技术领域
[0001] 本
发明属于废
水处理领域，尤其涉及一种
太阳能电池生产废水零排放处理工艺。
背景技术
[0002] 目前，从国外引进的一种太阳能电池生产线，生产原料有硫脲、
氨水和镉化合物，生产废水含高浓度有机物和镉、氮、硫的化合物。这种废水具有浓度高、毒性大、危害强的特点，我国的排放标准控制很严格。
[0003] 由于污染物排放标准的不同，引进的太阳能电池生产线，有些配套的废水处理工艺并不符合我国国情。
[0004] 一是部分设备和催化剂需要从国外进口，工程造价和水处理
费用较高。
[0005] 二是废水脱氨，采用
硫酸吸收法将氨转
化成硫酸铵，造成危废产生量很大，水处理费用较高。
[0006] 三是
蒸发器的冷凝液作为废水，其水质满足排放标准，但不稳定，也不能回用。
[0007] 根据《电池工业污染物排放标准》(GB30484-2013)，总镉小于0.01mg/L，氨氮小于8mg/L，CODCr小于50mg/L。排放水质达到这个标准，其废水处理的工艺已经接近了废水零排放处理的深度。因此，太阳能电池生产废水零排放处理工艺的研发和推广，除了政策面的支持外，其技术性和经济性也有了保障。
[0008] 本
发明人经过多年理论研究和相关的工程实践，针对目前引进的太阳能电池生产线与废水处理不配套的问题，发明了一种太阳能电池生产废水零排放处理工艺。
发明内容
[0009] 本发明的目的在于克服
现有技术存在的不足，而提供一种太阳能电池生产废水零排放处理工艺。本发明是一种符合我国国情的太阳能电池生产废水处理技术，完善引进太阳能电池生产线的整体性，实现太阳能电池生产废水零排放。通过该工艺的实施，废水中的氨被浓缩成氨水回收；有机物和镉、氮、硫的化合物被结晶成危废处置；排出的废气经处理达标后再排放；产水回用于生产车间纯水站。
[0010] 本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。这种太阳能电池生产废水零排放处理工艺，该工艺主要包括以下步骤：一种太阳能电池生产废水，含高浓度有机物和镉、氮、硫的化合物，先经一级沉淀槽除镉处理，沉淀物经脱水后作为危废处置，上清液作为废水排入调节池；调节池的废水提升到脱氨塔进行脱氨处理，生成的氨水回收，排出的废水到二级沉淀槽进行
脱硫处理；二级沉淀槽的沉淀物经脱水后作为危废处置，上清液作为废水提升到
蒸发器进行蒸发和结晶；蒸发器中，废水中的有机物和前段工艺处理剩余的镉、氮、硫的化合物被结晶为危废处置，不凝气经废气淋洗塔处理达标后高空排放，冷凝液作为废水再经
反渗透膜过滤；
反渗透膜的浓水排入调节池，产水回用到生产车间纯水站。
[0011] 更进一步的，所述的一级沉淀槽，太阳能电池生产废水先经一级沉淀槽，沉淀废水中的玻璃微粒、钼微粒和镉化合物，避免调节池积泥；沉淀物排入
污泥调节槽，再经污泥脱水机脱水后作为危废处置，危废含水率小于70％，污泥脱水机的滤后废水排入调节池；一级沉淀槽的上清液作为废水排入调节池。
[0012] 更进一步的，所述的调节池，加
碱调节废水pH10～12.5，优化的，调节池为密闭容器防止氨气外溢，池顶设置双向呼吸
阀。
[0013] 更进一步的，所述的脱氨塔，主要包括氨气
汽提/精馏塔、氨水浓缩塔、氨气淋洗塔、
热交换器、
冷凝器，这些功能性塔设备可以分设也可以组合成套；在氨气汽提/精馏塔中，中部通入
饱和蒸汽将废水中的氨进行气液分离，底部排出的废水含氨氮1～50mg/L，顶部排出含氨蒸汽到氨水浓缩塔；在氨水浓缩塔中，底部排出的氨水浓度5～25％可以回收，顶部排出不凝气到氨气淋洗塔处理达标后再排放；氨气淋洗塔排水在脱氨塔内循环而不外排。
[0014] 更进一步的，所述的二级沉淀槽，配套硫酸投加设备、pH自控设备、絮凝剂/助凝剂投加设备；在二级沉淀槽中，投加硫酸控制废水pH7～8，防止废水产生
硫化氢气体，投加的絮凝剂硫酸亚
