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含氟废水回用工艺选择及效益研究【摘要】光伏行业氢氟酸废水有水量大、污染高的特点，本文通过试验论证光伏行业含氟废水回用的新方法、新路径，在降低污染物排放的同时为企业节约运行成本。 【关键词】含氟废水，反渗透 ， 氢氟酸 【 abstract 】 photovoltaic industry hydrofluoric acid wastewater is water volume, the characteristics of high pollution, this paper through the test demonstrates photovoltaic industry wastewater reuse with fluorine of the new method, the new path, in lower emissions at the same time as the enterprise economy of operation cost. 【 key words 】 containing fluorine wastewater, reverse osmosis, hydrofluoric acid 中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号： 随着国际国内对能源需求量的不断增加，清洁环保的可再生能源在能源需求总量中所占的比例不断增大，可再生能源以核能、太阳能和风能为主要代表，太阳能以其普适性备受青睐。太阳能光伏是一个高能耗、高污染、用水量大的行业，以100MW多晶生产线为例，每天用水量在1500吨左右。但是其生产过程需要大量新鲜水。光伏产业要提高用水效率，除了节约用水、杜绝跑冒滴漏和提高水的二次使用率外，最直接、最经济的方法就是将废水处理后回用。 光伏企业的废水分为两部分：含氟废水和有机废水，其中含氟废水站废水总量的70%左右。本文讨论的就是含氟废水回用问题。 污水来源、水质 设计源为保定某光伏企业电池车间排放的氢氟酸废水，主要产生于制绒工序的酸槽冲洗水、碱槽排碱、碱槽冲洗水、清洗用纯水、刻蚀工序的酸槽冲洗水和清洗用纯水。 平行取样五组，其水质化验结果如下： 因为车间生产使用的是纯水，原水可以看成纯水中加入了生产使用的酸、碱以及它们和硅反应的生成物。在第一种方案中，除氟处理工艺中大量使用电石渣、氯化钙、片碱、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，给水中带来大量盐分，悬浮物和有机物。降氟处理中主要发生Ca2++2F-→CaF2↓的反应，为了使氟离子浓度达标，根据同离子效应和盐效应，钙离子的浓度处于饱和甚至过饱和状态，这样就增加了钙镁离子的浓度。这种情况下，为了能保证反渗透系统的正常运行，预处理需要有以下三个作用：1.降低处理水的钙镁硬度，需要增加离子交换软化树脂；2.降低处理水中的悬浮物含量，需要增加多介质过滤器的冲洗和缩短滤料的更换周期； 3.需要增加去除有机物的工艺，比如MBR等。在第二种方案中，原水直接进入中水回用系统，避免了悬浮物、有机物和钙镁硬度的引进，预处理费用大大减轻，只需要调节进水的PH值即可。两种方案比较看来，第二种方案可行性，经济性都比较强。 3.实验部分 3.1具体工艺流程的调整 工艺流程调整为： 3.2实验过程 中试共进行了5个月左右，其中前两个月是按照最初工艺流程进行的。原水先调节PH值到6.5~7，通过超滤，经过两次反渗透，出水达到要求，回用到冷却水系统。通过对两个月的实验数据进行分析总结，出水水质完全能达到电导率保持在30 us/cm以下，出水含氟量保持在2mg/l以下。然而经过计算产水吨水成本在6.4元左右，通过对原水进行滴定和对实际用药量进行统计，每调节1吨原水需要1.2公斤氢氧化钠，按每吨氢氧化钠2000元计算，折合到产水吨水药剂费用3.69元。 为了减少NaOH的用量，将这时处理工艺调整为最终工艺流程。进水先经过超滤和一级反渗透，然后将产水PH值调节到6左右，，进入二级反渗透，出水即能达到标准。后面三个月时间，按照最终工艺流程进行试验。由于原水PH值太低，考虑到反渗透膜对低PH值的耐受程度，分别用现有的反渗透膜和海德能公司提供的特种膜进行了试验，出水水质变化不大，现有的反渗透膜稍好于特种膜。特种膜的优势在于需要提供的压力比较低和使用寿命较长，是以牺牲一部分脱盐效率为代价的。 3.3实验数据分析 对最终工艺流程的数据进行了简单的处理， 图一是经过一级反渗透后的产水氟离子浓度和原水氟离子浓度的对比，直观的可以看出一级反渗透对氟离子的脱除效率只有65%左右。 4.成本核算和效益分析 吨水处理成本包括药剂费用、设备运行费用和膜更换费用。