1. Источники сточных вод, типичные загрязнители и характеристики воды
Сточные воды от производства солнечных элементов образуются в основном при очистке пластины, текстурировании, травлении, диффузии, нанесении тонкоплёночных покрытий, удалении серебряной пасты и мойке чистых помещений. Их можно условно разделить на четыре категории: сточные воды, содержащие фториды, кислые и щелочные сточные воды, органические сточные воды от процессов очистки, а также концентрат с высоким содержанием солей — это основные источники загрязнения сточных вод при производстве фотогальванических (PV) систем.
Сточные воды содержат несколько характерных загрязняющих веществ, присущих исключительно фотогальванической промышленности. Основные загрязнители включают высокие концентрации фторидов, силикатов и оксидов азота, а также органические очищающие растворители, такие как изопропиловый спирт (IPA) и этанол. Сточные воды преимущественно кислые и демонстрируют значительные колебания pH.
Процессы текстурирования и травления генерируют большие объёмы фторосиликатных соединений, что приводит к повышенным концентрациям фторидов и высокому содержанию взвешенных частиц диоксида кремния. Процессы очистки вносят низкие концентрации органических загрязнителей, вызывая умеренные колебания ХПК. Концентрат обратного осмоса и регенерационные сточные воды содержат высокие уровни общего растворённого твёрдого вещества (TDS), вследствие чего совокупные сточные воды сильно варьируются как по объёму, так и по качеству и обладают выраженной склонностью к образованию накипи.
Системы очистки сточных вод должны соответствовать действующим нормативным требованиям фотогальванической отрасли и стандартам сброса промышленных сточных вод, а также удовлетворять потребности предприятия в повторном использовании воды и достижении нулевого сброса жидких отходов (ZLD).
2. Типичные проблемы заказчиков
Основные проблемы очистки сточных вод, с которыми сталкиваются производители солнечных элементов, включают нестабильное удаление фторидов, интенсивное образование накипи и низкую эффективность повторного использования воды.
Традиционные процессы осаждения извести зачастую не обеспечивают стабильного удаления фторидов при изменяющихся характеристиках сточных вод, что повышает риск превышения предельно допустимых экологических значений сброса.
Ионы кремния, кальция и магния легко образуют отложения накипи на трубопроводах и мембранных системах, вызывая загрязнение мембран, ускоренный износ оборудования, частые остановки и рост эксплуатационных затрат.
Производственные мощности по изготовлению солнечных элементов потребляют большие объёмы воды, тогда как традиционные системы очистки, как правило, обеспечивают относительно низкие показатели повторного использования воды, что приводит к высокому расходу пресной воды и значительным затратам на сброс сточных вод.
По мере дальнейшего быстрого расширения производственных мощностей традиционные гражданские сооружения для очистки сточных вод требуют больших площадей для размещения и плохо поддаются модернизации. Кроме того, совместная обработка кислых и щелочных сточных вод повышает расход химикатов и увеличивает образование опасных осадков. Стандартизированное оборудование для очистки зачастую не обладает достаточной стойкостью к коррозии и образованию накипи, необходимой в производстве фотогальванических элементов, что создаёт острый спрос на специализированные решения по экономии воды и предотвращению образования накипи при очистке сточных вод.
3. Технологический процесс и конфигурация основного оборудования
Для решения задач, связанных со спецификой сточных вод, образующихся при производстве фотогальванических элементов, мы применяем специализированный процесс очистки, включающий:
Раздельный сбор и предварительная обработка → Точное удаление фторидов и кремнезёма → Биологическая очистка → Современная мембранная фильтрация → Обезвоживание концентрата
Кислые сточные воды, щелочные сточные воды, сточные воды, содержащие фториды, и органические сточные воды собираются и выравниваются раздельно для минимизации гидравлических колебаний и колебаний качества воды.
На этапе предварительной обработки осуществляется точная коррекция pH, умягчение воды, удаление жёсткости, коагуляция и осаждение, что эффективно удаляет силикаты, взвешенные вещества и основную часть фторид-ионов.
Далее применяются адсорбция активированным углём и энергоэффективный биологический процесс очистки для удаления остаточных органических загрязнителей.
Очищенная вода затем проходит через систему ультрафильтрации (UF), а затем — через антифульгированную обратноосмотическую (RO) мембранную систему, в результате чего получается рекуперированная вода высокого качества, пригодная для промывки пластин и ополаскивания в цехах.
Оставшийся концентрат с высокой соленостью дополнительно концентрируется и переводится в твердое состояние для окончательной утилизации, что обеспечивает максимальное извлечение воды при минимальном объеме сброса сточных вод.
