Aurinkokennojen jätevesien käsittelyratkaisu

1. Jätevesien lähteet, tyypilliset saastuttajat ja veden ominaisuudet

Aurinkokennojen valmistuksesta syntyvät jätevedet tulevat pääasiassa piilevyjen pesusta, teksturoinnista, etämisestä, diffuusiosta, ohutkalvojen pinnoituksesta, hopeapastan pesusta ja puhdasilman tilojen pesusta. Ne voidaan yleensä luokitella neljään ryhmään: fluoridia sisältävät jätevedet, happamat ja emäksiset jätevedet, orgaanisia pesuaineita sisältävät jätevedet sekä suolapitoiset keskitykset, jotka edustavat aurinkokennojen (PV) valmistuksen tärkeimpiä jätevesilähteitä.

Jätevedet sisältävät useita aurinkokennojen teollisuudelle ominaisia saasteita. Tärkeimmät saasteet ovat korkeat fluoridipitoisuudet, silikaatit ja typpioksidit sekä orgaaniset pesuaineet kuten isopropyylialkoholi (IPA) ja etanoli. Jätevedet ovat pääasiassa happamia ja niissä esiintyy merkittäviä pH-vaihteluita.

Teksturointi- ja kääntöprosessit tuottavat suuria määriä fluorisilikaattiyhdisteitä, mikä johtaa korkeisiin fluoriidipitoisuuksiin ja korkeisiin kelluvien silikapartikkelien pitoisuuksiin. Puhdistusprosessit tuovat mukanaan pieniä määriä orgaanisia kontaminaanteja, mikä aiheuttaa kohtalaisia kemiallisesti sitoutuneen hapen (COD) vaihteluita. Käänteisosmoosin keskittyneen veden ja regenerointijätteenveden sisältämä kokonaisliuenneiden aineiden (TDS) pitoisuus on korkea, mikä tekee kokonaismäisestä jätevedestä erittäin vaihtelevaa sekä määrän että laadun osalta ja lisää sen skaalautumisen vaikutusta.

Jätevesien käsittelyjärjestelmien on noudatettava sovellettavia aurinkokennojen teollisuuden säädöksiä ja teollisen jäteveden purkupaikkamäärittelyjä sekä täytettävä tehtaan vaatimukset veden uudelleenkäytölle ja nollajätevesijärjestelmälle (ZLD).

2. Yleisimmät asiakkaiden haasteet

Aurinkokennojen valmistajien keskeiset jätevesien käsittelyyn liittyvät haasteet ovat epävakaa fluoriidin poisto, vakava skaalautuminen ja alhainen veden uudelleenkäyttötehokkuus.

Perinteiset kalkkiprosetit usein epäonnistuvat saavuttamassa vakaita fluoridin poistotasoja vaihtelevissa jätevesiolosuhteissa, mikä lisää ympäristöön valutettavan veden raja-arvojen ylityksen riskiä.

Piidioksidin, kalsiumin ja magnesiumionit muodostavat helposti kovaa lietteenmuodostusta putkistoille ja kalvojärjestelmille, mikä johtaa kalvojen likaantumiseen, laitteiston kulumisen nopeutumiseen, useisiin pysäytyksiin ja huollon kustannusten nousuun.

Aurinkokennojen valmistuslaitokset kuluttavat suuria määriä vettä, kun taas perinteiset käsittelyjärjestelmät saavuttavat yleensä suhteellisen alhaiset veden talteenottoprosentit, mikä johtaa korkeaan raakaveden kulutukseen ja jätevesien poistokustannuksiin.

Koska tuotantokapasiteetti laajenee edelleen nopeasti, perinteiset siviiliveden jätevesien käsittelylaitokset vaativat suuria asennusalueita ja niiden päivitys on vaikeaa. Lisäksi happamien ja emäksisten jätevesien yhteiskäsittely lisää kemikaalien kulutusta ja vaarallisen lietteen muodostumista. Standardoidut käsittelylaitteet eivät usein kestä riittävästi korroosiota tai kalkkisaostumia, mikä aiheuttaa voimakasta kysyntää erityisille veden säästöön ja kalkkisaostumien estämiseen tähtääville jätevesien käsittelyratkaisuille.

