วิธีการบำบัดน้ำเสียจากเซลล์แสงอาทิตย์

1. แหล่งที่มาของน้ำเสีย สารมลพิษทั่วไป และลักษณะของน้ำ

น้ำเสียจากกระบวนการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์เกิดขึ้นเป็นหลักในระหว่างการทำความสะอาดเวเฟอร์ การขึ้นรูปผิว (texturing) การกัดกร่อน (etching) การแพร่กระจาย (diffusion) การสะสมฟิล์มบาง (thin-film deposition) การทำความสะอาดครีมเงิน (silver paste cleaning) และการล้างห้องสะอาด (cleanroom washing) โดยสามารถจัดแบ่งน้ำเสียออกได้โดยทั่วไปเป็นสี่ประเภท ได้แก่ น้ำเสียที่มีสารฟลูออไรด์ น้ำเสียที่มีความเป็นกรดและด่าง น้ำเสียจากการทำความสะอาดด้วยสารอินทรีย์ และน้ำเข้มข้นที่มีความเค็มสูง ซึ่งถือเป็นแหล่งหลักของมลพิษน้ำเสียในการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ (PV)

น้ำเสียประกอบด้วยมลพิษเฉพาะที่พบได้เฉพาะในอุตสาหกรรมเซลล์แสงอาทิตย์ สารปนเปื้อนหลัก ได้แก่ ฟลูออไรด์ ซิลิเกต และออกไซด์ของไนโตรเจน ในความเข้มข้นสูง รวมทั้งตัวทำละลายอินทรีย์สำหรับการทำความสะอาด เช่น ไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์ (IPA) และเอทานอล น้ำเสียมีลักษณะเป็นกรดเป็นส่วนใหญ่ และมีการเปลี่ยนแปลงค่า pH อย่างชัดเจน

กระบวนการขัดผิวและกัดกร่อนสร้างสารฟลูออโรซิลิเกตปริมาณมาก ส่งผลให้มีความเข้มข้นของฟลูออไรด์สูง และมีอนุภาคซิลิกาแขวนลอยในระดับสูง กระบวนการล้างทำให้เกิดมลพิษอินทรีย์ในความเข้มข้นต่ำ จึงก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงค่า COD ระดับปานกลาง ส่วนน้ำเข้มข้นจากกระบวนการรีเวิร์สออสโมซิสและน้ำเสียจากการฟื้นฟูระบบมีของแข็งที่ละลายทั้งหมด (TDS) สูงมาก ทำให้น้ำเสียมีปริมาณและคุณภาพแปรผันสูงมาก และมีแนวโน้มที่จะเกิดคราบตะกรันอย่างรุนแรง

ระบบบำบัดน้ำเสียต้องสอดคล้องกับข้อบังคับอุตสาหกรรมโฟโตโวลเทอิกที่เกี่ยวข้องและมาตรฐานการปล่อยน้ำเสียจากอุตสาหกรรม พร้อมทั้งตอบสนองความต้องการของโรงงานในด้านการนำน้ำกลับมาใช้ใหม่และการไม่ปล่อยน้ำเสียออกสู่สิ่งแวดล้อม (ZLD)

2. ปัญหาที่ลูกค้าพบบ่อย

ปัญหาหลักในการบำบัดน้ำเสียที่ผู้ผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ต้องเผชิญ ได้แก่ การกำจัดฟลูออไรด์อย่างไม่เสถียร การเกิดคราบตะกรันอย่างรุนแรง และประสิทธิภาพการนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ต่ำ

กระบวนการตกตะกอนด้วยปูนขาวแบบดั้งเดิมมักประสบความยากลำบากในการกำจัดฟลูออไรด์ให้คงที่ภายใต้สภาวะน้ำเสียที่เปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงในการเกินขีดจำกัดการปล่อยสู่สิ่งแวดล้อม

ไอออนซิลิกา แคลเซียม และแมกนีเซียมสามารถรวมตัวกันเป็นคราบตะกรันบนท่อและระบบเมมเบรนได้อย่างง่ายดาย ส่งผลให้เมมเบรนอุดตัน อุปกรณ์สึกหรอเร็วขึ้น จำเป็นต้องหยุดเดินเครื่องบ่อยครั้ง และค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาเพิ่มสูงขึ้น

โรงงานผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ใช้น้ำปริมาณมาก ในขณะที่ระบบบำบัดแบบดั้งเดิมโดยทั่วไปสามารถนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ได้ในอัตราที่ค่อนข้างต่ำ ส่งผลให้ต้องใช้น้ำจืดจำนวนมากและเกิดค่าใช้จ่ายสูงจากการปล่อยน้ำเสีย

เมื่อความจุการผลิตขยายตัวอย่างรวดเร็ว ระบบบำบัดน้ำเสียแบบโครงสร้างพื้นฐานดั้งเดิมจำเป็นต้องใช้พื้นที่ติดตั้งขนาดใหญ่และยากต่อการปรับปรุงเพิ่มเติม นอกจากนี้ การบำบัดน้ำเสียที่มีความเป็นกรดและเบสพร้อมกันยังทำให้ต้องใช้สารเคมีเพิ่มขึ้น และก่อให้เกิดตะกอนอันตรายมากขึ้น อุปกรณ์บำบัดมาตรฐานมักขาดคุณสมบัติทนการกัดกร่อนและต้านการเกิดคราบตะกรันตามที่กระบวนการผลิตแผงโซลาร์เซลล์ต้องการ ส่งผลให้เกิดความต้องการสูงต่อโซลูชันการบำบัดน้ำเสียที่ออกแบบเฉพาะเพื่อประหยัดน้ำและป้องกันการเกิดคราบตะกรัน

3. กระบวนการบำบัดและโครงสร้างอุปกรณ์หลัก

เพื่อจัดการกับลักษณะเฉพาะของน้ำเสียจากอุตสาหกรรมโฟโตโวลเทอิก เราใช้กระบวนการบำบัดเฉพาะที่ประกอบด้วย:

การเก็บรวบรวมแบบแยกประเภทและขั้นตอนเตรียมก่อนการบำบัด → การกำจัดฟลูออไรด์และซิลิกาอย่างแม่นยำ → การบำบัดด้วยกระบวนการชีวภาพ → การกรองด้วยเมมเบรนขั้นสูง → การทำให้สารเข้มข้นกลายเป็นของแข็ง

น้ำเสียที่มีความเป็นกรด น้ำเสียที่มีความเป็นด่าง น้ำเสียที่มีฟลูออไรด์ และน้ำเสียอินทรีย์จะถูกเก็บรวบรวมและปรับสมดุลแยกกัน เพื่อลดการเปลี่ยนแปลงของอัตราการไหลและคุณภาพน้ำให้น้อยที่สุด

ในระหว่างขั้นตอนเตรียมก่อนการบำบัด จะมีการปรับค่า pH อย่างแม่นยำ การนุ่มตัวน้ำ การกำจัดความกระด้าง การตกตะกอนด้วยสารเคมี และการตกตะกอน ซึ่งช่วยกำจัดซิลิเกต ของแข็งลอยตัว และไอออนฟลูออไรด์ส่วนใหญ่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

จากนั้นจะใช้การดูดซับด้วยถ่านกัมมันต์และการบำบัดด้วยกระบวนการชีวภาพที่มีประสิทธิภาพในการใช้พลังงานต่ำ เพื่อกำจัดสารปนเปื้อนอินทรีย์ที่เหลืออยู่

น้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วจะถูกส่งผ่านระบบกรองแบบอัลตร้าฟิลเตรชัน (UF) ตามด้วยระบบเมมเบรนรีเวอร์สออสโมซิส (RO) ที่ทนต่อการอุดตัน จนได้น้ำรีไซเคิลคุณภาพสูง ซึ่งเหมาะสมสำหรับการล้างแผ่นเวเฟอร์และการล้างห้องปฏิบัติการ

สารเข้มข้นที่มีความเค็มสูงที่เหลืออยู่จะถูกทำให้เข้มข้นยิ่งขึ้นและเปลี่ยนเป็นของแข็งเพื่อการกำจัดขั้นสุดท้าย ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการกู้คืนน้ำสูงสุด ขณะเดียวกันก็ลดปริมาณน้ำเสียที่ปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมให้น้อยที่สุด

