1. Zdroje odpadových vôd, typické kontaminanty a vlastnosti vody
Odpadové vody z výroby kremíkových fotovoltaických platní vznikajú predovšetkým počas režu platní, texturovania a čistenia, kyslých a zásaditých leštení, odstraňovania lepidla, chladenia pri reze platní a čistenia dielne. Predstavujú najväčší zdroj odpadových vôd v celom procese výroby kremíkových platní.
Na rozdiel od odpadových vôd z výroby slnečných článkov sa odpadové vody z výroby kremíkových platní vyznačujú vysokým obsahom fluóru, vysokou koncentráciou kremičitanu, vysokou turbiditou a striedavými prúdmi kyslých a zásaditých odpadových vôd.
Typickými kontaminantmi sú fluór, koloidné suspendované kremičitany (SiO₂), kyslé a zásadité soli, stopové množstvá zvyškov rezných kvapalín a ióny tvrdosti, napríklad vápnik a horčík. Hoci celková úroveň CHSK je relatívne nízka, odpadové vody obsahujú výnimočne vysokú koncentráciu koloidného kremičitanu.
Objem odpadovej vody je významný a podlieha výrazným hydraulickým kolísaniam. Odpadová voda z režu kremíkových platní obsahuje veľké množstvá jemných kremíkových častíc, ktoré sa ľahko usadzujú a spôsobujú vznik nánosov. Striedavé vypúšťanie kyslej a zásaditej umývacej odpadovej vody má za následok výrazné kolísania pH a neustále rastúcu soľnosť. Bez správnej úpravy môže dôjsť k vážnym nánosom, znečisteniu membrán a nadmerne vysokým koncentráciám fluóru v upravenej odpadovej vode.
Systémy na úpravu odpadovej vody musia plniť príslušné predpisy týkajúce sa vypúšťania priemyselnej odpadovej vody a štandardy pre opätovné použitie upravenej vody.
2. Bežné výzvy pre zákazníkov
Úprava odpadovej vody v priemysle kremíkových platní predstavuje niekoľko vysokej špecializácie vyžadujúcich výziev.
Tradičné postupy úpravy sú všeobecne neúčinné pri odstraňovaní ultra-jemného koloidného kremíka, čo má za následok pomalé usadzovanie, hromadenie kalu v vyrovnávacích nádržiach, vážne znečistenie membrán a predčasnú výmenu membrán.
Tradičné technológie odstraňovania fluóru tiež majú obmedzenú prispôsobivosť kolísajúcim podmienkam odpadových vôd, čo zvyšuje riziko prekročenia povolených hraníc vypúšťania fluóru.
Výroba kremíkových platní vyžaduje veľké množstvá technologickej vody, pričom konvenčné systémy úpravy často dosahujú relatívne nízke miery recirkulácie vody, čo vedie k vysokému spotrebovaniu čerstvej vody a vysokým prevádzkovým nákladom.
Okrem toho sa štandardizované zariadenia na úpravu často nezhodujú s vysokej kyslosti, vysokej alkalinity, tvorbe usadín a korozívnymi prevádzkovými podmienkami výroby platní, čo má za následok časté poruchy zariadení a zvýšené požiadavky na údržbu.
So stále sa rozširujúcou výrobnou kapacitou vyžadujú konvenčné civilné zariadenia na úpravu odpadových vôd veľké inštalačné plochy a ponúkajú obmedzenú flexibilitu pri zvyšovaní kapacity, čo ich robí nevhodnými pre modernú, veľkorozsahovú a nepretržitú výrobu kremíkových platní.
3. Technologický proces a konfigurácia základných zariadení
Na vyriešenie vysokého obsahu kremičitanov, fluóru a turbidity vo vode z odpadových vôd pri výrobe kremíkových platní používame osvedčený postup úpravy pozostávajúci z nasledovných krokov:
Oddelené zhromažďovanie → Koagulácia na odstránenie kremičitanov a fluóru → Mäkčenie vody → Presná filtrácia → Pokročilá membránová recirkulácia vody → Zníženie objemu koncentrátu
Voda s vysokou turbiditou z rezných procesov platní a kyslé/alkalické procesné odpadové vody sa zhromažďujú a vyrovnávajú oddelene, aby sa čo najviac znížili kolísania hydraulického zaťaženia a kvality vody.
Vyhradený systém koagulácie a usadzovania destabilizuje koloidné kremičitany a súčasne dosahuje veľmi účinné odstránenie fluóru.
Ošetrená voda potom prechádza cez pieskovú filtráciu a filtráciu aktívnym uhlím na odstránenie zvyšných suspendovaných látok a stopových organických kontaminantov.
Nakoniec systém ultrafiltrácie (UF) v kombinácii so systémom reverznej osmózy (RO) s protiusadovou membránou produkuje regenerovanú vodu vysokej kvality, vhodnú na čistenie a chladenie platní.
Zvyšný koncentrát sa ďalej spracováva prostredníctvom procesov zníženia objemu, čím sa zabezpečuje dlhodobo stabilný prevádzkový režim celého systému úpravy vody.