铁与废水中的硫化物反应生成硫化亚铁沉淀物，同时还可以进一步沉淀镉化合物，投加助凝剂PAM有利于沉淀物的絮凝和沉降，沉淀物排入污泥调节槽，再经污泥脱水机脱水后作为危废处置，危废含水率小于70％，污泥脱水机的滤后废水排入调节池；二级沉淀槽的上清液作为废水提升到蒸发器，废水总镉小于1.00mg/L，优化的小于0.50mg/L。
[0015] 更进一步的，所述的蒸发器，主要包括降膜蒸发器和单效蒸发器；废水中的有机物和前段工艺处理剩余的镉、氮、硫的化合物被结晶成危废处置，危废含水率小于30％；蒸发器的不凝气排入废气淋洗塔处理达标后高空排放；蒸发器的冷凝液作为废水，总镉小于0.01mg/L，氨氮小于8.00mg/L，CODCr小于20.00mg/L，水质达到《电池工业污染物排放标准》(GB30484-2013)，可以排入市政污水管网，也可以再经反渗透膜过滤后回用。
[0016] 更进一步的，所述的反渗透膜，主要包括膜组件/
支架、清洗设备、加药设备；反渗透膜脱盐率大于97％，浓水排入调节池；反渗透膜产水率大于55％，产水总镉小于0.005mg/L，氨氮小于0.50mg/L，CODCr小于3.00mg/L，水质达到生产车间纯水站的
原水标准，并通过生产车间纯水站制造纯水回用到生产车间。
[0017] 本发明的有益效果为：本发明可以解决太阳能电池生产废水零排放，并通过回收氨水减少危废产生量，降低水处理费用，工艺产生的废气和危废得到有效处置。
附图说明
[0018] 图1为本发明一种太阳能电池生产废水零排放处理工艺的工艺流程
框图。
[0019] 附图标记说明：一级沉淀槽1，调节池2，脱氨塔3，二级沉淀槽4，蒸发器5，反渗透膜6，生产车间纯水站7，污泥调节槽8，污泥脱水机9，废气淋洗塔10。
具体实施方式
[0020] 下面将结合附图对本发明做详细的介绍：
[0021] 请参见图1，图1为本发明一种太阳能电池生产废水零排放处理工艺的具体实施方式示意图。图示反映了一种太阳能电池生产废水零排放处理工艺的流程：一种太阳能电池生产废水先经一级沉淀槽1进行除镉处理，后排入调节池2，调节池2的废水提升到脱氨塔3进行脱氨处理，后排入二级沉淀槽4进行脱硫处理，二级沉淀槽4出水提升到蒸发器5进行蒸发和结晶，蒸发器5的冷凝液作为废水提升到反渗透膜6进行过滤，反渗透膜6的产水回用到生产车间纯水站7。
[0022] 如图1所示，一种太阳能电池生产废水零排放处理工艺，该工艺主要包括以下步骤：
[0023] 图1中，一级沉淀槽1，槽内有斜管沉淀区，槽底有排泥管；废水中的玻璃微粒、钼微粒和镉化合物在斜管沉淀区发生沉淀，沉淀物通过排泥管排入污泥调节槽8，再经污泥脱水机9脱水后作为危废处置，危废含水率小于70％，污泥脱水机9的滤后废水排入调节池2；一级沉淀槽1的上清液作为废水排入调节池2。
[0024] 图1中，调节池2，为地上式
钢砼结构池或其它材质的槽罐，
水力停留时间大于1天；加液碱调节废水pH10～12.5，有利于废水中的氨转化成流离氨，提高后续工艺的脱氨率，调节池2设计为密闭容器防止氨气外溢，在池顶设置双向呼吸阀。
[0025] 图1中，脱氨塔3，主要包括氨气汽提/精馏塔、氨水浓缩塔、氨气淋洗塔、热交换器、冷凝器，这些功能性塔设备可以分设也可以组合成套，在氨气汽提/精馏塔中，中部通入
饱和蒸汽将废水中的氨进行气液分离，底部排出的废水含氨氮1～50mg/L，顶部排出含氨蒸汽到氨水浓缩塔，在氨水浓缩塔中，底部排出的氨水浓度5～25％可以回收，顶部排出不凝气到氨气淋洗塔处理达标后再排放，氨气淋洗塔排水在脱氨塔内循环而不外排。
[0026] 图1中，二级沉淀槽4，配套硫酸投加设备、pH自控设备、絮凝剂/助凝剂投加设备，槽内有絮凝区和斜管沉淀区，槽底有排泥管；在絮凝区，投加硫酸控制废水pH7～8，防止废水产生硫化氢气体，投加的絮凝剂硫酸亚铁与废水中的硫化物反应生成硫化亚铁，投加助凝剂PAM有利于硫化亚铁和镉化合物的絮凝；在斜管沉淀区，硫化亚铁和镉化合物絮体发生沉淀；沉淀物通过排泥管排入污泥调节槽8，再经污泥脱水机9脱水后作为危废处置，危废含水率小于70％，污泥脱水机9的滤后废水排入调节池2；二级沉淀槽4的上清液作为废水提升到蒸发器5进行蒸发结晶，控制废水总镉小于1.00mg/L，优化的小于0.50mg/L。
