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近年来,我国太阳能电池产业飞速发展,规模迅速扩大。太阳能电池板生产过程中,大量使用了氢氟酸、硝酸、三氯氧磷、异丙醇等化学物质,会对环境造成严重污染。目前该行业还存在一系列环境问题:产排污状况不明,特征污染物迁移转化过程不清,环境管理标准、技术政策等缺乏;废水含氟量高,且因含大量硅、有机物、杂质离子等使得除氟困难;废水处理产泥量大,污泥因含氟而具有潜在毒性,处理难度大,关于不同反应条件下的产泥量变化及削减研究缺乏。本研究调研、监测了太阳能电池板生产工艺流程、产排污情况,识别出行业特征污染物及关键排放点,并计算了产污系数。研究表明:废水是主要污染问题,水中COD主要来自制绒单元(98.8%),氟离子主要来自酸洗(70.1%)、刻蚀单元(23.2%),总氮主要来自刻蚀单元(59.2%)及硅烷燃烧塔废液(27.0%),总磷主要来自制绒(73.7%)、刻蚀单元(24.7%)。以可代表我国较先进技术水平的企业A为例,产污系数为:废水477.3m3/MW,COD1450.5kg/MW,F-247.3kg/MW,TN36.2kg/MW,TP0.6kg/MW,氨氮3.6kg/MW。为更好地实现废水处理与资源化,可将各排放点废水按有机含氮废水、含氟废水、普通废水分类收集。通过小试实验研究废水两级除氟工艺,考察了钙盐种类、加药量、pH值、沉淀时间对除氟效果的影响。确定一级工艺采用氢氧化钙絮凝沉淀法使氟离子降至30mg/L以下,加药量Ca∶F(摩尔比)=1∶1,反应pH值6.5-7.0;二级工艺采用氯化钙、磷酸盐絮凝沉淀法,加药量Ca∶P∶F(摩尔比)=2∶0.4∶1,反应pH值为5.8左右。研究表明,两级工艺可使氟离子降到排放标准要求的10mg/L以下。结合废水处理工艺的反应条件,研究了钙盐种类、药剂量、pH值对污泥产量的影响,并分析了污泥成分。综合考虑出水氟离子浓度、产泥量、药剂成本等因素,确定采用用工业级氢氧化钙按Ca:F摩尔比1:1投加,pH值6.5-7.0,污泥产量系数为3.59gDS/gF。取酸洗槽1废水采用沉淀法进行氟回收实验,研究了钙盐种类、加药量对回收率及氟化钙纯度的影响。用工业级碳酸钙按理论加药量处理,产品可达萤石精矿标准,可获得较高的经济收益,并降低污泥处置费用。结合小试研究结果,完成某太阳能电池板生产企业的废水处理系统工程设计。采用两级沉淀法除氟,好氧活性污泥法除COD。连续监测表明,出水COD可降到100-200mg/L,氟化物降到10mg/L以下,满足排入污水厂要求。废水处理成本18.03元/m3废水,若将废水分质回收氟,处理费用可降低约3.83元/m3废水。