3. Käsittelyprosessi ja ydinvälineiden konfiguraatio

Valoenergian tuotannon jätevesien erityisten ominaisuuksien huomioon ottamiseksi käytämme erityistä käsittelyprosessia, joka koostuu seuraavista vaiheista:

Eroteltu keruu ja esikäsittely → tarkka fluoridin ja piidioksidin poisto → biologinen käsittely → edistynyt kalvo-suodatus → keskittymän kiinteyttäminen

Happoista jätevettä, emäksistä jätevettä, fluoriyhdisteitä sisältävää jätevettä ja orgaanista jätevettä kerätään ja tasataan erikseen, jotta hydraulisten ja vedenlaatuvaihteluiden vaikutukset minimoitaisiin.

Esikäsittelyn aikana tarkka pH-säätö, veden pehmentäminen, kovuuden poisto, koagulaatio ja sedimentaatio poistavat tehokkaasti silikaatit, kelluvat aineet ja suurimman osan fluori-ioneista.

Tämän jälkeen jäljelle jäävien orgaanisten kontaminaanttien poistamiseen käytetään aktiivihiilisuodatusta ja energiatehokasta biologista käsittelyprosessia.

Käsitelty vesi kulkee ultrafiltraatio- (UF) järjestelmän ja likaantumisen estävän käänteisosmoosin (RO) kalvojärjestelmän läpi, mikä tuottaa korkealaatuista kierrätysvettä, jota voidaan käyttää piirisiltojen puhdistukseen ja teollisuustilojen huuhteluun.

Jäljelle jäävä suolapitoisuudeltaan korkea keskitysliuos tiivistetään ja muutetaan kiinteäksi lopullista hävitystä varten, mikä maksimoi veden talteenoton ja minimoi jäteveden poistot.

Ydinlaitteet sisältävät:

• Automaattiset happo- ja emäksisyyden neutralointijärjestelmät
• Tehokkaat yhdistelmäfluoridin poistoreaktorit
• Kiiltojään poisto- ja kovuuden alentamisjärjestelmät
• Aktiivihiilen adsorptioyksiköt
• Likaantumisenestävät käänteisosmoosimuovikalvojärjestelmät
• Automaattiset kemikaalien annostelujärjestelmät
• Verkossa toimivat vedenlaatumittausjärjestelmät

4. Ratkaisun edut

Ratkaisumme on suunniteltu erityisesti aurinkosähkön valmistusteollisuutta varten ja se hyödyntää erillistä käsittelytekniikkaa, jolla ratkaistaan tehokkaasti fluoridin poisto, kiiltojään poisto ja kovettumisen hallinta.

Järjestelmä saavuttaa jatkuvasti vakaita tuloksia fluoridin poistossa, mikä varmistaa ympäristövaatimusten noudattamisen ja minimoi käyttöliittymän riskejä.

Tarjoamme mukautettuja laite ratkaisuja, jotka on suunnattu jäteveden ominaisuuksien, käsittelykapasiteetin ja saatavilla olevan teollisuusalueen mukaan. Laitteiden rakenne, korroosionestoaineet, tukkeutumisen estävät virtauskanavat ja järjestelmän konfiguraatio on optimoitu erityisesti aurinkosähkön valmistuksessa esiintyviin erittäin happamiin, emäksisiin ja kovettumisalttiisiin olosuhteisiin.

Kaikki keskitetyt mekaaniset laitteet, sähköiset ohjausjärjestelmät ja vedenkäsittelykomponentit ovat CE-, UL- ja ISO-standardien mukaisia ja täysin yhteensopivia Euroopan koneasetuksen sekä Pohjois-Amerikan sähköturvausvaatimusten kanssa, mikä takaa luotettavan toiminnan ja kansainvälisten hankkeiden vaatimustenmukaisuuden.

Yhdistetty pehmentämis- ja kovuudenpoistoprosessi vähentää merkittävästi kalvojen kalkkautumista, jolloin kalvojen käyttöikä pidentyy noin 40 %:lla ja huoltokustannukset laskevat.

