太阳能光伏行业废水处理的研究进展

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【摘要】太阳能光伏电池是一种新型的依靠太阳能进行能量转换的光电元器件，它将太阳能转换成电能，清洁无污染，具有广阔的应用前景。太阳能光伏电池作为一种清洁能源，应用前景广泛。文章分析了太阳能光伏行业废水处理工艺以及主要构筑物设计，最后介绍了对本行业前景的研究进展与展望。

【关键词】太阳能 光伏行业 废水处理 研究进展

一、太阳能光伏企业含氟废水处理工艺

化学沉淀法。沉淀法是高浓度含氟废水处理应用较为广泛的方法之一，

是通过加药剂或其它药物形成氟化物沉淀或絮凝沉淀，通过固体的分离达到去除的目的，药剂、反应条件和固液分离的效果决定了沉淀法的处理效率。化学沉淀法主要应用于高浓度含氟废水处理，采用较多的是钙盐沉淀法，即石灰沉淀法，通过向废水中投加钙盐等化学药品，使钙离子与氟离子反应生成沉淀，来实现除去使废水中的F-的目的。该工艺简单方便，费用低，但是存在一些不足。处理后的废水中氟含量达15mg/L后，再加石灰水，很难形成沉淀物，因此该方法一般适合于高浓度含氟废水的一级处理反应，很难达到国标一级标准。铝盐除氟法是在水中加入硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铝等的铝盐混凝剂，利用

与的络合以及铝盐水解后生产的矾花，去除废水中的，效果不错。由于药剂投加量少、成本低，并且一次处理后出水即可达到国家排放标准，因此铝盐混凝沉降法在含氟废水处理中常作为二级处理反应。

2、混凝沉淀法。决定混凝法除氟效果的关键是混凝剂，混凝剂有无机物和有机物之分，铁盐和铝盐是最常用的两大类无机混凝剂。据研究，对氟质量浓度为25～50mg/L的废水，铁盐混凝剂的除氟率较低，在10％～30％之间，而铝盐混凝剂可达50％～80％，铁盐要达到较高的除氟率，需配合使用。最后需用酸将PH调至中性才能排放，工艺复杂。而铝盐则可在接近中性的条件下除氟与钙盐沉淀法相比，铝盐混凝沉降法具有药剂投加量少、处理水量大、成本低、一次处理后出水即可达到国家排放标准的优点，适用于工业废水的处理。硫酸铝、聚合铝等铝盐对氟离子都具有较好的混凝去除效果。使用硫酸铝时，混凝最佳PH为6.4～7.2，但投加量较大，根据不同情况每吨水需投加150～1000g，这会使出水中含有一定量的对人体有害的溶解铝，使用聚合铝后，用量可减少一半左右，混凝最佳PH范围扩大到5~8，聚合铝的除氟效果与聚合铝本身的性质有关，碱化度为75％左右的聚合铝除氟最佳，投加量以水中F与AL的摩尔比为0.7时最为经济。但铝盐混凝沉降法氟离子去除效果受搅拌条件、沉降时间等操作因素及水中、等阴离子的影响较大，出水水质不够稳定。

3、吸附法。吸附法主要是将含氟废水通入装有氟吸附剂的设备，氟与吸附剂的其他离子或基团交换而留在吸附剂上从而被去除，适用于水量较小的饮用水深度处理，处理费用往往高于沉淀法，且操作复杂。

4、反渗透法。反渗透法除氟效率高，但膜价格昂贵，且膜在除氟方面的稳定性尚待研究，因此阻碍了膜在工业含氟废水处理中的应用。

5、离子交换法。离子交换法设备投资大，交换剂再生困难，工业应用尚需深入研究。

6、电凝聚法。电凝聚法是利用电解铝过程中生成羟基铝络合物和，凝胶的络合凝聚作用除氟的方法。其缺点是影响除氟的外部因素过多，效果不稳定，且存在电极钝化的问题。

二、主要构筑物设计

1、集水池：重防腐处理，水力停留时间为12h，有效容积为1000，2台提升泵，1用1备，耐酸防腐，Q=85/h，H=15m，N=11kW，集水池还设有流量计、液位计和pH，均为耐酸防腐型。

