Saulės elementų nuotekų tvarkymo sprendimas

1. Nuotekų šaltiniai, tipiški teršalai ir vandens charakteristikos

Saulės elementų gamybos nuotekos susidaro daugiausia plokštelių valymo, tekstūrizavimo, rūgštinio apdirbimo, difuzijos, plonųjų plėvelių dėjimo, sidabro tirpalo valymo ir švariosios patalpos plovimo procesuose. Jų galima bendrai suskirstyti į keturias kategorijas: fluoridų turinčios nuotekos, rūgštinės ir šarminės nuotekos, organinio valymo nuotekos bei druskingas koncentratas – tai pagrindiniai fotovoltinės (PV) gamybos nuotekų teršalo šaltiniai.

Vandens nuotekos turi keletą PV pramonės būdingų teršalų. Pagrindiniai teršalai yra aukštos fluoro, silikatų ir azoto oksidų koncentracijos bei organiniai valymo tirpikliai, tokie kaip izopropilo alkoholis (IPA) ir etanolis. Vandens nuotekos daugiausia rūgštinės ir rodo reikšmingus pH svyravimus.

Tekstūrizavimo ir šalinimo procesai sukuria didelius fluorosilikatų junginių kiekius, dėl ko padidėja fluoro koncentracija ir aukšta pakibusių silicio dalelių lygis. Valymo procesai prisideda prie mažų organinių teršalų koncentracijų, sukeliančių vidutiniškus COD svyravimus. Atvirkštinės osmozės koncentratas ir regeneracinės nuotekos turi aukštą ištirpusių medžiagų bendrąsias koncentracijas (TDS), todėl visos nuotekos yra labai kintamos tiek kiekybiškai, tiek kokybiškai ir stipriai linkusios kaupti nuosėdas.

Vandens nuotekų valymo sistemos turi atitikti taikomus saulės energijos pramonės reikalavimus ir pramoninių nuotekų išleidimo standartus, tuo pat metu tenkindamos gamyklos reikalavimus dėl vandens pakartotinio naudojimo ir nulinio skystų nuotekų išleidimo (ZLD).

2. Dažniausiai klientų kylančios problemos

Pagrindinės vandens nuotekų valymo problemos, su kuriomis susiduria saulės elementų gamintojai, yra nestabilus fluorido pašalinimas, stiprus užkalkėjimas ir žema vandens pakartotinio naudojimo efektyvumas.

Įprasti kalcio hidroksido nuosėdų procesai dažnai nepavyksta pasiekti stabilaus fluorido pašalinimo kintančiomis nuotekų sąlygomis, todėl padidėja pavojus viršyti aplinkosaugos nuotekų išleidimo ribas.

Silicio, kalcio ir magnio jonai lengvai sudaro užkalkėjimo nuosėdas ant vamzdynų ir membranų sistemų, dėl ko susidaro membranų užteršimas, greitesnis įrangos ausėjimas, dažni sustojimai ir padidėję priežiūros kaštai.

Saulės elementų gamybos įmonės sunaudoja didelius vandens kiekius, o įprastinės valymo sistemos dažniausiai pasiekia gana žemą vandens atgavimo našumą, todėl išauga šviežio vandens suvartojimas ir nuotekų šalinimo sąnaudos.

Kai gamybos galios toliau sparčiai plečiamos, tradicinėms civilinėms nuotekų valymo įmonėms reikia didelių montavimo plotų ir jas sunku modernizuoti. Be to, rūgštinės ir šarminės nuotekos kartu valomos, dėl ko padidėja chemikalų suvartojimas ir pavojingų dumblių kiekis. Standartinės valymo įrangos dažnai trūksta korozijai atsparumo ir nuosėdų neformavimo gebėjimo, kuris būtinas fotovoltinėje gamyboje, todėl kyla didelė paklausa specializuotoms vandens taupymo ir nuosėdų neformavimo nuotekų valymo sistemoms.

3. Valymo procesas ir pagrindinių įrengimų konfigūracija

Norėdami išspręsti fotovoltinių nuotekų specifines savybes, taikome specialų valymo procesą, kuris susideda iš:

Atskira šiukšlių rinkimo ir pirminio apdorojimo sistema → tikslus fluoro ir kremnzdžio pašalinimas → biologinis valymas → pažangus membraninis filtravimas → koncentrato sukištinimas

Rūgštinės, šarminės, fluoro turinčios ir organinės nuotekos renkamos ir išlyginamos atskirai, kad būtų sumažinti hidrauliniai ir vandens kokybės svyravimai.

Pirminio apdorojimo metu tiksliai reguliuojamas pH, minkštinamas vanduo, pašalinama kietumas, taikoma koaguliacija ir nuosėdinimas, kad efektyviai būtų pašalinti kremnzdžio junginiai, pakabintosios dalelės ir dauguma fluoro jonų.

Vėliau taikoma aktyvuotojo anglies adsorbcija ir energiją taupantis biologinis valymo procesas, kad būtų pašalinti likę organiniai teršalai.

Apdorotas vanduo toliau praeina per ultrafiltracijos (UF) sistemą, o po to – per antipuvinę atvirkštinio osmoso (RO) membranų sistemą, kurioje gaunamas aukštos kokybės perdirbtas vanduo, tinkamas plokštelių valymui ir dirbtuvėse naudojamam plovimui.

Likviduojamasis druskingumo koncentratas toliau koncentruojamas ir sukišamas į kietąją būseną galutiniam šalinimui, kad būtų maksimaliai padidinta vandens atgavimo naša ir sumažintas nuotekų išleidimas.