Järjestelmä saavuttaa kokonaalisesti jopa 95 %:n veden kierrätysasteen, mikä tekee siitä erityisen soveltuvan fotovoltaisten valmistustilojen suureen vedenkulutukseen ja vähentää huomattavasti raakavesenkulutusta.

Sen modulaarinen integroitu suunnittelu vähentää asennustilan tarvetta, lyhentää asennusaikaa ja mahdollistaa joustavan tulevan laajentamisen tuotantokapasiteetin kasvaessa.

Täysin automatisoitu älykäs toiminta vähentää manuaalista puuttumista ja tarjoaa samalla vakaita suorituskykyominaisuuksia, alhaisemman energiankulutuksen sekä täydelliset ympäristötarkastuksia ja hankkeen hyväksyntää varten vaaditut dokumentit.

5. Hankkeita koskevat viitteet ja tukevat asiakirjat

Olemme suorittaneet onnistuneesti jätevesien käsittelyhankkeita lukuisille johtaville aurinkokennojen ja piilevyn valmistajille.

Esimerkkihanke on 10 GW:n aurinkokennojen valmistukseen liittyvä jätevesien käsittely- ja veden uudelleenkäyttöhanke, jonka käsittelykapasiteetti on 1 200 m³/päivä.

Järjestelmä saavuttaa jatkuvasti jäteveden kierrätyksen tuotannon uudelleenkäyttöön, säästäen yli 300 000 m³ makeaa vettä vuodessa ja poistamalla tehokkaasti laitteiston kovettumisen sekä varmistamalla vakauden fluoridin sallittujen rajojen noudattamisessa. Hanke läpäisi ympäristötarkastuksen hyväksyntätarkastuksessa ensimmäisellä esityksellä.

Tukevat dokumentit sisältävät:

• Omien fluoridin poistoprosessien patentit
• CE-, UL- ja ISO-sertifikaatit
• Kolmannen osapuolen akkreditoitujen veden laatumittausten raportit
• Hankkeen valmius- ja hyväksyntäasiakirjoja
• Suorituskykyviitteet useista vertailuhankkeista teollisuudessa

6. Palvelun laajuus ja yhteistyöprosessi

Tarjoamme kattavia EPC-avainvalmisjärjestelmiä jätevesien käsittelyyn aurinkoenergiateollisuudessa, mukaan lukien alueen tutkiminen, jäteveden näytteenotto ja analyysi, räätälöity prosessisuunnittelu, ei-standardinvaraisen laitteiston valmistus, asennus, käyttöönotto, käyttö ja huoltopalvelut, järjestelmän päivitykset sekä elinkaaren ajan kulutustavaratoimitukset.

Standardiytetty yhteistyöprosessi

• Alueen tutkimus ja veden näytteenotto – Suoritamme paikan päällä tapahtuvan tutkimuksen, jäteveden näytteenoton ja kattavan veden laatuanalyysin.
• Räätälöity ratkaisusuunnittelu – Laadimme räätälöidyn käsittelyprosessin, teknisen ehdotuksen ja yksityiskohtaisen kaupallisen tarjouksen.
• Laitteiston valmistus ja rakentaminen – Aloitamme räätälöidyn laitteiston valmistuksen ja paikan päällä tapahtuvan rakentamisen sopimuksen vahvistamisen jälkeen.
• Asennus ja käyttöönotto – Saamme valmiiksi järjestelmän asennuksen, käyttöönoton ja kokeellisen käytön, kunnes kaikki suoritusvaatimukset täyttyvät.
• Projektin hyväksyminen ja koulutus – Auttaa ympäristövaatimusten noudattamisen hyväksynnässä ja tarjoaa ammattimaisen käyttäjäkoulutuksen.
• Pitkäaikainen tekninen tuki – Tarjoaa elinikäisen tarkastuspalvelun, ennakoivan huollon, laitteiden päivitykset, järjestelmän optimoinnin ja jatkuvan teknisen tuen.