1. Surse de ape uzate, poluanți tipici și caracteristici ale apei
Apele uzate provenite din fabricarea waferelelor de siliciu pentru panouri fotovoltaice sunt generate în principal în timpul tăierii waferelelor, texturării și curățării acestora, lustruirii acide și alcaline, îndepărtării adezivului, răcirii waferelelor în timpul tăierii și curățării atelierului. Acestea reprezintă cea mai mare sursă de ape uzate din întregul proces de producție a waferelelor de siliciu.
În comparație cu apele uzate provenite din fabricarea celulelor solare, apele uzate provenite din fabricarea waferelelor de siliciu se caracterizează prin conținut ridicat de fluor, concentrație ridicată de dioxid de siliciu (SiO₂), turbiditate ridicată și fluxuri alternative de ape uzate acide și alcaline.
Poluanții tipici includ fluorul, dioxidul de siliciu (SiO₂) sub formă coloidală în suspensie, săruri acide și alcaline, reziduuri în cantități următoare de lichid pentru tăiere și ioni de duritate, cum ar fi calciul și magneziul. Deși nivelul general de COD este relativ scăzut, apele uzate conțin o concentrație excepțional de ridicată de dioxid de siliciu coloidal.
Volumul de apă uzată este semnificativ și supus unor fluctuații hidraulice importante. Apa uzată provenită din tăierea pastilelor conține cantități mari de particule fine de siliciu care se sedimentează ușor și provoacă depuneri. Evacuarea alternată a apei uzate acide și alcaline pentru curățare determină fluctuații dramatice ale pH-ului și o creștere continuă a salinității. În lipsa unei tratări adecvate, pot apărea depuneri severe, înfundarea membranelor și concentrații excesive de fluor în efluentul tratat.
Sistemele de tratare a apei uzate trebuie să respecte reglementările aplicabile privind evacuarea apei uzate industriale și standardele privind reutilizarea apei reîntoarse.
2. Provocările frecvente ale clienților
Tratarea apei uzate în industria pastilelor de siliciu ridică mai multe provocări extrem de specializate.
Procesele convenționale de tratare sunt, în general, ineficiente în eliminarea silica gelului coloidal ultrafin, ceea ce duce la sedimentare lentă, acumulare de nămol în bazinele de egalizare, înfundare severă a membranelor și înlocuire prematură a membranelor.
Tehnologiile tradiționale de îndepărtare a fluorurilor au, de asemenea, o adaptabilitate limitată la condițiile variabile ale apelor uzate, ceea ce crește riscul depășirii limitelor de evacuare a fluorurilor.
Fabricarea waferelelor de siliciu necesită volume mari de apă pentru procese, în timp ce sistemele convenționale de tratare obțin, de obicei, rate reduse de recuperare a apei, determinând un consum ridicat de apă potabilă și costuri operaționale mari.
În plus, echipamentele standardizate de tratare sunt adesea nepotrivite pentru condițiile extrem de acide, alcaline, predispuse la formarea de depuneri și corozive din fabricarea waferelelor, ceea ce duce la defecțiuni frecvente ale echipamentelor și la necesitatea unei întrețineri sporite.
Pe măsură ce capacitatea de producție continuă să crească, instalațiile convenționale de tratare a apelor uzate civile necesită suprafețe mari de instalare și oferă o flexibilitate limitată pentru extinderea capacității, făcându-le nepotrivite pentru fabricarea modernă, la scară largă și continuă a waferelelor de siliciu.
3. Procesul de tratare și configurația echipamentelor principale
Pentru a aborda caracteristicile de înaltă conținut de silice, înaltă conținut de fluor și înaltă turbiditate ale apelor uzate provenite din tăierea wafer-urilor de siliciu, utilizăm un proces matur de tratare care constă în:
Colectare separată → Coagulare pentru eliminarea silicei și a fluorului → Îmblânzirea apei → Filtrare precisă → Reutilizarea avansată a apei prin membrane → Reducerea volumului de concentrate
Apele uzate provenite din tăierea wafer-urilor, cu turbiditate ridicată, și apele uzate acide/alcaline provenite din procese sunt colectate și egalizate separat, pentru a minimiza fluctuațiile hidraulice și ale calității apei.
Un sistem dedicat de coagulare și sedimentare destabilizează silica coloidală, realizând simultan o eliminare extrem de eficientă a fluorului.
Apa tratată trece ulterior prin filtrare pe nisip și filtrare pe carbon activ, pentru a elimina solidele în suspensie reziduale și contaminanții organici în urme.
În final, un sistem de ultrafiltrație (UF) combinat cu un sistem de membrane de osmoză inversă (RO) rezistent la încărcarea cu depuneri produce apă regenerată de înaltă calitate, potrivită pentru curățarea și răcirea pastilelor.
Concentratul rămas este supus unei tratări suplimentare prin procese de reducere a volumului, asigurând funcționarea stabilă pe termen lung a întregului sistem de tratare.
