Fotovoltinių silicio plokštelių nuotekų tvarkymo sprendimas

1. Nuotekų šaltiniai, tipiški teršalai ir vandens charakteristikos

Nuotekos iš SP saulės elementų silicio plokštelių gamybos daugiausia susidaro plokštelių pjovimo, tekstūrizavimo ir valymo, rūgštinio bei šarminio poliravimo, klijų pašalinimo, plokštelių pjovimo aušinimo ir dirbtuvės valymo metu. Jos sudaro didžiausią nuotekų šaltinį visame silicio plokštelių gamybos procese.

Skirtingai nuo saulės elementų nuotekų, silicio plokštelių nuotekos pasižymi aukštu fluorido kiekiu, aukšta kvarco (SiO₂) koncentracija, aukštu drumstumu ir kaitaliuoja tarp rūgštinės ir šarminės nuotekų srautų.

Tipiški teršalai apima fluoridą, koloidinį kvarcą (SiO₂), rūgštis ir šarmus, mažas pjovimo skysčių likučių kiekius bei kietumo jonų, tokių kaip kalcis ir magnis. Nors bendras COD lygis yra santykinai žemas, nuotekose yra nepaprastai aukšta koloidinio kvarco koncentracija.

Nuotekų kiekis yra didelis ir labai svyruoja hidrauliškai. Plokštelių pjovimo nuotekose yra daug smulkių silicio dalelių, kurios lengvai nusėda ir sukelia užterštumą. Rūgščių ir šarmų valymo nuotekų kaitomasis išleidimas sukelia stačius pH svyravimus ir nuolat augančią druskingumą. Be tinkamo valymo gali atsirasti stiprus užterštumas, membranų užterštumas ir per didelės fluorido koncentracijos valytose nuotekose.

Nuotekų valymo sistemos privalo atitikti taikomus pramoninių nuotekų išleidimo reikalavimus bei vandens pakartotinio naudojimo standartus.

2. Dažniausiai klientų kylančios problemos

Silicio plokštelių pramonėje nuotekų valymas kelia keletą itin specializuotų iššūkių.

Įprasti valymo procesai dažniausiai neveiksmingi šalinant ultra-smulkią koloidinę silicį, todėl susidaro lėtas nuosėdų nusėdimas, lyginamųjų talpyklų užterštumas dumbliu, stiprus membranų užterštumas ir pernelyg ankstyvas membranų keitimas.

Tradicinės fluorido pašalinimo technologijos taip pat turi ribotą pritaikomumą kintančioms nuotekų sąlygoms, todėl padidėja rizika viršyti fluorido išleidimo ribas.

Kremnijio plokštelių gamybai reikia didelių procesinio vandens kiekių, o įprastinės valymo sistemos dažnai pasiekia santykinai žemus vandens atgavimo rodiklius, dėl ko išauga šviežiojo vandens suvartojimas ir eksploatacijos kaštai.

Be to, standartinė valymo įranga dažnai netinka labai rūgštinėms, šarminėms, nuosėdų susidarymui linkusioms ir korozinėms kremnijio plokštelių gamybos eksploatacinėms sąlygoms, todėl įranga dažnai sugenda ir padidėja priežiūros poreikiai.

Kai gamybos galios toliau plečiamos, įprastinės civilinės nuotekų valymo įmonės reikalauja didelių montavimo plotų ir siūlo ribotą lankstumą galios didinimui, todėl jos netinka šiuolaikinei, didelės apimties, nuolatinės kremnijio plokštelių gamybai.

3. Valymo procesas ir pagrindinių įrengimų konfigūracija

Norint išspręsti silicio plokštelių nuotekų, turinčių didelį kiekį silicio dioksido, fluoridų ir drumzlinumo, problemas, taikome patvirtintą valymo procesą, kuris susideda iš:

Atskiro surinkimo → koaguliacijos silicio dioksido ir fluoridų pašalinimui → vandens minkštinimo → tikslaus filtravimo → pažangaus membraninio vandens pakartotinio naudojimo → koncentrato tūrio sumažinimo

Didelės drumzlinumo plokštelių pjovimo nuotekos bei rūgštinės / šarminės technologinės nuotekos surenkamos ir išlyginamos atskirai, kad būtų sumažinti hidrauliniai ir vandens kokybės svyravimai.

Specializuota koaguliacijos ir nuosėdinimo sistema destabilizuoja kolioidinį silicio dioksidą ir tuo pačiu metu pasiekia labai efektyvų fluoridų pašalinimą.

Po to apdorotas vanduo praeina per smėlio filtravimą ir aktyvuotojo anglies filtravimą, kad būtų pašalinti likę suspenduoti kietieji dalelės ir pėdsakų kiekiai organinių teršalų.

Galiausiai ultrafiltračios (UF) sistema, sujungta su antipuvinės atvirkštinio osmoso (RO) membranų sistema, gamina aukštos kokybės perdirbtą vandenį, tinkamą plokštelėms valyti ir aušinti.

Likęs koncentratas toliau apdorojamas tūrio sumažinimo procesais, užtikrinant visos apdorojimo sistemos ilgalaikį stabilų veikimą.

Pagrindiniai įrenginiai yra:

• Korozijai atsparūs pritaikyti išlyginamieji bakai
• Aukštos efektyvumo silicio dioksido ir fluorido pašalinimo reaktoriai
• Visiškai automatinės vandens minkštinimo sistemos
• Tikslūs filtravimo įrenginiai
• Prieš užteršimo atgręžtinio osmoso membranų sistemos
• Intelektualūs chemikalių dozavimo sistemos
• Tiesioginio vandens kokybės stebėjimo prietaisai

4. Sprendimo privalumai

Mūsų sprendimas ypač sukurtas fotovoltinės silicio plokštelės pramonei ir siūlo tikslinius sprendimus silicio dioksido bei fluorido pašalinimui ir nuosėdų prevencijai, tuo pat metu nuolat užtikrindamas apdoroto vandens kokybę, atitinkančią tiek išleidimo, tiek technologinio vandens pakartotinio naudojimo reikalavimus.

