【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工业废水处理，具体涉及一种光伏产业垂直一体化废水处理系统及其应用。
技术介绍
1、光伏产业是重点发展的新能源产业。在光伏产业从起步阶段的“微不足道”发展至如今的“举足轻重”，再到未来的“担当大任”，成为2060年前实现目标的中坚力量。光伏行业正处于新一轮创新高速发展的关键时期。今年以来，整个行业继续保持高速增长态势。据中国光伏行业协会数据，今年上半年，光伏制造端各环节产量快速增长。1-6月，多晶硅、硅片、电池片和组件产量分别超过60万吨、250吉瓦、220吉瓦和200吉瓦，同比增长分别超过65％、63％、62％和60％。截至2023年前6月，光伏新增装机规模达到7842万千瓦，已经超过去年全年80％的装机。
2、光伏产业具备明显的垂直一体化特征，即涉及硅料、硅片、电池片、组件、辅材和下游工程端等产业。随着整个光伏行业持续增长的市场需求，各生产环节的业务量逐年递增，随之带来的产品的研发、生产和销售也蓬勃发展。生产的扩张及工艺的迭代必然会产生大量的光伏废水，其含有的污染物种类和浓度亦随之富有变化多样性。同时，企业在节能减排的目标推动下，废水中的氟化物、氨氮、总氮、cod等污染物浓度越来越高，如不妥善处理，将对环境产生极大的恶劣影响。
3、晶硅光伏行业生产主要包括三个生产环节，硅料拉晶、切片及电池生产和组装。
4、拉晶环节产生的废水来源于第一步碱洗和第二部硝酸、氢氟酸配比溶液酸洗。这两个步骤产生ph在5以下的高浓度含氟含硝酸根废水。污染物特征为：cod200～300mg/l，f-约为1
5、硅棒切片环节产生的废水来源于脱胶清洗、插片清洗和大循环排水。废水中主要含有硅粉、异丙醇、聚乙二醇、氢氟酸、柠檬酸、硝酸、洗涤剂、切削液及少量的表面活性剂，综合废水具有cod及ss(固体悬浮物浓度)含量高、可生化性差、含硅粉的特点。废水处理主要目的为去除硅粉和有机物。将废水分为切片其他废水和大循环排水两类，切片其他废水污染物特征为：cod(化学需氧量)约为1000～1500mg/l，tn(总氮)约为50～80mg/l；大循环排水污染物特征为：cod约为8000～12000mg/l，tn约为30～60mg/l。
6、电池生产和组装环节产生的废水来源于：(1)dhf清洗，用一定浓度的氢氟酸去除硅片表面的自然氧化膜，而附着在自然氧化膜上的金属也被溶解到清洗液中，同时dhf抑制了氧化膜的形成。此过程产生氟化氢和废氢氟酸；(2)apm清洗，apm溶液由一定比例的nh4oh溶液、h2o2溶液组成，硅片表面由于h2o2氧化作用生成氧化膜(约6nm呈亲水性)，该氧化膜又被nh4oh腐蚀，腐蚀后立即又发生氧化，氧化和腐蚀反复进行，因此附着在硅片表面的颗粒和金属也随腐蚀层而落入清洗液内。此处产生氨气和废氨水。两个清洗过程产生的高浓度氟离子及氨氮是此类废水处理的难点。根据污染物种类将电池废水分为电池含氟废水和电池含氮废水。其中电池含氟废水污染物特征为：cod约为120～200mg/l，f-≈2000mg/l，tn≈20mg/l。含氨氮废水污染物特征为：cod为500～1000mg/l，氨氮约为800-1200mg/l、tn约为1000～1500mg/l。
7、综上所述废水种类和特性，目前还仍未有一种能够处理光伏产业垂直一体化废水的综合装置，解决晶硅太阳能电池整个生产过程中废水治理的重大技术瓶颈问题，如针对不同环节的处理装置及方法、解决高氟、高氮、高有机物废水治理难题同时将污泥产量和药剂投加等运行尽可能降至最低等。故研发覆盖光伏全产业的废水处理装置与方法，解决低c/n比高氨氮废水和高氟废水达标处理难题，实现低成本、高效率的处理方式十分迫切。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种晶硅光伏产业垂直一体化废水处理装置及方法，在车间满产及满足废水总量的前提下，确保各环节生产废水及生活污水经该处理系统处理后，达到gb30484-2013《电池工业污染物排放标准》间接排放标准。
