Rešitev za čiščenje odpadne vode iz proizvodnje fotovoltaičnih silicijevih plošč

1. Viri odpadnih vod, tipični onesnaževalci in značilnosti vode

Odpadna voda iz proizvodnje silicijevih fotovoltaičnih ploščic nastaja predvsem med rezanjem ploščic, teksturiranjem in čiščenjem, kislim in alkalnim ljudenjem, odstranjevanjem lepil, hlajenjem pri rezanju ploščic ter čiščenjem delavnice. Predstavlja največji vir odpadne vode v celotnem procesu proizvodnje silicijevih ploščic.

V nasprotju z odpadno vodo iz proizvodnje sončnih celic ima odpadna voda iz proizvodnje silicijevih ploščic značilno visoko vsebnost fluoridov, visoko koncentracijo silicijevega dioksida (SiO₂), visoko motnost ter izmenične tokove kislih in alkalnih odpadnih vod.

Tipični onesnaževalci vključujejo fluoride, koloidni suspendirani silicijev dioksid (SiO₂), kisline in alkalne soli, sledove ostankov reznih tekočin ter ione trdote, kot so kalcij in magnezij. Čeprav je skupna vsebnost organske snovi, izmerjena kot COD, relativno nizka, vsebuje odpadna voda izredno visoko koncentracijo koloidnega silicijevega dioksida.

Količina odpadne vode je znatna in podvržena pomembnim hidravličnim nihanjem. Odpadna voda iz rezanja ploščic vsebuje velike količine drobnih delcev silicija, ki se hitro usedajo in povzročajo nastanek kamna. Izmenični iztok kislih in alkalnih čistilnih odpadnih vod povzroča dramatična nihanja pH-vrednosti in neprekinjeno povečevanje sladkorja. Brez ustrezne obravnave lahko pride do hudega nastajanja kamna, umazavanja membran in prekomernih koncentracij fluoridov v obravnavani odpadni vodi.

Sistemi za obravnavo odpadne vode morajo izpolnjevati veljavne predpise o izpuščanju industrijske odpadne vode ter standarde za ponovno uporabo obdelane vode.

2. Pogosti izzivi strank

Obravnava odpadne vode v industriji silicijevih ploščic predstavlja več zelo specializiranih izzivov.

Konvencionalni postopki obravnave so na splošno neuspešni pri odstranjevanju ultra-melkih koloidnih silicijevih delcev, kar povzroča počasno usedanje, nabiranje mulja v izravnalnih rezervoarjih, hudo umazavanje membran in predčasno zamenjavo membran.

Tradicionalne tehnologije odstranjevanja fluoridov imajo tudi omejeno prilagodljivost spreminjajočim se razmeram odpadnih voda, kar povečuje tveganje presežka mejnih vrednosti za izpuščanje fluoridov.

Izdelava silicijevih plošč zahteva velike količine procesne vode, medtem ko konvencionalni sistemi za čiščenje pogosto dosežejo relativno nizke stopnje povračila vode, kar vodi do visoke porabe sveže vode in visokih obratovalnih stroškov.

Poleg tega standardizirana oprema za čiščenje pogosto ni primerna za zelo kisli, alkalni, obrazovanju usedlin podvrženi in korozivni obratovalni pogoji pri izdelavi plošč, kar povzroča pogoste okvare opreme in povečane zahteve po vzdrževanju.

Ker se zmogljivost proizvodnje nadaljuje z razširjanjem, zahtevajo konvencionalne civilne naprave za čiščenje odpadnih voda velike namestitvene površine in ponujajo omejeno fleksibilnost za povečanje zmogljivosti, kar jih naredi neprimernimi za sodobno, velikomerno in neprekinjeno izdelavo silicijevih plošč.

3. Postopek obravnave in konfiguracija osnovne opreme

Za obravnavo visoke vsebine silikata, fluorida in motnosti v odpadni vodi iz proizvodnje silicijevih plošč uporabljamo zrelo procesno tehnologijo, ki vključuje:

Ločeno zbiranje → koagulacija za odstranitev silikata in fluorida → mehčanje vode → natančna filtracija → napredna membranska ponovna uporaba vode → zmanjševanje prostornine koncentrata

Odpadna voda z visoko motnostjo iz rezanja plošč in kisla/lužna procesna odpadna voda se ločeno zbirata in izenačujeta, da se čim bolj zmanjšajo hidravlične in kakovostne nihanja vode.

Poseben sistem za koagulacijo in usedanje destabilizira koloidni silikat ter hkrati zagotavlja zelo učinkovito odstranitev fluorida.

Obdelana voda nato prehaja skozi peskovno filtracijo in filtracijo z aktivnim ogljem za odstranitev ostankov suspendiranih trdnih delcev in sledov organskih kontaminantov.

Nazadnje sistem ultrafiltracije (UF) v kombinaciji z membranskim sistemom za obratno osmozo (RO) z odpornostjo proti zamašitvi proizvede rekonstruirano vodo visoke kakovosti, primerno za čiščenje ploščic in hladilne namene.

Preostali koncentrat se nadalje obdeluje s postopki zmanjšanja prostornine, kar zagotavlja dolgoročno stabilno delovanje celotnega sistemskega obratovanja.

