况下，许多国家已把发展可再生能源作为未来实现可持续发展的重要途径。
光伏废水除氟、脱氮优化设计
环境科学光伏废水除氟、脱氮优化设计赵 岩，赖伯海，胡晓聪，余旭杰（浙江艾摩柯斯环境科技有限公司，浙江 杭州 310000）摘要：针对光伏废水高氟、高氮的特点，对其进行优化设计，采用氯化钙作为除氟药剂，投加混凝剂PAC 和助凝剂PAM 加快絮状物的沉降，除氟效果显著；采用高效生物脱氮反应器和A/O 相结合的处理工艺处理总氮，运行费用低，占地面积小，总氮去除效果高，出水水质满足《电池工业污染物排放标准》（GB30484-2013）间接排放标准。
关键词：光伏废水；除氟；脱氮近年来，我国光伏行业飞速发展,如今已经成为世界最大的太阳能电池生产国，尤其以晶体硅太阳能电池板发展最为成熟，太阳能电池产品的关键技术之一就是去除电池片表面的磷硅玻璃，即将硅片晶体浸泡于氢氟酸溶液中，使其生成可溶性络合物六氟硅酸，从而去除硅片表面形成的磷硅玻璃，加大晶体硅对于太阳的吸收能力，太阳能电池特殊的生产工艺以及生产中要使用某些原辅材料，决定了该项目中存在一定的环境污染。
目前世界上应用最广泛的太阳能电池是单晶体硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池等。
在产品生产过程中，会产生大量的含氟废水和含氮废水，为实现工业的可持续发展，治理光伏行业废水使其达标排放，具有十分重要的现实意义。
1 工程概况 浙江某能源科技有限公司新增项目生产产品主要为单、多晶硅电池片。
厂区废水包括生产废水和生活污水两部分，其中生产废水包括高酸废水、低酸废水、含碱废水、酸雾吸收塔废水、高氨废水和醇碱类废水等。
本项目设计处理水量5500t/d，出水水质执行《电池工业污染物排放标准》（GB30484-2013）间接排放标准，相关指标见表1。
表1 设计进出水水质一览表水量（t/d）pH COD (mg/L)F (mg/L) NH -N (mg/L)TN (mg/L) 设计进水 5500 6～9 900 500 300 550 设计出水55006～9150830402 废水处理工艺（1）废水预处理。
光伏行业含氟总氮超标废水处理案例分析
光伏行业含氟总氮超标废水处理案例分析作者：北京君联合环境科技有限公司1 项目概述江苏某新能源公司为生产太阳能光伏电池板的制造企业，生产过程中产生含氟、含酸废水。
公司目前虽然有废水处理设备，但废水经过处理后仍不达标。
因此，需要对项目现场进行改造工作，以便实现废水的达标排放。
本项目的废水处理难点在于废水水量大、废水水质复杂，出水要求高。
现场目前有低氟废水、高浓度酸废水和含银废水三股废水，三股废水水质和水量如下：废水水质指标出水水质指标目前对三股水的处理工艺为：（1）硝酸废水：通过投加石灰中和去除氟离子后并入低氟废水；（2）含银废水：通过投加石灰中和去除氟离子后进入生化系统；（3）低氟废水：低氟废水与石灰中和后的硝酸废水含银废水混合后，采用石灰+氯化钙双级沉淀去除氟离子，上清液进入生化系统，与含银废水一起经过生化系统处理。
上述三股废水经过处理后不能实现完全达标，其中氟离子、氨氮和总氮超标。
鉴于此，我们给出合理的改造建议方案，最终实现废水的达标排放。
2工艺改造说明2.1 已有工艺的主要问题目前厂内的废水处理后氟离子、氨氮、总氮均不达标，这是由于以下几个原因：（1）化学沉淀法除氟效果一般。
单纯的采用化学法除氟出水一般在15mg/L左右，不能满足<8mg/L稳定排放的要求。
（2）硝酸废水和含银废水中含有高浓度的总氮和氨氮，需要先经过脱氮预处理后再进行下一步处理，仅做石灰除氟是不够的。
（3）低氟废水的可生化性很差，不能很好的进行生化去除废水中的总氮。
（4）冬天水温较低，温度对生化影响较大，尤其是去除总氮的硝化菌对温度更加敏感，一般低于8摄氏度认为硝化菌处于休眠状态，是不能去除总氮的。
上面是目前厂内已有污水处理设备的主要问题，除了以上4个主要问题，还有投加药剂种类不恰当，生化和除氟系统运行参数没有优化，比如生化系统SV30、MLSS污泥浓度、污泥回流、HRT时间等重要参数没有优化等问题。
2.2工艺改造方案针对以上问题，我们提出如下废水处理方案：（1）硝酸废水：使用一套MVR蒸发结晶器处理硝酸废水，最终生成盐和蒸馏水，该股水实现零排放。
光伏太阳能电池生产废水处理技术研究进展
光伏太阳能电池生产废水处理技术研究进展光伏太阳能电池生产废水处理技术研究进展随着太阳能光伏产业的迅速发展，光伏太阳能电池生产过程中产生的废水处理问题日益凸显，也成为了制约光伏产业可持续发展的重要环节之一。
