1. Zdroje odpadových vôd, typické kontaminanty a vlastnosti vody
Odpadové vody z výroby slnečných článkov vznikajú predovšetkým počas čistenia platní, texturovania, leptania, difúzie, nanesenia tenkých vrstiev, odstraňovania striebornej pasty a umývania čistých miestností. Všeobecne sa dajú rozdeliť do štyroch kategórií: odpadové vody obsahujúce fluór, kyslé a zásadité odpadové vody, organické čistiace odpadové vody a koncentrát s vysokým obsahom solí, čo predstavuje hlavné zdroje znečistenia odpadovými vodami výroby fotovoltaických (PV) systémov.
Odpadové vody obsahujú niekoľko charakteristických kontaminantov špecifických pre PV priemysel. Medzi hlavné kontaminanty patria vysoké koncentrácie fluóru, kremičitanov a oxidov dusíka spolu s organickými čistiacimi rozpúšťadlami, ako je izopropanol (IPA) a etanol. Odpadové vody sú predovšetkým kyslé a vykazujú výrazné kolísanie pH.
Procesy textúrovania a leptania generujú veľké množstvá fluorosilikátových zlúčenín, čo má za následok zvýšené koncentrácie fluóru a vysoké úrovne suspendovaných kremičitanových častíc. Procesy čistenia prispievajú nízkymi koncentráciami organických kontaminantov, čo spôsobuje stredne intenzívne kolísanie chemického spotrebovania kyslíka (COD). Koncentrát z reverznej osmózy a regeneračný odpadový vodný tok obsahujú vysoké úrovne celkovo rozptýlených pevných látok (TDS), čo spôsobuje vysokú variabilitu celkového odpadového vodného toku z hľadiska množstva aj kvality a zároveň vykazuje silnú tendenciu k tvorbe usadenín.
Systémy na úpravu odpadových vôd musia plniť platné predpisy pre fotovoltaický priemysel a normy pre vypúšťanie priemyselných odpadových vôd, zároveň musia spĺňať požiadavky výrobného závodu na opätovné použitie vody a na nulové vypúšťanie kvapalných odpadov (ZLD).
2. Bežné výzvy pre zákazníkov
Hlavné výzvy pri úprave odpadových vôd pre výrobcov slnečných článkov zahŕňajú nestabilné odstraňovanie fluóru, vážne usadzovanie a nísku účinnosť opätovného použitia vody.
Konvenčné procesy usadzovania vápenatým hydroxidom často zlyhávajú pri dosahovaní stabilného odstraňovania fluóru za kolísajúcich podmienok odpadovej vody, čo zvyšuje riziko prekročenia environmentálnych limitov pre vypúšťanie.
Ióny kremíka, vápnika a horčíka sa ľahko usadzujú ako nánosy na potrubí a membránových systémoch, čo spôsobuje znečistenie membrán, zrýchlené opotrebovanie zariadení, časté výpadky a vyššie náklady na údržbu.
Výrobné závody slnečných článkov spotrebujú veľké množstvá vody, zatiaľ čo konvenčné systémy úpravy vody zvyčajne dosahujú relatívne nízke miery recirkulácie vody, čo vedie k vysokým nákladom na spotrebu čerstvej vody a na vypúšťanie odpadovej vody.
Keďže sa výrobná kapacita stále rýchlo rozširuje, tradičné civilné zariadenia na čistenie odpadových vôd vyžadujú veľké inštalačné plochy a je ťažké ich modernizovať. Okrem toho spoločné čistenie kyslých a zásaditých odpadových vôd zvyšuje spotrebu chemikálií a vznik nebezpečného kalu. Štandardné zariadenia na čistenie často nemajú odolnosť voči korózii a schopnosť odolávať usadzovaniu, ktoré sú potrebné pri výrobe fotovoltaických panelov, čo vytvára vysoký dopyt po špecializovaných riešeniach na úsporu vody a predchádzanie usadzovaniu pri čistení odpadových vôd.
3. Technologický proces a konfigurácia základných zariadení
Na riešenie špecifických charakteristík odpadových vôd z výroby fotovoltaických panelov používame špeciálny proces čistenia, ktorý pozostáva z nasledovných krokov:
Oddelené zhromažďovanie a predčistenie → presné odstránenie fluóru a kremičitanov → biologické čistenie → pokročilá membránová filtrácia → tuhnutie koncentrátu
Kyslá odpadová voda, zásaditá odpadová voda, odpadová voda obsahujúca fluór a organická odpadová voda sa zbierajú a vyrovnávajú oddelene, aby sa čo najviac znížili kolísania hydraulického zaťaženia a kvality vody.
Počas predčistenia sa presne upravuje pH, mäkčí sa voda, odstraňuje sa tvrdosť, uskupujú sa nečistoty a usadzujú sa, čím sa účinne odstránia silikáty, suspendované látky a väčšina fluóridových iónov.
Následne sa na odstránenie zvyšných organických kontaminantov používa adsorpcia aktívnym uhlím a energeticky účinný biologický proces čistenia.
Očistená voda potom prechádza systémom ultrafiltrácie (UF) a následne systémom proti zaneseniu reverznej osmózy (RO), čím sa získa vysokokvalitná regenerovaná voda vhodná na umývanie polovodičových platník a oplachovanie v dielni.
Zvyšný koncentrát s vysokým obsahom solí sa ďalej koncentruje a zpevňuje na konečné odstránenie, čím sa maximalizuje využitie vody a minimalizuje vypúšťanie odpadovej vody.