อุปกรณ์หลักประกอบด้วย:

• ระบบการปรับสมดุลกรด-ด่างแบบอัตโนมัติ
• ปฏิกรณ์กำจัดฟลูออไรด์แบบคอมโพสิตประสิทธิภาพสูง
• ระบบกำจัดซิลิกาและน้ำนุ่ม
• หน่วยดูดซับด้วยถ่านกัมมันต์
• ระบบเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสแบบต้านการสะสมสิ่งสกปรก
• ระบบเติมสารเคมีแบบอัตโนมัติ
• ระบบตรวจสอบคุณภาพน้ำแบบออนไลน์

4. ข้อได้เปรียบของโซลูชัน

โซลูชันของเราออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับอุตสาหกรรมการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ โดยใช้เทคโนโลยีการบำบัดแบบแยกส่วน เพื่อแก้ไขปัญหาการกำจัดฟลูออไรด์ การกำจัดซิลิกา และการควบคุมการเกิดคราบตะกรันได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ระบบสามารถรักษาประสิทธิภาพการกำจัดฟลูออไรด์ได้อย่างมั่นคงและสม่ำเสมอ จึงรับประกันว่าสอดคล้องกับข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมสำหรับการปล่อยน้ำเสีย พร้อมทั้งลดความเสี่ยงในการดำเนินงานให้น้อยที่สุด

เราให้บริการโซลูชันอุปกรณ์ที่ออกแบบเฉพาะตามลักษณะน้ำเสีย กำลังการบำบัด และพื้นที่โรงงานที่มีอยู่ โดยโครงสร้างอุปกรณ์ วัสดุป้องกันการกัดกร่อน ช่องทางไหลที่ป้องกันการอุดตัน และการจัดวางระบบถูกปรับแต่งให้เหมาะสมกับสภาวะที่มีความเป็นกรดสูง ความเป็นด่างสูง และมีแนวโน้มเกิดคราบตะกรันได้ง่าย ซึ่งพบได้บ่อยในกระบวนการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์

อุปกรณ์กลไกหลัก ระบบควบคุมไฟฟ้า และส่วนประกอบการบำบัดน้ำทั้งหมดผ่านการรับรองมาตรฐาน CE, UL และ ISO ซึ่งสอดคล้องอย่างสมบูรณ์กับข้อกำหนดเครื่องจักรของยุโรปและข้อกำหนดความปลอดภัยด้านไฟฟ้าของอเมริกาเหนือ เพื่อให้มั่นใจในการทำงานที่เชื่อถือได้และการปฏิบัติตามข้อกำหนดสำหรับโครงการระดับนานาชาติ

กระบวนการรวมการนุ่มน้ำและการกำจัดความกระด้างช่วยลดการเกิดคราบตะกรันบนเมมเบรนอย่างมีนัยสำคัญ ทำให้อายุการใช้งานของเมมเบรนยาวนานขึ้นประมาณร้อยละ 40 ในขณะเดียวกันก็ลดต้นทุนการบำรุงรักษา

ระบบสามารถนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ได้สูงสุดถึงร้อยละ 95 ซึ่งทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับโรงงานผลิตแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีความต้องการน้ำสูง และช่วยลดการใช้น้ำจืดลงอย่างมาก

การออกแบบแบบโมดูลาร์แบบบูรณาการช่วยลดพื้นที่ที่จำเป็นสำหรับการติดตั้ง ทำให้ระยะเวลาการติดตั้งสั้นลง และรองรับการขยายกำลังการผลิตในอนาคตได้อย่างยืดหยุ่นเมื่อปริมาณการผลิตเพิ่มขึ้น

การดำเนินงานอัจฉริยะแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบช่วยลดการแทรกแซงของมนุษย์ให้น้อยที่สุด ขณะเดียวกันก็ให้ประสิทธิภาพที่เสถียร การใช้พลังงานต่ำลง และเอกสารการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมที่ครบถ้วนสำหรับการตรวจสอบสิ่งแวดล้อมและการรับรองโครงการ

