Рішення для очищення стічних вод від виробництва сонячних елементів

1. Джерела стічних вод, типові забруднювачі та характеристики води

Стічні води виробництва сонячних елементів утворюються переважно під час промивання пластин, текстурування, травлення, дифузії, осадження тонких плівок, видалення срібної пастки та миття чистих приміщень. Їх загалом можна поділити на чотири категорії: стічні води, що містять фториди, кислі та лужні стічні води, органічні стічні води від процесів очищення та концентрат з високим вмістом солей — це основні джерела забруднення стічними водами у виробництві фотогальванічних (PV) систем.

Стічні води містять кілька специфічних забруднювачів, характерних саме для PV-промисловості. До головних забруднювачів належать високі концентрації фторидів, силікатів та оксидів азоту, а також органічні розчинники для очищення, зокрема ізопропіловий спирт (IPA) та етанол. Стічні води переважно кислі й характеризуються значними коливаннями pH.

Процеси текстурування та травлення утворюють великі кількості флуоросилікатних сполук, що призводить до підвищених концентрацій фторидів і високого рівня завислих частинок кремнезему. Процеси очищення вносять низькі концентрації органічних забруднювачів, що викликає помірні коливання ХПК. Концентрат зворотного осмосу та регенераційні стічні води містять високі рівні загальних розчинених твердих речовин (TDS), через що загальні стічні води характеризуються значною змінністю як за об’ємом, так і за якістю, а також мають сильну схильність до утворення накипу.

Системи очищення стічних вод повинні відповідати чинним у галузі фотогальваніки нормативним вимогам та стандартам промислових стічних вод, а також задовольняти вимоги підприємства щодо повторного використання води й нульового скидання рідких відходів (ZLD).

2. Поширені проблеми замовників

Основними проблемами очищення стічних вод для виробників сонячних елементів є нестабільне видалення фторидів, важке утворення накипу та низька ефективність повторного використання води.

Традиційні процеси осадження вапна часто не забезпечують стабільного видалення фторидів за умов змінного складу стічних вод, що підвищує ризик перевищення граничних значень для скидання стічних вод у навколишнє середовище.

Йони кремнію, кальцію та магнію легко утворюють накипні відкладення на трубопроводах і мембранних системах, що призводить до забруднення мембран, прискореного зносу обладнання, частого вимкнення системи та зростання витрат на технічне обслуговування.

Підприємства з виробництва сонячних елементів споживають великі об’єми води, тоді як традиційні системи очищення, як правило, забезпечують порівняно низькі показники повторного використання води, що призводить до високого споживання прісної води та високих витрат на скидання стічних вод.

Оскільки потужності виробництва продовжують швидко зростати, традиційні цивільні споруди для очищення стічних вод потребують великих площ для встановлення й ускладнено модернізувати. Крім того, спільне очищення кислих і лужних стічних вод збільшує витрати хімікатів та утворення небезпечного осаду. Стандартизоване обладнання для очищення часто не має достатньої стійкості до корозії й утворення накипу, необхідної для виробництва фотогальванічних елементів, що створює сильний попит на спеціалізовані рішення щодо економії води й запобігання утворенню накипу при очищенні стічних вод.

3. Процес очищення та конфігурація основного обладнання

Щоб врахувати специфічні характеристики стічних вод із виробництва фотогальванічних елементів, ми застосовуємо спеціалізований процес очищення, що складається з таких етапів:

Роздільне збирання та попередня обробка → Точне видалення фторидів і кремнію → Біологічна обробка → Просунута мембранна фільтрація → Ущільнення концентрату

Кислі стічні води, лужні стічні води, стічні води, що містять фториди, та органічні стічні води збирають і вирівнюють окремо, щоб мінімізувати гідравлічні коливання та коливання якості води.

Під час попередньої обробки точне регулювання рН, пом’якшення води, видалення жорсткості, коагуляція та осадження ефективно видаляють силікати, завислі речовини та більшість фторид-іонів.

Далі застосовують адсорбцію активованим вугіллям та енергоефективний біологічний процес очищення для видалення залишкових органічних забруднювачів.

Очищена вода потім проходить через систему ультрафільтрації (UF), а потім — через антизабруднювальну зворотноосмотичну (RO) мембранну систему, що виробляє рекультивовану воду високої якості, придатну для промивання кремнієвих пластин та технологічних приміщень.

Решта концентрату з високим вмістом солей подається на додаткове концентрування й затвердіння перед остаточним утилізацією, що максимізує відновлення води й мінімізує скидання стічних вод.

