在"雙碳"目標(biāo)推動(dòng)下,光伏產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展,但隨之而來(lái)的含氟廢水處理難題日益凸顯。四川某污水處理廠針對(duì)光伏企業(yè)TOPCon生產(chǎn)線廢水的深度處理需求,開(kāi)展了一項(xiàng)具有行業(yè)突破意義的工程實(shí)踐,為高難度含氟廢水治理提供了創(chuàng)新解決方案。
技術(shù)挑戰(zhàn)與工藝選擇
該光伏企業(yè)廢水經(jīng)一級(jí)處理后,氟化物濃度仍高達(dá)4.77mg/L(平均),遠(yuǎn)超《電池工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求的8.0mg/L限值,更難以滿(mǎn)足污水處理廠1.5mg/L的嚴(yán)苛排放標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)石灰沉淀法存在投加量大、污泥產(chǎn)量高等弊端,難以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。為此,項(xiàng)目組創(chuàng)新性地采用"預(yù)處理+多級(jí)除氟劑協(xié)同"工藝路線,通過(guò)物化-化學(xué)耦合技術(shù)實(shí)現(xiàn)深度除氟。
核心工藝解析
工程采用"反應(yīng)池-調(diào)堿池-絮凝沉淀池"三級(jí)處理單元。在反應(yīng)池階段,通過(guò)投加改性鋁鐵硅聚合物(GMS-F3)和聚合硫酸鋁(RK-CF6)等復(fù)合除氟劑,利用其高比表面積特性,在pH6.0-7.0條件下形成高效氟吸附網(wǎng)絡(luò)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,該組合藥劑在投加量0.7g/L時(shí),氟去除效率可達(dá)85%以上。
調(diào)堿池采用精準(zhǔn)pH調(diào)控技術(shù),通過(guò)NaOH溶液將pH穩(wěn)定在6.0-6.6的最佳反應(yīng)區(qū)間。這一設(shè)計(jì)解決了傳統(tǒng)工藝中pH波動(dòng)導(dǎo)致的除氟效率下降問(wèn)題,使藥劑用量降低26%。絮凝沉淀池引入2.5mg/L陽(yáng)離子PAM,通過(guò)架橋作用加速絮體沉降,將水力停留時(shí)間縮短至20分鐘。
工程實(shí)施與效果驗(yàn)證
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了專(zhuān)用的集成式除氟設(shè)備,將反應(yīng)、調(diào)堿、絮凝功能模塊化整合。運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示,在進(jìn)水F-濃度5-8mg/L條件下,出水穩(wěn)定達(dá)到1.5mg/L以下,去除率超過(guò)90%。特別值得注意的是,在冬季低溫(10-15℃)環(huán)境下,系統(tǒng)仍保持85%以上的處理效率,驗(yàn)證了工藝的穩(wěn)定性。
經(jīng)濟(jì)性分析表明,該工藝噸水處理成本約1.8元,其中藥劑費(fèi)用占比60%。通過(guò)優(yōu)化投加系統(tǒng)和延長(zhǎng)藥劑反應(yīng)時(shí)間,較傳統(tǒng)工藝降低運(yùn)行成本30%。產(chǎn)生的化學(xué)污泥經(jīng)脫水處理后,含水率控制在60%以下,減少危廢處置費(fèi)用。
技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)
復(fù)合藥劑協(xié)同機(jī)制:GMS-F3與RK-CF6形成互補(bǔ)吸附體系,兼顧吸附容量和反應(yīng)速度;
動(dòng)態(tài)pH調(diào)控技術(shù):實(shí)現(xiàn)藥劑用量與處理效果的精準(zhǔn)平衡;
模塊化設(shè)備設(shè)計(jì):占地減少40%,建設(shè)周期縮短30%。
行業(yè)影響與展望
該項(xiàng)目的成功實(shí)施為光伏行業(yè)廢水處理樹(shù)立了標(biāo)桿,推動(dòng)含氟廢水排放標(biāo)準(zhǔn)從8mg/L向1.5mg/L跨越。未來(lái)發(fā)展方向包括:開(kāi)發(fā)耐低溫高效除氟劑、探索氟資源回收技術(shù)、構(gòu)建智慧化運(yùn)行控制系統(tǒng)。隨著技術(shù)持續(xù)進(jìn)步,光伏廢水處理將實(shí)現(xiàn)從"達(dá)標(biāo)排放"到"資源化利用"的升級(jí)轉(zhuǎn)型。
此項(xiàng)工程實(shí)踐不僅解決了企業(yè)的環(huán)保難題,更探索出一條經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益雙贏的技術(shù)路徑,為高濃度含氟廢水治理提供了可復(fù)制、可推廣的示范案例。