5. ตัวอย่างโครงการที่ผ่านมาและเอกสารสนับสนุน

เราได้ดำเนินโครงการบำบัดน้ำเสียให้กับผู้ผลิตเซลล์แสงอาทิตย์และแผ่นซิลิคอนเวเฟอร์ชั้นนำจำนวนหลายรายจนแล้วเสร็จด้วยความสำเร็จ

โครงการตัวอย่างหนึ่งคือ โครงการบำบัดน้ำเสียและนำน้ำกลับมาใช้ใหม่สำหรับโรงงานผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ขนาด 10 กิกะวัตต์ โดยมีกำลังการบำบัด 1,200 ลูกบาศก์เมตรต่อวัน

ระบบสามารถรีไซเคิลน้ำเสียเพื่อนำกลับมาใช้ในการผลิตได้อย่างต่อเนื่อง ช่วยประหยัดน้ำจืดมากกว่า 300,000 ลูกบาศก์เมตรต่อปี พร้อมทั้งขจัดการเกิดคราบตะกรันบนอุปกรณ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และรับประกันว่าปริมาณฟลูออไรด์จะสอดคล้องตามมาตรฐานอย่างมั่นคง โครงการผ่านการตรวจสอบการยอมรับด้านสิ่งแวดล้อมในครั้งแรกที่ยื่นขอ

เอกสารสนับสนุนประกอบด้วย:

• สิทธิบัตรกรรมวิธีกำจัดฟลูออไรด์เฉพาะของบริษัท
• ใบรับรอง CE, UL และ ISO
• รายงานผลการทดสอบคุณภาพน้ำจากหน่วยงานภายนอกที่ได้รับการรับรอง
• เอกสารการส่งมอบโครงการและการรับรองการเสร็จสิ้นโครงการ
• ข้อมูลอ้างอิงด้านประสิทธิภาพจากโครงการอุตสาหกรรมชั้นนำหลายแห่ง

6. ขอบเขตการให้บริการและกระบวนการความร่วมมือ

เราให้บริการโซลูชันการบำบัดน้ำเสียแบบ EPC แบบครบวงจรสำหรับอุตสาหกรรมโฟโตโวลเทอิก ครอบคลุมการสำรวจพื้นที่ การเก็บตัวอย่างน้ำเสียและการวิเคราะห์ ออกแบบกระบวนการเฉพาะตามความต้องการ การผลิตอุปกรณ์ที่ไม่ได้มาตรฐาน การติดตั้ง การเดินระบบ การให้บริการดำเนินงานและบำรุงรักษา การอัปเกรดระบบ และการจัดหาสินค้าสิ้นเปลืองตลอดอายุการใช้งาน

ขั้นตอนความร่วมมือมาตรฐาน

• การสำรวจพื้นที่และการเก็บตัวอย่างน้ำ – ดำเนินการสำรวจภาคสนาม การเก็บตัวอย่างน้ำเสีย และการวิเคราะห์คุณภาพน้ำอย่างละเอียด
• การออกแบบโซลูชันที่ปรับแต่งเฉพาะ – พัฒนากระบวนการบำบัด ข้อเสนอทางวิศวกรรม และใบเสนอราคาเชิงพาณิชย์แบบละเอียดที่สอดคล้องกับความต้องการเฉพาะ
• การผลิตอุปกรณ์และการก่อสร้าง – เริ่มต้นการผลิตอุปกรณ์ตามแบบที่ออกแบบไว้เป็นพิเศษ และการก่อสร้างหน้างานหลังจากยืนยันสัญญาแล้ว
• การติดตั้งและการเดินระบบ – ดำเนินการติดตั้งระบบ การเดินระบบ และการทดลองใช้งานจนกว่าจะบรรลุข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพทั้งหมด
• การรับรองโครงการและการฝึกอบรม – ให้ความช่วยเหลือในการรับรองความสอดคล้องตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม และจัดการฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงานอย่างมืออาชีพ
• การสนับสนุนทางเทคนิคระยะยาว – ให้บริการตรวจสอบตลอดอายุการใช้งาน บำรุงรักษาเชิงป้องกัน อัปเกรดอุปกรณ์ ปรับปรุงประสิทธิภาพระบบ และการสนับสนุนทางเทคนิคอย่างต่อเนื่อง