Lösning för rening av avloppsvatten från solcellstillverkning

1. Källor till avloppsvatten, typiska föroreningar och vattens egenskaper

Avloppsvatten från tillverkning av solceller genereras främst under rengöring av wafers, texturering, ätning, diffusion, tunnfilmsdeponering, rengöring av silverpasta samt tvätt av renrum. Det kan i allmänhet klassificeras i fyra kategorier: fluoridhaltigt avloppsvatten, surt och basiskt avloppsvatten, organiskt rengöringsavloppsvatten samt koncentrat med hög salthalt, vilka utgör de största källorna till avloppsvattnets föroreningar inom fotovoltaisk (PV) tillverkning.

Avloppsvattnet innehåller flera karaktäristiska föroreningar som är unika för PV-industrin. De viktigaste föroreningarna inkluderar höga koncentrationer av fluorid, silikater och kväveoxider, tillsammans med organiska rengöringslösningsmedel såsom isopropanol (IPA) och etanol. Avloppsvattnet är främst surt och visar betydande pH-svängningar.

Texturerings- ochättningsprocesserna genererar stora mängder fluorosilikatföreningar, vilket leder till höga fluoridhalter och höga halter av suspenderade kiselpartiklar. Rengöringsprocesserna bidrar med låga halter organiska föroreningar, vilket orsakar måttliga fluktuationer i COD. Koncentratet från omvänd osmos och regenereringsavloppsvatten innehåller höga halter totalt lösta fasta ämnen (TDS), vilket gör att det totala avloppsvattnet varierar kraftigt både i mängd och kvalitet samt visar en stark benägenhet att avsätta avlagringar.

Avloppsvattensreningsanläggningar måste uppfylla tillämpliga regler för solcellsindustrin och industriella avloppsvattendirektiv, samtidigt som de uppfyller anläggningens krav på vattenåteranvändning och nollutsläpp av vätska (ZLD).

2. Vanliga kundutmaningar

De främsta utmaningarna för solcellstillverkare vid avloppsvattenrening inkluderar instabil fluoridborttagning, allvarlig avlagringsbildning och låg effektivitet vid vattenåteranvändning.

Konventionella kalkfällningsprocesser har ofta svårt att uppnå stabil fluoridborttagning under varierande avloppsvillkor, vilket ökar risken för att överskrida miljökraven för utsläpp.

Kiseldioxid-, kalcium- och magnesiumjoner bildar lätt avlagringar på rörledningar och membransystem, vilket leder till membranfouling, snabbare slitage av utrustning, frekventa stopp och högre underhållskostnader.

Fabriker för tillverkning av solceller förbrukar stora mängder vatten, medan konventionella reningssystem i allmänhet uppnår relativt låga vattenåtervinningsgrader, vilket leder till hög förbrukning av färskvatten och höga kostnader för avloppsvattenutsläpp.

Eftersom produktionskapaciteten fortsätter att expandera snabbt kräver traditionella anläggningar för civil avloppsvattenbehandling stora installationsytor och är svåra att uppgradera. Dessutom ökar behandling av sura och alkaliska avloppsvatten tillsammans kemikalieanvändningen och mängden farligt slam. Standardiserad behandlingsutrustning saknar ofta korrosionsbeständigheten och förmågan att motstå avlagringar som krävs för solcellstillverkning, vilket skapar ett starkt behov av specialiserade lösningar för vattenbesparing och avloppsvattenbehandling som motverkar avlagringar.

3. Reningssprocess och konfiguration av kärnutförande utrustning

För att hantera de specifika egenskaperna hos solcellsavloppsvatten använder vi en dedicerad behandlingsprocess som består av:

Separerad insamling och förbehandling → exakt borttagning av fluorid och kiseloxid → biologisk behandling → avancerad membranfiltrering → koncentratfastställning

Surfaktantfritt avloppsvatten, alkaliskt avloppsvatten, fluoridhaltigt avloppsvatten och organiskt avloppsvatten samlas in och jämnas ut separat för att minimera hydrauliska och vattenkvalitetsfluktuationer.

Under förbehandlingen justeras pH:n exakt, vattnet mjukas, hårdheten avlägsnas, samt koagulering och sedimentation utförs för att effektivt avlägsna silikater, suspenderade ämnen och större delen av fluoridjonerna.

Aktiverad koladsorption och en energieffektiv biologisk reningsteknik används därefter för att avlägsna återstående organiska föroreningar.

Det renade vattnet passerar sedan ett ultrafiltrationssystem (UF) följt av ett motfouling-RO-membransystem (Reverse Osmosis), vilket ger återvunnet vatten av hög kvalitet lämpligt för skivaavspolning och verkstadsavspolning.

Den återstående högsalina koncentratet koncentreras ytterligare och omvandlas till fast form för slutlig bortledning, vilket maximerar vattenåtervinning samtidigt som avloppsvattenutsläpp minimeras.