[0027] 图1中，蒸发器5，主要包括降膜蒸发器和单效蒸发器，废水中有机物和前段工艺处理剩余的镉、氮、硫的化合物，在降膜蒸发器中被浓缩，浓缩液又在单效蒸发器被结晶成危废，危废含水率小于30％；蒸发器5的不凝气排入废气淋洗塔10处理达标后高空排放，废气淋洗塔10的排水回流到调节池2；蒸发器的冷凝液作为废水到反渗透膜6过滤，控制废水总镉小于0.01mg/L，氨氮小于8.00mg/L，CODCr小于20.00mg/L，水质达到《电池工业污染物排放标准》(GB 30484-2013)，可以排放到市政污水管网，也可以再经反渗透膜过滤后回用。
[0028] 图1中，反渗透膜6，主要包括膜组件/支架、清洗设备、加药设备，反渗透膜6脱盐率大于97％，浓水排入调节池2；反渗透膜6产水率大于55％，控制产水总镉小于0.005mg/L，氨氮小于0.50mg/L，CODCr小于3.00mg/L，水质达到生产车间纯水站7的原水标准，并通过生产车间纯水站7制造纯水回用到生产车间。
[0029] 本发明中的突出特点是：
[0030] 1、工艺流程，实现太阳能电池生产废水零排放，中水回用、氨水回收。
[0031] 2、工艺流程，产生的废气处理达标后再排放。
[0032] 3、工艺流程，产生的危废数量少，委托有资质的单位处置。
[0033] 4、工艺流程，配置的设备和药剂为国产。
[0034] 利用本发明的工艺进行实际废水处理的工程实践，具体案例：
[0035] 实例1：某公司从国外引进太阳能电池生产项目，配套新建废水处理/中水回用工程。
[0036] 1、设计原水水量
[0037] 生产废水水量57.60m3/d，平均2.40m3/h。
[0038] 2、设计原水水质
[0039] Cd 87.83mg/L，氨9256.25mg/L，硫614.36mg/L，CODCr10000.00mg/L，pH9～11。
[0040] 3、物料产出
[0041] (1)回用水：34m3/d，总镉未检出，氨氮0.26mg/L，CODcr0.34mg/L，pH 7.2。
[0042] (2)回收氨水：2.42吨/天，氨浓度22％。
[0043] (2)尾气排放：氨气0.75kg/d。
[0044] (3)总危废量：0.667T/d，含水率25～60％。
[0045] 4、工艺流程设备配置及参数
[0046] (1)一级沉淀槽，1套，出水总镉4.50mg/L。
[0047] (2)调节池，1座，地上式钢砼结构，有效容积180m3，控制pH 11.3。
[0048] (3)脱氨塔，1套，SS304钢制结构，φ1200×17000mm，回收氨水浓度22％，排出废水含氨氮10mg/L。
[0049] (4)二级沉淀槽，1套，控制pH 7.7，出水总镉0.40mg/L。
[0050] (5)蒸发器，1套，配套降膜蒸发器、单效釜，蒸发每吨水耗电40kwh，耗蒸汽190kg，冷凝液作为废水，总镉0.008mg/L，氨氮7.66mg/L，CODcr11.17mg/L。
[0051] (6)废气淋洗塔，1套，处理
风量67000m3/h，SS304钢制结构，φ3200×9500mm，氨去除率95％。
[0052] (7)反渗透膜设备，1套，产水率59％。
[0053] (8)事故池，1座，地上式钢砼结构池子，有效容积180m3。
[0054] (9)污泥调节槽，1套，SS304配机械搅拌，12m3。
[0055] (10)板框
压滤机，2套，20m2。
[0056] 5、工程总投资约2500万元(含废气和危废处置)，比国外引进工艺投资节省30％以上。
[0057] 6、每吨水处理费用95元(含废气和危废处置)，低于国外引进的废水处理工艺。
[0058] 可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变都应属于本发明所附的
权利要求的保护范围。