Pagrindiniai įrenginiai yra:

• Automatinės rūgščių ir šarmų neutralizavimo sistemos
• Didelės našumo sudėtiniai fluoridų pašalinimo reaktoriai
• Silicio dioksido pašalinimo ir vandens minkštinimo sistemos
• Aktyvuotojo anglies adsorbcijos vienetai
• Prieš užteršimo atgręžtinio osmoso membranų sistemos
• Automatinės cheminės medžiagų dozavimo sistemos
• Tiesioginės vandens kokybės stebėsenos sistemos

4. Sprendimo privalumai

Mūsų sprendimas ypač sukurtas fotovoltinės gamybos pramonei ir naudoja atskirtosios valymo technologijas, kad efektyviai išspręstų fluoridų pašalinimo, silicio dioksido pašalinimo ir nuosėdų kontrolės problemas.

Sistema nuolat pasiekia stabilų fluoridų pašalinimo našumą, užtikrindama atitiktį aplinkos nuotekų išleidimo reikalavimams ir mažindama eksploatacijos rizikas.

Mes siūlome pritaikytas įrangos sprendimų versijas, kurios atsižvelgia į nuotekų charakteristikas, valymo pajėgumą ir turimą gamybos vietos plotą. Įrangos konstrukcijos, korozijai atsparūs medžiagų tipai, užsikimšimui atsparūs srauto kanalai bei sistemos konfigūracijos optimizuotos veikti labai rūgštinėse, šarminėse ir kalkėmis dengiamose sąlygose, susidarančiose fotoelektrinėse gamybos procesuose.

Visa pagrindinė mechaninė įranga, elektros valdymo sistemos ir vandens valymo komponentai sertifikuoti pagal CE, UL ir ISO standartus, visiškai atitinkantys Europos mašinų direktyvas ir Šiaurės Amerikos elektros saugos reikalavimus, užtikrinant patikimą veikimą ir atitikimą tarptautiniams projektams.

Integruotas minkštinimo ir kietumo pašalinimo procesas žymiai sumažina membranų apkrovimą kalkėmis, padidindamas membranų tarnavimo trukmę apie 40 % ir sumažindamas priežiūros išlaidas.

Ši sistema pasiekia iki 95 % bendrą vandens pakartotinio naudojimo rodiklį, todėl ji ypač tinkama saulės elementų gamybos įmonėms, kurios turi didelę vandens paklausą, ir žymiai sumažina šviežiojo vandens suvartojimą.

Modulinė integruota konstrukcija minimaliai sumažina montavimo vietos reikalavimus, sutrumpina montavimo laiką ir leidžia lankščiai plėsti sistemą ateityje, kai gamybos galia padidės.

Visiškai automatizuotas protingas valdymas minimaliai sumažina rankinį įsikišimą, tuo pat metu užtikrindamas stabilų veikimą, mažesnį energijos suvartojimą bei visą dokumentaciją, reikalingą aplinkos inspekcijoms ir projekto priėmimui.

5. Projektų nuorodos ir palaikomieji dokumentai

Mes sėkmingai įvykdėme nuotekų valymo projektus daugeliui pirmaujančių saulės elementų ir kremnių plokštelių gamintojų.

Tipiškas projektas – 10 GW saulės elementų gamybos nuotekų valymo ir vandens pakartotinio naudojimo projektas, kurio valymo pajėgumas – 1 200 m³/parą.

Sistema nuolat pasiekia nuotekų perdirbimą gamybos reikmėms, kasmet tausodama daugiau nei 300 000 m³ gėlo vandens, tuo pat metu veiksmingai pašalindama įrangos kalkių nuosėdas ir užtikrindama stabilų fluorido koncentracijos atitikimą normoms. Projektas pirmuoju bandymu sėkmingai išlaikė aplinkos priėmimo patikrinimą.

Pridėta dokumentacija apima:

• Patentuoti fluorido šalinimo procesai
• CE, UL ir ISO sertifikatus
• Trečiųjų šalių akredituoti vandens kokybės tyrimų ataskaitos
• Projekto baigimo ir priėmimo dokumentacija
• Veiksmingumo nuorodos iš kelių lygiagrečių pramonės projektų

6. Paslaugų apimtis ir bendradarbiavimo procesas

Mes teikiame visapusiškas EPC „raktas rankose“ nuotekų valymo sprendimo paslaugas fotovoltinės energijos pramonei, apima vietos tyrimus, nuotekų ėminio ėmimą ir analizę, individualizuotą technologinio proceso projektavimą, nestandartinės įrangos gamybą, montavimą, paleidimą, eksploatacijos ir techninės priežiūros paslaugas, sistemos modernizavimą bei viso gyvavimo ciklo trukmės sunaudojamų medžiagų tiekimą.

Standartinis bendradarbiavimo procesas

• Vietos tyrimas ir vandens ėminio ėmimas – atliekami tiesioginės vietos tyrimai, nuotekų ėminio ėmimas ir išsami vandens kokybės analizė.
• Individualizuoto sprendimo kūrimas – sukurti pritaikytą apdorojimo procesą, inžinerinį pasiūlymą ir išsamią komercinę kainos pasiūlymą.
• Įrangos gamyba ir statyba – pradėti individualizuotos įrangos gamybą ir vietos statybas po sutarties patvirtinimo.
• Įdiegimas ir paleidimas – užbaigti sistemos įdiegimą, paleidimą ir bandomąją veikimą, kol bus pasiekti visi našumo reikalavimai.
• Projekto priėmimas ir mokymai – padėti su aplinkos sąvoka susijusiu priėmimu ir teikti profesinius operatorių mokymus.
• Ilgalaikė techninė priežiūra – teikti visą gyvenimą trunkančias patikrinimo paslaugas, profilaktinę priežiūrą, įrangos atnaujinimus, sistemos optimizavimą ir nuolatinę techninę priežiūrą.