Основне обладнання включає:

• Автоматичні системи нейтралізації кислот та лугів
• Реактори високої ефективності для видалення флуоридів за допомогою композитних флуоридних реагентів
• Системи видалення кремнезему та м’якшення води
• Блоки адсорбції активованим вугіллям
• Антизабруднювальні мембранні системи зворотного осмосу
• Автоматичні системи дозування хімічних реагентів
• Системи онлайн-моніторингу якості води

4. Переваги рішення

Наше рішення спеціально розроблено для галузі виробництва фотогальванічних елементів із застосуванням технології сегментованої обробки для ефективного вирішення завдань щодо видалення флуоридів, видалення кремнезему та контролю утворення накипу.

Система постійно забезпечує стабільну ефективність видалення флуоридів, що гарантує відповідність нормам екологічного скидання стічних вод і мінімізує експлуатаційні ризики.

Ми пропонуємо індивідуальні технічні рішення, адаптовані до характеристик стічних вод, потрібної потужності очищення та наявної площі на виробничій дільниці. Конструкції обладнання, матеріали з антикорозійним покриттям, протизабивні потокові канали та конфігурації системи оптимізовані для умов високої кислотності, лужності та схильності до утворення накипу, характерних для виробництва фотогальванічних елементів.

Усі основні механічні обладнання, електричні системи керування та компоненти для очищення води сертифіковані відповідно до стандартів CE, UL та ISO й повністю відповідають Європейським директивам щодо машин та вимогам Північної Америки щодо електричної безпеки, забезпечуючи надійну роботу й відповідність міжнародним проектам.

Інтегрований процес пом’якчення та видалення твердості значно зменшує утворення накипу на мембранах, подовжує термін їхньої служби приблизно на 40 % та знижує витрати на технічне обслуговування.

Система забезпечує загальну частку повторного використання води до 95 %, що робить її особливо придатною для фотогальванічних виробництв із високим споживанням води й суттєво зменшує витрати прісної води.

Модульна інтегрована конструкція мінімізує вимоги до площі встановлення, скорочує час монтажу й дозволяє гнучке розширення в майбутньому по мірі зростання виробничих потужностей.

Повністю автоматизована інтелектуальна робота мінімізує ручне втручання й забезпечує стабільну продуктивність, нижче споживання енергії та повну документацію для відповідності вимогам екологічних перевірок та прийняття проектів.

5. Посилання на проекти та підтверджувальна документація

Ми успішно завершили проекти з очищення стічних вод для численних провідних виробників фотогальванічних елементів та кремнієвих пластинах.

Типовий проект — це проект очищення стічних вод і повторного використання води на виробництві сонячних елементів потужністю 10 ГВт, з продуктивністю 1200 м³/добу.

Система постійно забезпечує повторне використання очищених стічних вод у виробничому процесі, що дозволяє економити понад 300 000 м³ прісної води щорічно, ефективно запобігає утворенню накипу на обладнанні та гарантує стабільне дотримання норм змісту фторидів. Проект успішно пройшов екологічну перевірку на етапі прийняття при першій подачі документів.

Документація, що підтверджує рішення, включає:

• Патенти на власний процес видалення фторидів
• Сертифікати CE, UL та ISO
• Звіти про водяне тестування, затверджені незалежною третьою стороною
• Документація щодо завершення проекту та його приймання
• Референції щодо ефективності з декількох ключових промислових проектів

6. Обсяг послуг та процес співпраці

Ми надаємо комплексні рішення EPC «під ключ» щодо очищення стічних вод для фотovoltaїчної галузі, включаючи дослідження майданчика, відбір проб стічних вод і їх аналіз, індивідуальне проектування процесу, виробництво нестандартного обладнання, монтаж, пусконалагодження, обслуговування та технічне обслуговування, модернізацію системи та постачання споживчих матеріалів протягом усього терміну експлуатації.

Стандартний процес співпраці

• Дослідження майданчика та відбір води — проведення польових досліджень, відбору проб стічних вод і комплексного аналізу якості води.
• Індивідуальне проектування рішень — розробка спеціалізованого процесу очищення, інженерної пропозиції та детальної комерційної пропозиції.
• Виробництво обладнання та будівництво — початок виготовлення спеціалізованого обладнання та будівельних робіт на місці після підтвердження контракту.
• Монтаж та пусконалагодження — завершення монтажу системи, пусконалагоджувальних робіт і пробної експлуатації до досягнення всіх вимог щодо продуктивності.
• Прийняття проекту та навчання – Допомога у прийнятті з точки зору екологічної відповідності та надання професійного навчання операторів.
• Тривала технічна підтримка – Надання життєвих послуг інспекції, профілактичного обслуговування, оновлення обладнання, оптимізації системи та постійної технічної підтримки.