废水中富集的有机物、重金属离子等污染物不仅对水体环境造成了严重威胁，还可能对人体健康产生潜在的风险。
因此，研究与发展高效、经济且环保的废水处理技术已经成为当务之急。
目前，针对光伏太阳能电池生产废水的处理方法主要包括物理方法、化学方法和生物方法三个方面。
物理方法是较为传统的废水处理技术，包括沉淀、过滤、吸附等，其优点是操作简便，对废水中的固体悬浮物、胶体物质和部分溶解性有机物有一定的去除效果。
例如，采用混凝剂与沉淀剂在物理反应的作用下可以使废水中的可溶性污染物快速沉淀，经过过滤处理后可以得到较为清洁的水。
但是，这种方法对废水中的重金属离子等污染物去除效果较差，同时处理过程中可能会产生大量的污泥，需要进行进一步的处理和处置。
化学方法是光伏太阳能电池生产废水处理的一种重要手段，能够更彻底地去除废水中的有机物和重金属离子等污染物。
常用的化学方法包括氧化法、还原法、络合法等。
例如，利用臭氧氧化法可以将废水中的有机物氧化成无机物，从而实现废水的处理和净化。
此外，还可以通过还原剂还原重金属离子，将其转化为相对稳定的沉淀物，从而降低重金属的毒性。
生物方法是当前研究与发展的热点之一，特点是高效、低能耗、环保性好。
常用的生物处理方法包括生物膜法、厌氧发酵法等。
例如，利用生物膜反应器可以将有机物通过微生物降解转化为无机物，从而达到废水处理与净化的效果。
生物方法的优点是可以同时去除废水中的有机物和重金属离子等污染物，且废水处理过程中不会产生二次污染。
总的来说，光伏太阳能电池生产废水处理技术的研究进展为光伏产业的可持续发展提供了重要的支撑。
目前，各种废水处理方法在实际应用中各具优缺点，尚需进一步研究与改进。
未来，通过结合多种处理技术，不断提高处理效率和降低处理成本，光伏太阳能电池生产废水得到有效处理将成为可能综上所述，光伏太阳能电池生产废水处理存在一定的挑战，包括产生大量污泥和进一步处理的需求。
光伏废水处理国外案例
光伏废水处理国外案例光伏废水处理是指利用光伏光电技术来处理废水，实现废水的净化和资源化利用。
下面列举了国外的一些光伏废水处理案例，以供参考。
1. 美国加州大学洛杉矶分校的研究团队开发了一种基于光伏技术的废水处理系统。
该系统利用太阳能电池板吸收太阳能，通过光电化学反应将废水中的有机物和重金属离子转化为无害的物质，并产生电能供系统运行。
2. 德国某公司开发的光伏废水处理设备利用太阳能电池板产生电能，通过电解和电化学反应将废水中的有机物和污染物分解，实现高效的废水处理和资源回收。
3. 英国一家环保公司研发的光伏废水处理系统利用太阳能电池板产生电能，通过光催化和化学反应将废水中的有机物氧化分解，同时利用光伏发电技术将产生的电能供系统自身运行，实现了能源的自给自足。
4. 澳大利亚墨尔本的一家研究机构利用光伏技术开发了一种高效的废水处理系统。
该系统利用太阳能电池板产生电能，通过电化学反应将废水中的有机物和重金属离子去除，同时利用光伏发电技术将产生的电能供系统运行，实现了能源的循环利用。
5. 日本一家工程公司利用光伏技术开发了一种紧凑型的废水处理设备。
该设备利用太阳能电池板产生电能，通过光催化和化学反应将废水中的有机物和污染物分解，同时利用光伏发电技术将产生的电能供设备运行，实现了废水的净化和能源的自给自足。
6. 加拿大一家环保公司利用光伏技术研发了一种智能型的废水处理系统。
该系统利用太阳能电池板产生电能，通过光电化学反应将废水中的有机物和重金属离子转化为无害的物质，并利用光伏发电技术将产生的电能供系统运行，实现了废水的资源化利用和能源的循环利用。
7. 法国一家研究机构开发了一种基于光伏技术的微型废水处理系统。
该系统利用太阳能电池板产生电能，通过光催化和化学反应将废水中的有机物和污染物分解，同时利用光伏发电技术将产生的电能供系统自身运行，实现了废水的净化和能源的自给自足。
8. 荷兰一家环保公司利用光伏技术开发了一种高效的废水处理设备。
单晶硅太阳电池湿法刻蚀工艺研究
太 阳 能第6期 总第338期2022年6月No.6 Total No.338 Jun., 2022SOLAR ENERGY0 引言近年来，光伏企业在注重效益发展的同时，从技术发展角度日益重视环境的保护，严格执行环保要求，但这也给其带来越来越重的废水处理压力。
在太阳电池制备过程中，湿法刻蚀工艺包括湿法酸抛和湿法碱抛2种。
其中，湿法酸抛工艺中硝酸(HNO3)的使用造成废水处理成本剧增，这是因为，含氮废水对人和水生生物的危害较大，因此处理含氮废水成为太阳电池生产中必不可少的环节，成本也随之增加。