2、为了解决上述存在的技术问题，本申请提供如下技术方案：
3、本专利技术提供一种光伏产业垂直一体化废水处理系统，包括含氟废水处理系统，大循环反应系统，切片废水处理系统和氨氮废水处理系统；
4、所述含氟废水处理系统包括依次设置的综合含氟废水调节池，除氟一级反应池，除氟一级沉淀池，除氟二级反应池，除氟二级沉淀池和出水池；所述综合含氟废水调节池的进水口还连接有拉晶含氟废水收集池和电池含氟废水收集池；
5、所述大循环反应系统包括依次设置的大循环排水收集池，大循环反应池和大循环沉淀池；
6、所述切片废水处理系统包括依次设置的切片废水收集池，切片一级反应池，切片一级沉淀池，切片二级反应池和切片二级沉淀池；
7、所述氨氮废水处理系统包括依次设置的氨氮废水调节池，两级硝化池，硝化沉淀池，脱氮配水池，den脱氮反应器，脱氮沉淀池，变色池和放流池；所述脱氮配水池的进水口还连接大循环沉淀池的出水口，所述放流池的进水口还连接出水池的出水口。
8、优选的，所述光伏产业垂直一体化废水处理系统还包括污泥处理系统，所述污泥处理系统包括含氟污泥浓缩池，含硅污泥浓缩池和生化污泥浓缩池；所述含氟污泥浓缩池的进泥口连接除氟一级沉淀池和除氟二级沉淀池的出泥口；所述含硅污泥浓缩池的进泥口连接大循环沉淀池，切片一级沉淀池和切片二级沉淀池的出泥口；所述生化污泥浓缩池的进泥口连接硝化沉淀池和脱氮沉淀池的出泥口。
9、进一步地，所述生化污泥浓缩池的出水口连接两级硝化池和den脱氮反应器的进水口。
10、优选的，放流池的排放口处设有巴歇尔计量排放槽，所述计量排放槽内设有ph、cod、氟离子、氨氮以及tn在线监测仪。
11、优选的，所述拉晶含氟废水收集池，综合含氟废水调节池，大循环排水收集池，切片废水收集池，电池含氟废水收集池和氨氮废水调节池中均设有曝气系统和/或机械搅拌装置；
12、优选的，所述除氟一级反应池，除氟二级反应池，大循环反应池，切片一级反应池和切片二级反应池内均设有机械搅拌装置和ph自控系统。
13、进一步地，两级硝化反应设置温度计、在线溶解氧仪和ph计以监控反应池的反应状态。所诉的反应温度为常温，不需要加热；do控制在2-3mg/l；合适的ph在7.5-8.0，ph大余9或小于6，硝化菌的活性收到抑制并趋于停止。
14、进一步地，观察硝化池中的污泥浓度，通过污泥沉降比观测，具体为沉淀30min控制50～70％；同时要测沉淀120min的污泥情况，控制到40-50％；
15、进一步地，所述den脱氮反应器是一种基于硫自养和生物反硝化复合去除硝酸根的脱氮反应器，反应器采用上流式厌氧反应器形式，底部设置布水器，顶部内置三相分离器。
16、进一步地，废水与反应器中的脱氮载体充分混合，形成载体与污泥附着层和污泥悬浮层本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光伏产业垂直一体化废水处理系统，其特征在于，包括含氟废水处理系统，大循环反应系统，切片废水处理系统和氨氮废水处理系统；
2.如权利要求1所述的光伏产业垂直一体化废水处理系统，其特征在于，所述光伏产业垂直一体化废水处理系统还包括污泥处理系统，所述污泥处理系统包括含氟污泥浓缩池(25)，含硅污泥浓缩池(26)和生化污泥浓缩池(27)；所述含氟污泥浓缩池(25)的进泥口连接除氟一级沉淀池(4)和除氟二级沉淀池(6)的出泥口；所述含硅污泥浓缩池(26)的进泥口连接大循环沉淀池(10)，切片一级沉淀池(13)和切片二级沉淀池(15)的出泥口；所述生化污泥浓缩池(27)的进泥口连接硝化沉淀池(19)和脱氮沉淀池(22)的出泥口。
