第三章 方案的选择与说明
3.1 技术要点
根据润峰电力有限公司的生产情况及废水来源分析，通过对生产工艺和原材料的分析，从目前国内和国外治理太阳能电池废水的方法和途径以及从投资和运行费用考虑，同时结合同行业的成功经验和我们的工程实践，选择了该性能可靠、经济实用的废水处理工艺。
根据客户提供设计资料及环保部门的要求，彻底解决太阳能电池废水外排造成的不良环境影响，本方案通过物化处理技术将太阳能电池废水中的氟离子、硅酸盐胶体、COD、SS等去除，达到既定标准后排放，减轻污染物对环境的影响。
3.2 工艺方案的确定
3.2.1水质分析
1. 稀酸主要为前段清洗废水及后段清洗废水，含盐酸、氢氟酸及硝酸，呈酸性，具有强腐蚀性，主要污染因子为氟离子； 2. 稀碱主要含KOH，本方案设计中将该股废水作为中和药剂使用，以废治废，节省运行费用； 3. 浓酸为槽液，含高浓度的氟离子。 3.2.2工艺方案确定
根据以上水质分离，将废水分支处理，降低处理难度，减少运行
11
费用，具体工艺如下：
稀酸稀碱废水经含氟废水调节池调匀水质水量后，经过两级除氟沉淀，进入多介质过滤器过滤处理，出水达标排放；
浓酸收集并预除氟，经过稀酸稀碱废水两级除氟沉淀污泥稀释后，一同进入污泥脱水机进行处理，上清液回流至含氟废水调节池，干泥外运处理。
3.3 主要技术简介
3.3.1化学沉淀处理技术
通过投加氯化钙、氢氧化钙，可以有效去除氟离子、磷酸根离子和硅酸根离子等，根据钙离子溶度投加氢氧化钙，但单独投加氢氧化钙将导致pH过高，可通过投加酸中和pH，也可在投加氯化钙来沉淀氟离子，在投加时可根据情况调整；
含氟废水中加入氢氧化钙、氯化钙后,发生如下反应:
2F- + Ca2+ = CaF2↓
含磷废水中加入氢氧化钙、氯化钙后,发生如下反应:
2PO43- +3Ca2+ = Ca3(PO4)2↓
含硅废水中加入氢氧化钙、氯化钙后,发生如下反应:
SiO32- +Ca2+ = CaSiO3↓
12
3.3.2混凝沉淀处理技术
各部分废水在调节池中进行自然中和后提升至混凝沉淀池进行处理，该段投加混凝剂和助凝剂，在药剂的压缩双电层、中和吸附、桥联网捕作用下去除污染成分，达到水质的净化。混凝原理主要取决于三种作用：
（1）压缩双电层作用：
水中粘土胶团含有吸附层和扩散层，合称双电层。双电层中正离子浓度由内向外逐渐降低，最后与水中的正离子浓度大致相等。因此双电层有一定的厚度。如向水中加入大量电解质，则其正离子就会挤入扩散层而使之变薄；进而挤入吸附层，使胶核表面的负电性降低。这种作用称压缩双电层。当双电层被压缩，颗粒间的静电斥能就会降低。当降至小于颗粒布朗运动的动能时，颗粒就能相互吸附凝聚。凝聚颗粒在水的紊流中彼此易碰撞吸附，形成絮凝体（亦称绒体或矾花）。絮凝体具有强大吸附力，不仅能吸附悬浮物，还能吸附部分细菌和溶解性物质。絮凝体通过吸附，体积增大而下沉。 （2）电中和作用：
以上是同种胶粒间的凝聚。而电中和作用，是指混凝剂在水中形成带正电的胶粒，它能和水中带负电的胶粒相互吸引从而使彼此的电性中和而凝聚。为此，要求两者的电荷量要大致相等。 （3）网捕架桥作用：
13
一些呈线型结构的高分子混凝剂，以及金属盐类混凝剂在水中形成线型高聚物后，均能强烈吸附胶体微粒。当吸附的微粒增多时，上述线型分子会弯曲变形和成网。从而起到桥梁的作用，使微粒间的距离缩短而相互粘结，逐渐形成粗大的絮凝体。这种作用称吸附架桥作用。
3.3.3多级过滤处理工艺
废水经过预处理后进入多级过滤（石英砂过滤器、活性炭过滤器）有效去除悬浮颗粒固体、油脂类和有机物，使废水达到进膜的要求。
石英砂过滤器是一种过滤器滤料采用石英砂作为填料。有利于去除水中的杂质。其还有过滤阻力小，比表面积大，耐酸碱性强，抗污染性好等优点，石英砂过滤器的独特优点还在于通过优化滤料和过滤器的设计，实现了过滤器的自适应运行，滤料对原水浓度、操作条件、预处置工艺等具有很强的自适应性，即在过滤时滤床自动形成上疏下密状态，有利于在各种运行条件下保证出水水质，反洗时滤料充分散开，清洗效果好。砂过滤器可有效去除水中的悬浮物，并对水中的胶体、铁、有机物等污染物有明显的去除作用。并具有过滤速度快、过滤精度高、截污容量大等优点。主要用于电力、电子、饮料、自来水、石油、化工、冶金、纺织、造纸、食品、游泳池、市政工程等各种工艺用水、生活用水、循环用水和废水的深度处置领域。
活性炭过滤是以活性炭作为过滤滤料的水过滤处理工艺。活性炭
14
每克表面积为500-1700m2，真比重为1.9-2.1。过滤时由于其多孔性可吸附各种液体中的微细物质，常用于水处理中的脱色、脱臭、脱氯、去除有机物及重金属、去除合成洗涤剂、细菌、病毒及放射性等污染物质。主要用于电力、电子、饮料、自来水、石油、化工、冶金、纺织、造纸、食品、游泳池、市政工程等各种工艺用水、生活用水、循环用水和废水的深度处置领域。
3.4 处理工艺流程
整体工艺流程如下：
浓酸0. 5 m3/h浓酸收集槽无机酸除氟池污泥脱水机干泥外运稀酸碱废水20m3/h含氟废水调节池一级除氟沉淀池二级除氟沉淀池中间水池多介质过滤器排放水池达标排放
3.5 流程说明
A、 稀酸稀碱废水经含氟废水调节池调匀水质水量后，通过泵提升至一级除氟沉淀池中，池内设pH调节反应格、絮凝反应格，废水进入pH调节格，由pH计控制Ca(OH)2加药泵投加Ca(OH)2，调节pH值并初步除氟后进入絮凝反应格，加药泵投加PAM药剂，均匀混合后，自流入沉淀格中泥水分离，上清液进入二级除氟沉淀池，污泥通过泵提升至污泥浓缩池；
B、 一级除氟沉淀池出水流入二级除氟沉淀池中，池内设除氟
15