目前，处理高浓度含氮废水的方法主要有吹脱法、化学沉淀法；处理低浓度含氮废水的方法有吸附法、折点氯化法、生物法、膜技术等。
无论采用上述何种处理方式，处理后的污水仍存在二次污染的问题。
而且上述两类废水处理方式都存在成本高的共性，因此太阳电池采用湿法刻蚀工艺时，降低硝酸的用量尤为迫切。
虽然湿法刻蚀机刻蚀槽内的反应很复杂，但总刻蚀反应可用化学方程式表示为：5Si+6HNO3+30HF=5H2SiF6+2NO2+ 4NO+10H2O+3H2 (1)从式(1)中可以看出，随着刻蚀反应的进行，HNO3和氢氟酸(HF)一直在消耗，需要一直进行补充。
目前，为保证刻蚀效果和刻蚀速率，HNO3一直处于过量状态，需要在保证产品效率和产品质量的前提下降低HNO3的量，并在试验过程中找到最佳比例。
由于HNO3废水的处理费用过高，若要去掉HNO3，可以用湿法碱抛来替代湿法酸抛，但需要增加酸洗环节。
该工艺需要首先去除硅片背面的磷硅玻璃，然后利用碱和氢氧化钠(NaOH)反应对硅片背面进行抛光，由于正面有氧化层保护，再加入一种亲氧添加剂保护正面，以抑制正面反应，达到背面抛光的效果。
湿法碱抛工艺从成本上考虑具有可行性，只需对原有产线进行简单的改造即可，通过增加2台设备实现碱抛光。
本文从环保角度结合实际生产，以单晶硅太阳电池制备过程中的湿法刻蚀工艺为例，提出湿法酸DOI: 10.19911/j.1003-0417.tyn20210207.01 文章编号：1003-0417(2022)06-59-05单晶硅太阳电池湿法刻蚀工艺研究何 灿*，武晓燕，巩运涛，邵海娇，刘 苗(晶澳太阳能有限公司，邢台 055550)摘 要：太阳电池制备过程中湿法刻蚀工艺包括湿法酸抛和湿法碱抛2种，湿法酸抛工艺是利用混酸溶液，对扩散后或激光掺杂后硅片的边缘和背面进行腐蚀，以去除硅片的边缘及下表面的p-n结。
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晶澳公司光伏废水脱氮改造工程技术研究本文针对晶澳公司废水处理总氮超标的问题,分析了该生产废水特点、现有污水处理设施存在的问题,提出了采用的提标改造污水处理方案;结合厂区生产实际,计算设计了各工艺池体参数、运行控制参数并调试监控;最后从技术和经济两方面分析了该改造工程的可行性和先进性。
通过研究,获得如下结论:(1)晶澳公司废水主要为硅片电池生产工艺废水、废气处理喷淋废水和员工生活污水,经现有系统处理后,出水氟离子浓度及SS浓度均能达标排放,但出水总氮浓度仍高达450mg/L,难以满足《电池工业污染物排放标准》(GB30484-2013)的总氮排放指标。
该厂区生产废水中污染物的有机物种类复杂,总氮含量较高,COD含量较低,营养比失调,氟化物含量较大,对水中微生物有一定生理毒害作用,影响生化处理效果,水质水量波动较大,存在冲击负荷;(2)原有废水处理工艺为“两级除氟工艺+SBR生化池”,由于此工艺缺少反硝化的环境,脱氮能力较差,TN无法达标,提标改造后采用“两级预缺氧+A/O”处理工艺,A/O生物处理采用缺氧+好氧处理工艺。
由于废水中COD指标低,总氮浓度较高,反硝化动力不足,需投加碳源。
预计一级A/O去除率为80%,二级A/O去除率为65%,预测改造后水处理系统出水TN
为31.5mg/L,小于排放标准要求40mg/L,脱氮效率能到达到93%左右,污水可达标排放;(3)通过一个月的调试,整个系统出水已达到相应的排放标准。
生化系统的二级A/O系统目前也比较稳定,一段去除率基本在70%～80%之间,二段出水已达到排放标准,出水COD现在稳定在120mg/L左右,总氮在30mg/L,氨氮25mg/L,说明硝态氮的去除率比较明显,整个反硝化反应的停留时间还是足够的,可以适当降低葡萄糖的加药量以控制成本。
A/O工艺各段的指标要严格控制,PH:6.5～8.5,O段DO控制在2～4mg/L,A
段DO:≤0.3mg/L,MLSS:3000～4000mg/L,ORP:<-250mv;(4)本研究采用的工艺成熟稳定,脱氮效率高,可达到93%;前置A池为预缺氧池,可以有效的降低从好氧池的回流的硝化液的溶解氧,在缺氧A池进行反硝化,增加脱氮效率;在二级好氧池采用填料,通过有效增加污泥浓度,运行稳定,耐冲击负荷;本方案利用原有土建池体进行改造,池体改造造价约788.93万元;后期运行稳定,运行费用包括药剂成本、污泥处理费、电费、设备维修费、人工费等,合计约12.095元/吨污水,运行成本较低。