2、一级反应池：重防腐处理，水力停留时间为60min，池体有效容积为81，内置搅拌机3台（耐酸防腐），附带pH计1套。向废水中投加药剂，使废水的氟离子生成沉淀物，以达去除效果。

3、一级沉淀池：重防腐处理，水力停留时间3.5h，有效容积283，带周边式刮泥机一台（重防腐），排泥泵2 台，1 用1 备。

4、二级反应池：重防腐处理，设计参数与一级反应池相同。

5、二级沉淀池：重防腐处理，水力停留时间和有效容积同一级沉淀池。带有周边传动刮泥机和排泥泵。

6、中间水池：防腐处理，水力停留时间1h，有效容积85，提升泵3 台，两用1 备，Q=55/h，H=22m，N=7.5kW，将沉淀后废水打进吸附罐，进入吸附处理单元。

7、吸附罐：采用3 套设备，2 用1 备，进一步去除废水中少量的氟离子。

8、中水池：水利停留时间为1h，内置反冲洗泵，可用于回用水提升泵。

9、污泥浓缩池：进行污泥浓缩，有效容积660m3，污泥浓缩机2 套，污泥泵3 台。

10、离心脱水机：污泥脱水。

三、光伏行业废水处理的研究进展与前景展望

1、目前中国光伏发电产业问题，产业全面提升下的隐忧

2008年以来，我国太阳能光伏产业的发展受全球金融危机的冲击，订单缩减、业绩有所下滑，不过受国际、国内的市场拉动以及国内相关产业政策的推动，我国太阳能光伏产业出现了快速增长。其中，太阳能多晶硅产量已突破4000吨，太阳能电池产量接近2000MW，居全球首位。但是，当前我国太阳能光伏产业整体水平，尤其在事关产业发展的核心关键技术、装备以及相关产业政策等诸多方面，与技术领先国家相比较还存在较大的差距，导致光伏产业发展面临一系列问题。

2、光伏行业的展望和预测：

①政策是决定光伏装机的关键因素

根据国外的经验来看，国家政策引导甚至强制规定，是光伏装机能否在该股大规模应用的关键。各国的补贴政策主要分为两类：一类是投资补贴法；一类是上网补贴法。投资补贴法增加了财政支出，从而增加了纳税人的负担，三这种方法实施起来不方便。上网电价法使得光伏补贴由电力公共事业的消费者承担，且更加注重光伏发电的实际效果，但增加了管理负担。另外投资补贴法主要注重设备安装饿容量，忽略了设备的实际运行情况，而上网电价法更加有效地促进了光伏设备的实际使用情况。

②2011年光伏市场恢复数量型增长

光伏产品成本的下降、装换率的提高、竞争的加剧导致光伏补贴成本的下降。因此，从世界范围内看不存在某个国家光伏市场大幅度下降的风险。光伏市场德国、西班牙都以接近政府补贴上限，预计两年内难以起色。相对的，美、日、中三国光伏补贴离这个上限还远，政府态度积极，光伏市场有望在今年大幅提升。另外，在中国市场的拉动下，2011年世界光伏市场将恢复数量型的增长。

③技术进步替代产能扩张成为关键所在。

过去几年，光伏产品供需缺口大，产能扩张是各个企业的战略重点。但随着目前功能发生变化，通过技术研发进步来降低成本和提高效率成了关键所在。到2011年，单位瓦呆样能装机容量的成本较之前有明显的下降。这个下降主要来自3个方面：规模效应、技术进步导致的太阳能组件个原材料成本的下降；太阳能电池组件工艺的进步导致转化率的提升；电池组件厂商竞争的加剧。

四、结束语

建议近期要大力扶持壮大“技术推动型”的光伏设备制造业，稳步开拓“离网和并网并行，不同阶段各有侧重”的国内光伏应用市场，尽快按照“清洁、高效、安全”的基本要求建立健全光伏产业投资准入和监管制度。

参考文献：

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