Základné vybavenie pozostáva z:
- Odolné voči korózii prispôsobené vyrovnávacie nádrže
- Reaktory na odstránenie kremičitanov a fluóru s vysokou účinnosťou
- Plne automatické systémy na zmäkčovanie vody
- Jednotky presnej filtrácie
- Protiusadové systémy reverznej osmózy s membránami
- Inteligentné systémy dávkovania chemikálií
- Online prístroje na monitorovanie kvality vody
4. Výhody riešenia
Naše riešenie je špeciálne navrhnuté pre priemysel výroby fotovoltaických kremíkových platní a poskytuje cieľové riešenia na odstránenie kremičitanov, odstránenie fluóru a zabránenie vzniku usadín, pričom trvale dodáva upravenú vodu, ktorá spĺňa požiadavky na vypúšťanie aj na opätovné použitie v technologických procesoch.
Poskytujeme úplne prispôsobené, nestandardné zariadenia navrhnuté podľa kapacity výrobného závodu, charakteristík odpadovej vody, dostupného inštalačného priestoru a prevádzkových podmienok. Posilnené koróziou odolné kryty, opotrebovaniu odolné potrubia a proti upchávaniu navrhnuté filtračné štruktúry sú špeciálne navrhnuté pre vysokovýkonné, vysokej koróznej a abrazívnej záťaži výroby kremíkových platní, čo výrazne zvyšuje spoľahlivosť zariadení a ich životnosť.
Všetky základné elektrické systémy, mechanické zariadenia a komponenty na úpravu vody sú certifikované podľa noriem CE, UL a ISO.
- Certifikácia CE zaisťuje dodržiavanie smerníc Európskeho zoskupenia týkajúcich sa elektromagnetickej kompatibility (EMC), smernice o nízkom napätí (LVD) a environmentálnych požiadaviek.
- Certifikácia UL preukazuje dodržiavanie prísnych severoamerických noriem pre požiarnu ochranu a elektrickú bezpečnosť.
Tieto medzinárodné certifikáty zaručujú vysokú bezpečnosť prevádzky, dodržiavanie predpisov a hladké prijatie pre domáce aj medzinárodné projekty.
Naša vlastná technológia odstraňovania kremičitanov v predbežnej úprave účinne odstraňuje koloidné znečistenie membrán, čím výrazne zníži frekvenciu údržby a predĺži životnosť membrán.
Systém dosahuje mieru opätovného použitia vody vyššiu ako 95 %, čím výrazne zníži spotrebu čerstvej vody a náklady na vypúšťanie odpadových vôd.
Modulárny integrovaný dizajn minimalizuje požiadavky na inštalačný priestor a zároveň umožňuje flexibilné budúce rozšírenie. Plne automatický inteligentný prevádzkový režim zníži nároky na pracovnú silu a zabezpečí stabilný dlhodobý chod pri súčasnom splnení prísnych environmentálnych požiadaviek.
5. Referenčné projekty a podporná dokumentácia
Úspešne sme dokončili množstvo projektov čistenia odpadových vôd pre vedúcich výrobcov fotovoltaických kremíkových dosiek a máme rozsiahle skúsenosti s čistením odpadových vôd z výroby kremíkových dosiek a opätovným využitím vody.
Jedným z kľúčových projektov je projekt čistenia odpadových vôd a opätovného využitia vody z rezania a umývania kremíkových dosiek s výkonovou kapacitou 15 GW a dennou kapacitou spracovania 1 500 m³.
Systém spoľahlivo fungoval v dlhodobom horizonte a úplne vyriešil problémy s hromadením kremíkového prachu, tvorbou povlakov na membránach a nadmernými koncentráciami fluóru. Projekt úspešne absolvoval kontrolu environmentálneho prijatia a zároveň ročne ušetril viac ako 350 000 m³ sladkej vody.
Podporná dokumentácia zahŕňa:
- Vlastnícke patenty na proces odstraňovania kremičitanov a fluóru
- Certifikáty CE, UL a ISO
- Správy o testovaní kvality vody akreditovanými nezávislými laboratóriami
- Dokumentácia o dokončení projektu a environmentálnom prijatí
- Referencie výkonnosti z referenčných projektov v rámci fotovoltaického priemyslu
6. Rozsah služby a proces spolupráce
Poskytujeme komplexné EPC kompletné riešenia pre čistenie odpadových vôd pre výrobcov kremíkových platní, vrátane terénneho prieskumu, analýzy kvality vody, prispôsobenej technologickej inžinierstva, návrhu neštandardného zariadenia, výroby, inštalácie, uvádzania do prevádzky, podpory dodržiavania environmentálnych predpisov, služieb prevádzky a údržby, ako aj projektov modernizácie systémov.
Štandardný spolupracovný proces
- Štúdia lokality a odber vody – vykonanie terénneho prieskumu, odber vzoriek odpadovej vody a vypracovanie komplexnej správy o analýze kvality vody.
- Prispôsobený inžiniersky návrh – Vývoj špeciálneho postupu úpravy a prispôsobeného technologického riešenia na základe prevádzkových podmienok výrobného zariadenia.
- Výroba zariadenia a stavba – Zahájenie výroby prispôsobeného zariadenia a stavebných prác na mieste po potvrdení zmluvy.
- Inštalácia a uvedenie do prevádzky – Dokončenie inštalácie, komplexné uvedenie do prevádzky a skúšobný chod až do dosiahnutia stabilnej zhody s požiadavkami.
- Prijetie projektu a školenie – Podpora pri postupoch environmentálneho prijímania a poskytnutie odborného školenia pre obsluhu.
- Dlhodobá technická podpora – Poskytovanie pravidelných kontrol, preventívnej údržby, optimalizácie systému, modernizácie zariadení, spotrebného materiálu po celú dobu životnosti a technickej podpory.
EN