3.如权利要求2所述的光伏产业垂直一体化废水处理系统，其特征在于，所述生化污泥浓缩池(27)的出水口连接两级硝化池(18)和DeN脱氮反应器(21)的进水口。
4.如权利要求1所述的光伏产业垂直一体化废水处理系统，其特征在于，所述放流池(24)的排放口处设有巴歇尔计量排放槽，所述计量排放槽内设有pH、COD、氟离子、氨氮以
5.如权利要求1所述的光伏产业垂直一体化废水处理系统，其特征在于，所述拉晶含氟废水收集池(1)，综合含氟废水调节池(2)，大循环排水收集池(8)，切片废水收集池(11)，电池含氟废水收集池(16)和氨氮废水调节池(17)中均设有曝气系统和/或机械搅拌装置。
6.如权利要求1所述的光伏产业垂直一体化废水处理系统，其特征在于，所述除氟一级反应池(3)，除氟二级反应池(5)，大循环反应池(9)，切片一级反应池(12)和切片二级反应池(14)内均设有机械搅拌装置和pH自控系统。
7.一种光伏产业垂直一体化废水处理方法，其特征在于，采用权利要求1-6中任一项所述光伏产业垂直一体化废水处理系统，包括拉晶和电池含氟废水处理，切片大循环排水处理，切片其他废水处理和电池含氨氮废水处理；
8.如权利要求7所述光伏产业垂直一体化废水处理方法，其特征在于，所述步骤S12和S13中，泥水分离得到的污泥排入含氟污泥浓缩池(25)中，加入聚丙烯酰胺进行污泥浓缩；所述步骤S21，S31和S32中，泥水分离得到的污泥排入含硅污泥浓缩池(26)中，加入聚丙烯酰胺进行污泥浓缩；所述污泥浓缩后的污泥均采用板框压滤机进行脱水。
9.如权利要求7所述光伏产业垂直一体化废水处理方法，其特征在于，所述步骤S42和S44中，泥水分离得到的污泥排入生化污泥浓缩池(27)中，加入聚丙烯酰胺进行污泥浓缩；所述污泥浓缩后的污泥采用叠螺压滤机进行脱水。
10.如权利要求7所述光伏产业垂直一体化废水处理方法，其特征在于，所述混凝剂为聚合氯化铝，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。
...【技术特征摘要】
1.一种光伏产业垂直一体化废水处理系统，其特征在于，包括含氟废水处理系统，大循环反应系统，切片废水处理系统和氨氮废水处理系统；
2.如权利要求1所述的光伏产业垂直一体化废水处理系统，其特征在于，所述光伏产业垂直一体化废水处理系统还包括污泥处理系统，所述污泥处理系统包括含氟污泥浓缩池(25)，含硅污泥浓缩池(26)和生化污泥浓缩池(27)；所述含氟污泥浓缩池(25)的进泥口连接除氟一级沉淀池(4)和除氟二级沉淀池(6)的出泥口；所述含硅污泥浓缩池(26)的进泥口连接大循环沉淀池(10)，切片一级沉淀池(13)和切片二级沉淀池(15)的出泥口；所述生化污泥浓缩池(27)的进泥口连接硝化沉淀池(19)和脱氮沉淀池(22)的出泥口。
3.如权利要求2所述的光伏产业垂直一体化废水处理系统，其特征在于，所述生化污泥浓缩池(27)的出水口连接两级硝化池(18)和den脱氮反应器(21)的进水口。
4.如权利要求1所述的光伏产业垂直一体化废水处理系统，其特征在于，所述放流池(24)的排放口处设有巴歇尔计量排放槽，所述计量排放槽内设有ph、cod、氟离子、氨氮以及tn在线监测仪。
5.如权利要求1所述的光伏产业垂直一体化废水处理系统，其特征在于，所述拉晶含氟废水收集池(1)，综合含氟废水调节池(2)，大循环排水收集池(8)，切片废水收集池(11)，电池含氟废水...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐富，
申请(专利权)人：苏州苏沃特环境科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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