Základné vybavenie pozostáva z:
- Automatické systémy neutralizácie kyselín a zásad
- Reaktory na odstránenie fluóru s vysokou účinnosťou
- Systémy na odstránenie kremičitanov a zmäkčovanie vody
- Jednotky adsorpcie aktívnym uhlím
- Protiusadové systémy reverznej osmózy s membránami
- Automatické systémy dávkovania chemikálií
- Online systémy monitorovania kvality vody
4. Výhody riešenia
Naše riešenie je špeciálne navrhnuté pre výrobný priemysel fotovoltajických článkov a využíva technológiu oddeleného spracovania na efektívne riešenie problémov s odstránením fluóru, odstránením kremičitanov a kontrolou usadzovania.
Systém trvalo dosahuje stabilný výkon pri odstraňovaní fluóru, čím zabezpečuje dodržiavanie environmentálnych predpisov týkajúcich sa vypúšťania odpadových vôd a súčasne minimalizuje prevádzkové riziká.
Ponúkame prispôsobené technologické riešenia, ktoré sú optimalizované podľa charakteristík odpadových vôd, požadovanej kapacity spracovania a dostupného priestoru v areáli. Konštrukcia zariadení, materiály odolné voči korózii, tokové kanály odolné voči upchávaniu a konfigurácia systému sú optimalizované pre extrémne kyslé, zásadité a usadzovaniu náchylné podmienky, ktoré sa vyskytujú pri výrobe fotovoltajických článkov.
Všetky základné mechanické zariadenia, elektrické riadiace systémy a komponenty na úpravu vody sú certifikované podľa noriem CE, UL a ISO, čo plne zodpovedá európskym smerniciam pre strojné zariadenia a požiadavkám na bezpečnosť elektrických zariadení v Severnej Amerike a zaisťuje spoľahlivý prevádzkový chod a dodržiavanie medzinárodných projektových požiadaviek.
Integrovaný proces mäkkčenia a odstraňovania tvrdosti výrazne zníži usadzovanie na membránach, čím predĺži ich životnosť približne o 40 % a súčasne zníži náklady na údržbu.
Systém dosahuje celkovú mieru opätovného použitia vody až 95 %, čo ho robí obzvlášť vhodným pre výrobné zariadenia fotovoltaických panelov s vysokou spotrebou vody a významne zníži spotrebu čerstvej vody.
Modulárny integrovaný dizajn minimalizuje požadovaný inštalačný priestor, skracuje dobu inštalácie a umožňuje flexibilné budúce rozšírenie v miere rastúcej výrobnej kapacity.
Plne automatizovaný inteligentný prevádzkový režim minimalizuje manuálny zásah a zároveň zabezpečuje stabilný výkon, nižšiu spotrebu energie a úplnú dokumentáciu zhody pre environmentálne inšpekcie a prijatie projektov.
5. Referenčné projekty a podporná dokumentácia
Úspešne sme dokončili projekty čistenia odpadových vôd pre množstvo popredných výrobcov fotovoltaických článkov a kremíkových platník.
Typickým príkladom je projekt čistenia odpadových vôd a opätovného využitia vody pri výrobe slnečných článkov s výkonom 10 GW, s kapacitou čistenia 1 200 m³/deň.
Systém trvalo zabezpečuje recykláciu odpadových vôd na opätovné použitie v rámci výroby, čím ročne ušetrí viac ako 300 000 m³ pitnej vody, zároveň účinne odstraňuje vznik usadenín na zariadeniach a zaisťuje stabilné dodržiavanie limitov pre obsah fluóru. Projekt úspešne prešiel kontrolou environmentálnej zhody pri prvej predloženej žiadosti.
Podporná dokumentácia zahŕňa:
- Vlastnícke patentované postupy odstraňovania fluóru
- Certifikáty CE, UL a ISO
- Správy o testovaní kvality vody akreditovanými nezávislými laboratóriami
- Dokumentácia o dokončení a prijatí projektu
- Referencie výkonnosti z viacerých referenčných priemyselných projektov
6. Rozsah služby a proces spolupráce
Poskytujeme komplexné EPC kompletné riešenia na čistenie odpadových vôd pre fotovoltaický priemysel, vrátane vyšetrenia miesta, odberu a analýzy odpadových vôd, prispôsobeného návrhu technologického procesu, výroby neštandardného zariadenia, inštalácie, uvádzania do prevádzky, prevádzkových a údržbových služieb, modernizácií systému a dodávky spotrebného materiálu po celú životnosť.
Štandardný spolupracovný proces
- Vyšetrovanie miesta a odber vody – Vykonanie vyšetrenia na mieste, odberu odpadových vôd a komplexnej analýzy kvality vody.
- Návrh prispôsobeného riešenia – Vývoj prispôsobeného technologického procesu, inžinierskeho návrhu a podrobného obchodného ponúknutia.
- Výroba zariadenia a stavba – Zahájenie výroby prispôsobeného zariadenia a stavebných prác na mieste po potvrdení zmluvy.
- Inštalácia a uvádzanie do prevádzky – Dokončenie inštalácie systému, uvádzania do prevádzky a skúšobnej prevádzky, kým nie sú splnené všetky požiadavky na výkon.
- Prijať projekt a poskytnúť školenie – Pomôcť pri prijímaní projektu v súlade so zákonmi o ochrane životného prostredia a poskytnúť profesionálne školenie pre obsluhu.
- Dlhodobá technická podpora – Poskytnúť celoživotné služby kontrol, preventívnu údržbu, modernizáciu zariadení, optimalizáciu systémov a nepretržitú technickú podporu.
EN