Osnovna oprema vključuje:

• Rezervoarji za izravnavo s posebno izdelano odpornostjo proti koroziji
• Reaktorji za odstranjevanje silicija in fluorida z visoko učinkovitostjo
• Popolnoma avtomatizirane sisteme za mehčanje vode
• Natančni filtri
• Membranski sistemi za obratno osmozo z odpornostjo proti zamašitvi
• Inteligentni sistemi za dозiranje kemikalij
• Spletni instrumenti za spremljanje kakovosti vode

4. Prednosti rešitve

Naša rešitev je posebej zasnovana za industrijo fotovoltaičnih silicijevih ploščic in ponuja ciljne rešitve za odstranjevanje silicija, odstranjevanje fluorida ter preprečevanje nastajanja kamna, pri čemer redno zagotavlja očiščeno vodo, ki izpolnjuje zahteve tako za izpuščanje kot za ponovno uporabo v procesih.

Ponujamo popolnoma prilagojeno, nestandardno opremo, ki je zasnovana glede na zmogljivost obrata, lastnosti odpadne vode, razpoložljiv prostor za namestitev in obratne pogoje. Ojačane protikorozijske ohišja, obrabi odporna cevovoda in protizamašitvene filtracijske konstrukcije so posebej zasnovane za pogoje z visokim pretokom, močno korozivnostjo in abrazivnostjo, ki se pojavljajo pri izdelavi silicijevih plošč, kar znatno izboljša zanesljivost opreme in njeno življenjsko dobo.

Vsi jedrni električni sistemi, mehanska oprema in komponente za čiščenje vode so certificirani v skladu s standardi CE, UL in ISO.

• Certifikat CE zagotavlja skladnost z direktivami Evropske unije v zvezi z elektromagnetno združljivostjo (EMC), direktivo o nizki napetosti (LVD) in okoljskimi zahtevami.
• Certifikat UL potrjuje skladnost s strogi severnoameriškimi standardi za zaščito pred požarom in električno varnost.

Te mednarodno priznane certifikacije zagotavljajo visoko operativno varnost, skladnost z regulativami ter gladko sprejemljivost za domače in mednarodne projekte.

Naša lastna tehnologija predobdelave za odstranjevanje silicija učinkovito odpravi koloidno onesnaženje membran, kar znatno zmanjša pogostost vzdrževanja in podaljša življenjsko dobo membran.

Sistem doseže stopnjo ponovne uporabe vode, ki presega 95 %, kar znatno zmanjša porabo sveže vode in stroške izpusta odpadne vode.

Modularna integrirana konstrukcija zmanjša zahteve po namestitvenem prostoru, hkrati pa omogoča fleksibilno prihodnjo razširitev. Popolnoma avtomatizirano inteligentno delovanje zmanjša potrebe po delovni sili in zagotavlja stabilno ter dolgoročno obratovanje, hkrati pa izpolnjuje stroge standarde okoljske skladnosti.

5. Reference projekta in podporno dokumentacijo

Uspešno smo izvedli številne projekte čiščenja odpadnih voda za vodilne proizvajalce fotovoltaičnih silicijevih plošč in imamo obsežno izkušnjo s čiščenjem odpadnih voda iz proizvodnje silicijevih plošč ter ponovno uporabo vode.

Znamenit primer je projekt čiščenja odpadnih voda in ponovne uporabe vode za rezanje in čiščenje silicijevih plošč z zmogljivostjo 15 GW, z dnevno obdelovalno kapaciteto 1.500 m³/dan.

Sistem je dolgoročno deloval zanesljivo in popolnoma odpravil težave, povezane s kopičenjem silicijevega prahu, oblaganjem membran in prekomernimi koncentracijami fluoridov. Projekt je uspešno opravil okoljske sprejemne preglede ter letno prihrani več kot 350.000 m³ sladke vode.

Podporno dokumentacijo sestavljajo:

• Lastniški patenti za postopke odstranjevanja silicija in fluoridov
• Certifikate CE, UL in ISO
• Poročila o kakovosti vode, potrjena s strani neodvisnih akreditiranih laboratorijev
• Dokumentacija o zaključku projekta in okoljskem sprejemu
• Referenčni podatki o izvedbi primerjalnih projektov znotraj fotovoltaične industrije

6. Obseg storitev in proces sodelovanja

Ponujamo celovite EPC ključ-v-roko rešitve za obravnavo odpadnih voda za proizvajalce silicijevih plošč, vključno z raziskavo lokacije, analizo kakovosti vode, prilagojenim procesnim inženirstvom, načrtovanjem in izdelavo nestandardne opreme, montažo, vzpostavitvijo, podporo pri izpolnjevanju okoljskih zahtev, storitvami za obratovanje in vzdrževanje ter projekti nadgradnje sistema.

Standardni sodelovalni postopek

• Raziskava lokacije in vzorčenje vode – Izvedemo terensko raziskavo, zberemo vzorce odpadne vode in izdamo podrobno poročilo o analizi kakovosti vode.
• Prilagojen inženirski načrt – Razvijte poseben postopek obravnave in prilagojeno opremo na podlagi obratovalnih pogojev obrata.
• Izdelava opreme in gradnja – Po potrditvi pogodbe začnemo z izdelavo prilagojene opreme in gradnjo na kraju samem.
• Namestitev in vzpostavitev – Dokončajte namestitev, integrirano vzpostavitev in preskusno obratovanje, dokler ni dosežena stabilna skladnost.
• Sprejem projekta in usposabljanje – Pomagajte pri postopkih okoljskega sprejema in zagotovite strokovno usposabljanje obratovalcev.
• Dolgoročna tehnična podpora – Zagotovite redne preglede, preventivno vzdrževanje, optimizacijo sistema, nadgradnje opreme ter življenjsko dolgo oskrbo z potrošnimi materiali in tehnično podporo.