Mes teikiame visiškai pritaikytą, nestandartinę įrangą, suprojektuotą atsižvelgiant į gamybos pajėgumus, nuotekų charakteristikas, turimą montavimo vietą ir eksploatacijos sąlygas. Sustiprinti korozijai atsparūs korpusai, dėvėjimuisi atsparūs vamzdžiai ir užsikimšimams atsparios filtravimo konstrukcijos yra specialiai sukurtos aukšto debito, stipriai korozinėms ir abrazyvinėms sąlygoms, susidarančioms silicio plokštelių gamyboje, kurios žymiai padidina įrangos patikimumą ir tarnavimo trukmę.

Visos pagrindinės elektros sistemos, mechaninė įranga ir vandens valymo komponentai sertifikuoti pagal CE, UL ir ISO standartus.

• CE sertifikavimas garantuoja atitiktį Europos Sąjungos direktyvoms, apimančioms elektromagnetinį suderinamumą (EMC), mažos įtampos direktyvą (LVD) ir aplinkos reikalavimus.
• UL sertifikavimas rodo atitiktį griežtiems Šiaurės Amerikos gaisrinės saugos ir elektros saugos standartams.

Šie tarptautiškai pripažinti sertifikatai užtikrina aukštą eksploatacinę saugą, atitiktį reguliavimo reikalavimams ir sklandų priėmimą tiek vietinėse, tiek tarptautinėse projektų aplinkose.

Mūsų patentuota pirminio apdorojimo silicio dioksido pašalinimo technologija veiksmingai pašalina koloidinį membranų užteršimą, žymiai sumažindama priežiūros dažnumą ir pratęsdama membranų tarnavimo laiką.

Ši sistema pasiekia vandens pakartotinio naudojimo rodiklį virš 95 %, žymiai sumažindama šviežio vandens suvartojimą ir nuotekų išleidimo sąnaudas.

Modulinė integruota konstrukcija minimaliai sumažina įrengimo vietos reikalavimus ir tuo pat metu leidžia lankščią ateities plėtrą. Visiškai automatizuotas protingas valdymas sumažina darbo jėgos poreikį ir užtikrina stabilų, ilgalaikį veikimą, tuo pat metu atitinkant griežtus aplinkos atitikties reikalavimus.

5. Projektų nuorodos ir palaikomieji dokumentai

Mes sėkmingai įvykdėme daugybę nuotekų valymo projektų pagrindiniams fotovoltinės kremnies plokštelės gamintojams ir turime išplėstines patirtis kremnies plokštelėms skirtų nuotekų valymo bei vandens pakartotinio naudojimo srityje.

Vienas iš pagrindinių projektų – 15 GW kremnies plokštelėms pjauti ir valyti skirtų nuotekų valymo bei vandens pakartotinio naudojimo projektas, kurio valymo galia – 1500 m³/dienai.

Sistema veikė patikimai ilgą laiką, visiškai išsprendusi problemas, susijusias su silicio miltelių kaupimu, membranų užteršimu ir per didelėmis fluorido koncentracijomis. Projektas sėkmingai išlaikė aplinkos priėmimo inspekcijas, taip pat kasmet taupydama daugiau nei 350 000 m³ gėlo vandens.

Pridėta dokumentacija apima:

• Patentuoti silicio ir fluorido šalinimo procesai
• CE, UL ir ISO sertifikatus
• Trečiųjų šalių akredituoti vandens kokybės tyrimų ataskaitos
• Projekto baigimo ir aplinkos priėmimo dokumentacija
• Atskaitomieji duomenys apie našumą iš lygiagretinių projektų fotovoltinėje pramonėje

6. Paslaugų apimtis ir bendradarbiavimo procesas

Mes teikiame visapusiškas EPC „raktas rankose“ nuotekų valymo sprendimų paslaugas silicio plokštelių gamintojams, įskaitant vietos tyrimus, vandens kokybės analizę, individualiai suprojektuotą technologinį inžineriją, nestandartinės įrangos projektavimą, gamybą, montavimą, paleidimą, paramą aplinkos reikalavimų laikymuisi, eksploatacijos ir techninės priežiūros paslaugas bei sistemos modernizavimo projektus.

Standartinis bendradarbiavimo procesas

• Vietos tyrimas ir vandens ėmimas – atliekamas vietos tyrimas, renkami nuotekų mėginiai ir parengiamas išsamių vandens kokybės analizės ataskaita.
• Individualus inžinerinis projektavimas – sukurti specialų valymo procesą ir pritaikytą įrangos sprendimą, remiantis gamybos įmonės veiklos sąlygomis.
• Įrangos gamyba ir statyba – pradėti individualizuotos įrangos gamybą ir vietos statybos darbus po sutarties patvirtinimo.
• Įrengimas ir paleidimas – atlikti visą įrengimą, kompleksinį paleidimą ir bandomąją eksploataciją iki pasiekiamos stabilios atitikties reikalavimams.
• Projekto priėmimas ir mokymai – padėti vykdyti aplinkos priėmimo procedūras ir teikti profesinį operatorių mokymą.
• Ilgalaikė techninė priežiūra – teikti reguliarią patikrą, profilaktinę priežiūrą, sistemos optimizavimą, įrangos modernizavimą bei visą gyvavimo ciklą trukmės suvartojamąsias medžiagas ir techninę priežiūrą.