单晶硅太阳能电池废水三级混凝沉淀+两级AO处理技术.pdf

单晶硅太阳能电池废水三级混凝沉淀+两级A/O

处理技术

使用单晶硅片为原材料，采用PERC生产工艺（钝化发射区背面

电池，PassivatedEmitterRearContactSolarCells）生产太阳

能电池，相比传统工艺，其转换效率更高。单晶硅生产过程中将产生

大量含有高浓度氟化物、硝酸根、酸碱及有机物的废水。

1、设计规模及水质

根据该公司提供的资料，污水站排入废水分为5股，其中车间浓

碱废水排放量为80m3/d，稀碱废水排放量为2200m3/d，浓氟废水排

放量为80m3/d（其中酸刻蚀槽内含硝酸浓氟废水30m3/d，酸洗槽浓

氟废水50m3/d)，稀氟废水排放量为1700m3/d，废气洗涤塔废水（含

氟及氨）排放量为12m3/d，总计4072m3/d。经过综合分析，将各股

废水根据污染物种类及浓度进行单独收集，通过调节池完全混合，均

质、均量进行调节，保证污水处理系统的稳定性，处理后出水需达到

《电池工业污染物排放标准》(GB30484—2023）表1．2中的间接排

放标准。具体设计进、出水水质见表1。

2、工艺流程

—1—

根据对车间晶体硅片生产工艺及排水特点进行分析可知，各生产

工段投加的HF、HNO3以及NaOH浓度差别大，导致废水酸碱性差别大，

车间生产废水有机物浓度较高、可生化性差、氟化物以及硝酸根浓度

高。针对各股废水单独排放且排放时间不同的特点，采用集水池进行

单独收集，之后利用调节池将各股不同阶段排放的不同特性生产废水

进行混合调节，保证来水水质及水量相对稳定，为后续污水系统的稳

定运行提供保障；采用三级混凝沉淀措施，去除废水中的氟化物，同

时降低废水中钙离子浓度，保证生化系统稳定运行；采用两级A/O工

艺，去除废水中的有机物及硝酸根，保证出水COD及总氮达标排放。

具体的工艺流程见图1。车间排放的各股碱性废水、浓氟、稀氟及酸

刻蚀废水分别通过集水池进行收集。各收集池废水通过泵提升至综合

废水调节池，在综合废水调节池利用穿孔搅拌系统进行均质均量后，

通过泵提升至一级物化处理。在1#反应池内，先投加Ca(OH)2，将废

水的pH值调节至7～10左右。在来水pH值较低、Ca(OH)2调节pH

值不理想的情况下，通过投加NaOH对污水的pH值进行调解。继续投

加Ca(OH)2和CaCl2进行化学沉淀反应，生成CaF2沉淀颗粒物。1#

反映池出水自流进入1#混凝池，分别加入PAC、PAM进行絮凝反映，

形成大颗粒的矾花沉淀，在1#物化沉淀池进行固液分离，上清液自

流入2#反映池进行二级物化处理。二、三级物化处理原则与第一级

相同，主要是进一步降低废水中的氟离子浓度。当二级物化系统出水

氟离子达标时，在三级物化系统适量投加Na2CO3，去除污水中的钙

离子，防止影响后续生化系统的正常运行。3#物化沉淀池出水在中间

—2—

水池内暂存，池内根据出水pH值情况投加H2SO4，以确保生化系统

进水pH值在适宜范围内，然后经泵提升进入生化处理工段。

—3—

生化流程为一级缺氧+一级接触氧化+二级缺氧+二级接触氧化。

接触氧化池硝化液和污泥回流至一级缺氧池，利用反硝化细菌脱氮。

一级缺氧池出水进入一级生物接触氧化池，生物接触氧化池内设置填

料。出水进入后续缺氧/好氧系统。二级接触氧化出水自流入生化沉

淀池进行泥水分离，大部分污泥回流至生化池前端，保证生化系统的

污泥浓度，少部分剩余污泥泵送至污泥储池。在一、二级缺氧池前端

配水区内根据微生物脱氮需要补充碳源。系统产生的物化污泥和剩余

生化污泥，经污泥泵抽至污泥储池进行预浓缩，再由螺杆泵送至板框

压滤机，最终得到含水率≤70%的脱水泥饼，泥饼经厂区污泥堆棚自

然风干后定期外运。

厂区浓氟废水集水池、稀氟废水集水池、酸刻蚀槽废水集水池、

综合废水调节池及事故池内的氟化氢等挥发性气体，通过引风机抽至

除臭喷淋塔内处理后经高空排放塔排入大气。

3、主要工艺单体及设计参数

3.1碱性废水集水池

收集车间碱制绒槽废液、碱制绒后清洗废水