Kärnutrustning inkluderar:

• Automatiska syr- och basneutraliseringssystem
• Reaktorer för avlägsnande av fluorid med hög effektivitet och sammansatt fluoridborttagning
• System för kiselavlägsnande och vattenmjukning
• Enheter för aktiverad koladsorption
• Motfouling-omvänd osmosmembransystem
• Automatiska kemikalietillsatsystem
• Online-vattenkvalitetsövervakningssystem

4. Lösningens fördelar

Vår lösning är specifikt utformad för solcellstillverkningsindustrin och använder teknik för separat behandling för att effektivt lösa utmaningar kopplade till fluoridborttagning, kiselborttagning och kontroll av avlagringar.

Systemet uppnår konsekvent stabil prestanda vid fluoridborttagning, vilket säkerställer efterlevnad av miljöregler för utsläpp samtidigt som driftsrelaterade risker minimeras.

Vi erbjuder anpassade utrustningslösningar som är anpassade till avloppsvattnets egenskaper, behandlingskapacitet och tillgängligt anläggningsutrymme. Utrustningens konstruktion, korrosionsbeständiga material, flödeskanaler som motverkar igensättning samt systemkonfigurationer är optimerade för de starkt sura, alkaliska och avlagringsbenägna förhållanden som förekommer i solcellstillverkning.

Alla kärnmekaniska utrustningar, elektriska styrsystem och vattenreningkomponenter är certifierade enligt CE-, UL- och ISO-standarder och uppfyller fullständigt europeiska maskindirektiv samt nordamerikanska krav på elektrisk säkerhet, vilket säkerställer tillförlitlig drift och efterlevnad av internationella projekt.

Den integrerade processen för mjukning och hårdhetsborttagning minskar membranskalning avsevärt, vilket förlänger membranens livslängd med cirka 40 procent samtidigt som underhållskostnaderna sänks.

Systemet uppnår en total återanvändningsgrad för vatten på upp till 95 procent, vilket gör det särskilt lämpligt för den höga vattenförbrukningen i fotovoltaiska tillverkningsanläggningar och avsevärt minskar förbrukningen av färskt vatten.

Designen med modulär integration minimerar kraven på installationsyta, förkortar installationsperioden och möjliggör flexibel framtida utbyggnad när produktionskapaciteten ökar.

Fullständigt automatiserad intelligent drift minimerar manuell ingripande samtidigt som den ger stabil prestanda, lägre energiförbrukning och fullständig efterlevnadsdokumentation för miljöinspektioner och projektgodkännande.

5. Projektreferenser och stöddokumentation

Vi har framgående slutfört avloppsbehandlingsprojekt för ett stort antal ledande tillverkare av solceller och kiselvävskivor.

Ett representativt projekt är ett 10 GW solcellstillverkningsprojekt för avloppsbehandling och vattenåteranvändning med en behandlingskapacitet på 1 200 m³/dag.

Systemet uppnår konsekvent återvinning av avloppsvatten för produktionens återanvändning, vilket sparar mer än 300 000 m³ färskvatten årligen, samtidigt som det effektivt eliminerar avlagringar på utrustning och säkerställer stabil efterlevnad av fluoridkrav. Projektet godkändes vid miljögodkännandeinspektionen vid första inlämningen.

Stöddokumentation inkluderar:

• Egendomliga patent för fluoridborttagning
• CE-, UL- och ISO-certifieringar
• Vattenkvalitetstestrapporter från ackrediterade tredjeparter
• Dokumentation för projektavslutning och godkännande
• Prestandareferenser från flera industriella referensprojekt

6. Tjänsteomfattning och samarbetsprocess

Vi erbjuder omfattande EPC-lösningar för avloppsvattenrening på nyckelfärdigt sätt för solcellsindustrin, inklusive platsundersökning, provtagning och analys av avloppsvatten, anpassad processdesign, tillverkning av icke-standardutrustning, installation, idrifttagning, drift- och underhållstjänster, systemuppgraderingar samt leverans av förbrukningsartiklar under hela systemets livslängd.

Standardiserad samarbetsprocess

• Platsundersökning och vattenprovtagning – Utför undersökning på plats, provtagning av avloppsvatten och omfattande analys av vattenkvaliteten.
• Anpassad lösningssdesign – Utveckla en skräddarsydd reningprocess, ett tekniskt förslag och en detaljerad kommersiell offert.
• Tillverkning av utrustning och byggnadsarbete – Påbörja tillverkning av anpassad utrustning och byggnadsarbete på plats efter kontraktets bekräftelse.
• Installation och idrifttagning – Slutför installationen av systemet, idrifttagning och provdrift tills alla prestandakrav uppfylls.
• Projektgodkännande och utbildning – Assistera med miljökonformitetsgodkännande och tillhandahålla professionell driftspersonalutbildning.
• Långsiktig teknisk support – Erbjuda livstidsinspektionstjänster, förebyggande underhåll, utrustningsuppgraderingar, systemoptimering och pågående teknisk support.