Основное оборудование включает:
- Автоматические системы нейтрализации кислот и щелочей
- Высокоэффективные композитные реакторы для удаления фторидов
- Системы удаления кремнезема и умягчения воды
- Блоки адсорбции активированным углем
- Мембранные системы обратного осмоса с антизагрязняющим покрытием
- Автоматические системы дозирования реагентов
- Системы онлайн-мониторинга качества воды
4. Преимущества решения
Наше решение специально разработано для производственной отрасли фотогальванических элементов и использует технологию разделенной очистки для эффективного решения задач по удалению фторидов, удалению кремнезема и контролю образования накипи.
Система постоянно обеспечивает стабильную эффективность удаления фторидов, гарантируя соблюдение нормативных требований к сбросу сточных вод и минимизируя эксплуатационные риски.
Мы предлагаем индивидуальные решения в области оборудования, адаптированные под характеристики сточных вод, требуемую производительность очистки и доступное пространство на очистной станции. Конструкции оборудования, антикоррозионные материалы, каналы потока, устойчивые к засорению, и конфигурации систем оптимизированы для работы в условиях высокой кислотности, щелочности и склонности к образованию накипи, характерных для производства фотогальванических элементов.
Все основные механические устройства, электрические системы управления и компоненты систем водоочистки сертифицированы по стандартам CE, UL и ISO и полностью соответствуют Европейской директиве по машинам и требованиям Северной Америки к электробезопасности, что гарантирует надёжную эксплуатацию и соответствие международным проектным нормам.
Комплексный процесс умягчения и удаления жёсткости значительно снижает образование накипи на мембранах, увеличивая срок их службы примерно на 40 % и одновременно сокращая затраты на техническое обслуживание.
Система обеспечивает общий показатель повторного использования воды до 95 %, что делает её особенно подходящей для предприятий по производству фотогальванических элементов с высоким потреблением воды и существенно снижает расход пресной воды.
Модульная интегрированная конструкция минимизирует требования к площади установки, сокращает сроки монтажа и позволяет гибко расширять систему по мере роста производственных мощностей.
Полностью автоматизированная интеллектуальная эксплуатация сводит к минимуму ручное вмешательство и одновременно обеспечивает стабильную работу, более низкое энергопотребление и полный комплект документации, подтверждающей соответствие экологическим нормам при проверках и приёме проекта.
5. Ссылки на проекты и сопутствующая документация
Мы успешно реализовали проекты по очистке сточных вод для множества ведущих производителей фотогальванических элементов и кремниевых пластин.
Один из типичных проектов — проект очистки сточных вод и повторного использования воды на заводе по производству солнечных элементов мощностью 10 ГВт, производительность которого составляет 1200 м³/сут.
Система последовательно обеспечивает рециркуляцию сточных вод для повторного использования в производстве, экономя более 300 000 м³ пресной воды ежегодно, одновременно эффективно устраняя образование накипи на оборудовании и гарантируя стабильное соблюдение норм по содержанию фторидов. Проект успешно прошёл экологическую приёмочную проверку при первом представлении.
Подтверждающая документация включает:
- Патенты на собственную технологию удаления фторидов
- Сертификаты CE, UL и ISO
- Отчёты о проверке качества воды, выданные аккредитованными сторонними лабораториями
- Документация о завершении проекта и его приёмке
- Справки о результатах эксплуатации на нескольких эталонных промышленных объектах
6. Объём услуг и процесс сотрудничества
Мы предоставляем комплексные EPC-решения «под ключ» по очистке сточных вод для фотогальванической отрасли, включая обследование площадки, отбор и анализ сточных вод, разработку индивидуального технологического решения, производство нестандартного оборудования, монтаж, пусконаладку, сервисное обслуживание и эксплуатацию, модернизацию систем, а также поставку расходных материалов на весь срок службы.
Стандартный процесс сотрудничества
- Обследование площадки и отбор проб сточных вод — проведение выездного обследования, отбора проб сточных вод и всестороннего анализа качества воды.
- Разработка индивидуального решения — создание адаптированного технологического процесса очистки, инженерного предложения и подробной коммерческой сметы.
- Производство оборудования и строительство — начало изготовления специализированного оборудования и выполнение строительно-монтажных работ на объекте после подписания контракта.
- Монтаж и пусконаладка — завершение монтажа системы, проведение пусконаладочных работ и пробной эксплуатации до достижения всех требуемых показателей эффективности.
- Приёмка проекта и обучение — содействие в получении разрешения на соответствие экологическим требованиям и предоставление профессионального обучения для операторов.
- Долгосрочная техническая поддержка — обеспечение пожизненных услуг по техническому осмотру, профилактическому обслуживанию, модернизации оборудования, оптимизации систем и постоянной технической поддержке.
EN