Echipamentele principale includ:
- Rezervoare personalizate de egalizare rezistente la coroziune
- Reactoare de înaltă eficiență pentru eliminarea siliciului și a fluorurilor
- Sisteme complet automate de înmuiere a apei
- Unități de filtrare de precizie
- Sisteme de membrane pentru osmoză inversă rezistente la încărcare
- Sisteme inteligente de dozare chimică
- Instrumente de monitorizare online a calității apei
4. Avantajele soluției
Soluția noastră este proiectată în mod special pentru industria pastilelor fotovoltaice din siliciu, oferind soluții specifice pentru eliminarea siliciului, eliminarea fluorurilor și prevenirea formării de crustă, în timp ce asigură în mod constant apă tratată care îndeplinește atât cerințele de evacuare, cât și cele de reutilizare în procese.
Oferim echipamente complet personalizate, necomerciale, concepute în funcție de capacitatea fabricii, caracteristicile apelor uzate, spațiul disponibil pentru instalare și condițiile de funcționare. Carcasele cu rezistență îmbunătățită la coroziune, conductele rezistente la uzură și structurile de filtrare anti-înfundare sunt proiectate special pentru condițiile cu debit ridicat, foarte corozive și abrazive întâlnite în producția de plăci de siliciu, ceea ce îmbunătățește semnificativ fiabilitatea și durata de viață a echipamentelor.
Toate sistemele electrice principale, echipamentele mecanice și componentele de tratare a apei sunt certificate conform standardelor CE, UL și ISO.
- Certificarea CE garantează conformitatea cu directivele Uniunii Europene privind compatibilitatea electromagnetică (EMC), Directiva privind tensiunea joasă (LVD) și cerințele de mediu.
- Certificarea UL dovedește conformitatea cu standardele stricte nord-americane privind protecția împotriva incendiilor și siguranța electrică.
Aceste certificate internațional recunoscute asigură o siguranță ridicată în exploatare, conformitatea cu reglementările și acceptarea fără probleme atât pentru proiectele interne, cât și pentru cele internaționale.
Tehnologia noastră proprietară de eliminare a siliciului în etapa pretratamentului elimină eficient îngroșarea coloidală a membranelor, reducând semnificativ frecvența întreținerii și prelungind durata de viață a membranelor.
Sistemul atinge rate de reutilizare a apei care depășesc 95 %, reducând în mod semnificativ consumul de apă dulce și costurile legate de evacuarea apelor uzate.
Designul modular integrat minimizează cerințele de spațiu pentru instalare, permițând în același timp o extindere flexibilă în viitor. Funcționarea inteligentă complet automatizată reduce necesarul de forță de muncă și asigură o funcționare stabilă pe termen lung, respectând în același timp standardele stricte de conformitate ambientală.
5. Referințe privind proiectul și documentația de susținere
Am finalizat cu succes numeroase proiecte de tratare a apelor uzate pentru principali producători de plăci de siliciu fotovoltaice și deținem o experiență vastă în tratarea apelor uzate provenite din fabricarea plăcilor de siliciu și în reutilizarea apei.
Un proiect reprezentativ este Proiectul de Tratare a Apelor Uzate și Reutilizare a Apei pentru Tăierea și Curățarea Plăcilor de Siliciu, cu o capacitate de 15 GW, având o capacitate de tratare de 1.500 m³/zi.
Sistemul a funcționat fiabil pe termen lung, rezolvând în totalitate problemele legate de acumularea pulberii de siliciu, incrustarea membranelor și concentrațiile excesive de fluor. Proiectul a trecut cu succes inspecțiile de acceptare ambientală, economisind peste 350.000 m³ de apă dulce anual.
Documentația de sprijin include:
- Patente proprii privind procesele de eliminare a siliciului și a fluorurilor
- Certificări CE, UL și ISO
- Rapoarte de testare a calității apei certificate de terți
- Documentație privind finalizarea proiectului și acceptarea ambientală
- Referințe de performanță din proiecte de referință din industria fotovoltaică
6. Domeniul de servicii și procesul de cooperare
Oferim soluții complete de tip EPC „cheie în mână” pentru tratarea apelor uzate destinate producătorilor de pastile de siliciu, acoperind investigația terenului, analiza calității apei, ingineria proceselor personalizate, proiectarea echipamentelor ne-standard, fabricarea, instalarea, punerea în funcțiune, asistența pentru conformitatea ambientală, serviciile de exploatare și întreținere, precum și proiectele de modernizare a sistemelor.
Procesul standard de cooperare
- Investigația terenului și colectarea probelor de apă – Se efectuează o investigație pe teren, se colectează probe de apă uzată și se emite un raport complet de analiză a calității apei.
- Proiectare inginerească personalizată – Dezvoltarea unui proces de tratare dedicat și a unei soluții echipamente personalizate, în funcție de condițiile de funcționare ale uzinei.
- Fabricare echipamente și construcție – Începerea fabricării echipamentelor personalizate și a construcției pe teren după confirmarea contractului.
- Instalare și punere în funcțiune – Finalizarea instalării, a punerii în funcțiune integrate și a funcționării de probă până la atingerea unei conformități stabile.
- Acceptare proiect și instruire – Asistență în procedurile de acceptare ambientală și oferirea unei instruiri profesionale pentru operatori.
- Suport tehnic pe termen lung – Oferta de inspecții rutiniere, întreținere preventivă, optimizare a sistemului, actualizări ale echipamentelor, consumabile pe durata de viață și suport tehnic.
EN
