태양광 폐수를 어떻게 효율적으로 처리할 수 있나요?
태양광 산업의 급속한 성장으로 인해 심각한 환경 문제가 발생했습니다. 실리콘 웨이퍼 절단, 세척, 텍스처링과 같은 공정에서는 고농도의 유기 화합물, 부유 물질, 불화물, 산성 또는 알칼리성 오염 물질을 포함하는 대량의 폐수가 생성됩니다. 이러한 특성으로 인해 광전지 폐수 처리가 특히 어려워집니다. 업계 추산에 따르면 중국의 태양광 발전 부문은 매년 5억 톤 이상의 폐수를 발생시킵니다. 따라서 이 폐수를 효율적으로 처리하고 재사용을 위해 회수하는 방법은 업계의 중요한 과제가 되었습니다.
이 글에서는 태양광 폐수의 수질 특성과 처리 과제를 검토하고 현재 업계에서 사용되는 주요 처리 기술을 검토하며 통합 전처리 방법을 소개합니다. + 생물학적 처리 + 막 분리 + 엔지니어링 프로젝트에 적용된 증발 및 결정화 공정.
1. 태양광 폐수는 어디에서 나오나요?
태양광 폐수는 일반적으로 생산 공정에 따라 단결정 실리콘 생산 과정에서 발생하는 폐수와 다결정 실리콘 생산 과정에서 발생하는 폐수로 구분할 수 있습니다. 주요 발생원으로는 실리콘 로드 절단, 연삭, 웨이퍼 슬라이싱에서 발생하는 폐수와 웨이퍼 연삭, 에칭, 연마 등 관련 공정에서 발생하는 보조약품 및 세정폐수 등이 있습니다.
태양광 폐수의 주요 특징 중 하나는 생산 단계마다 그 구성이 크게 다르다는 것입니다. 다양한 폐수 흐름은 매우 다른 오염 물질 프로필을 가질 수 있습니다.
• 불소-폐수 함유: 주로 텍스처링 및 세척 과정에서 생성됩니다. 이 제품에는 고농도의 불화수소산, 질산 및 기타 산성 용액이 포함될 수 있습니다.
• 높음-COD 유기 폐수: 주로 텍스처링 공정에서 생성됩니다. 이소프로필 알코올 및 에탄올과 같은 유기 화합물을 포함할 수 있습니다. 이소프로필 알코올 폐수는 여전히 특별한 처리 과제로 남아 있습니다.
• 실리콘-폐수 함유: 주로 웨이퍼 절단 및 연삭 중에 생성됩니다. 이는 다량의 실리콘 분말, 실리콘 카바이드 및 기타 부유 물질을 포함할 수 있습니다.
일반적인 오염물질 특성
| 오염물질 | 일반적인 농도 | 주요 소스 |
|---|---|---|
| COD | 수천~수만 mg/엘 | 이소프로필알코올, 폴리에틸렌글리콜, 기타 유기화합물 |
| 부유 물질 | 고농도 | 실리콘 분말, 실리콘 카바이드 입자 |
| 불소 | 수백~수천mg/엘 | 불산 세척액 |
| pH | 강산성~강알칼리성 | 불산, 질산, 알칼리성 용액 |
이러한 오염 물질의 조합으로 인해 광전지 폐수 처리가 특히 어려워졌습니다. 폐수에는 고농도의 어려운 물질이 포함될 수 있습니다.-에-유기화합물, 불소, 부유물질을 동시에 분해합니다. 염도가 높고 탄소 함량이 낮을 수도 있습니다.-에-질소 비율.
또한, 광전지 생산에는 종종 간헐적인 방전이 포함됩니다. 결과적으로 폐수 흐름과 수질이 크게 변동하여 추가적인 수력 및 오염 물질이 생성될 수 있습니다.-치료 시스템에 충격을 가하는 것입니다.
2. 기존의 처리과정
태양광 폐수의 복잡한 특성을 고려할 때 기존 처리 시스템은 일반적으로 별도의 수집 및 분리 처리 전략을 따릅니다.
2.1 불화물 처리-폐수 함유
화학적 침전은 불소 처리에 일반적으로 사용되는 방법 중 하나입니다.-폐수를 함유하고 있습니다. 석회 또는 염화칼슘을 폐수에 첨가하여 불화물과 반응하여 불화칼슘 침전물을 형성할 수 있습니다. 응고 및 침전을 통해 처리된 물에서 고형물을 분리합니다. 정화된 물은 후속 처리 장치로 흘러 들어가고, 불소는-함유된 슬러지는 탈수 및 규정에 따른 폐기를 거칩니다.
높은 경우-불소 폐수, 일부 시스템에서는 두 가지를 사용합니다.-보다 안정적인 불화물 제거 성능을 달성하기 위해 단계 침전. 화학물질 투여량과 반응 pH를 적절하게 제어하면 불소 제거 효율을 크게 향상시킬 수 있습니다.
2.2 고액의 처리-COD 유기폐수
높음-이소프로필 알코올을 함유한 COD 폐수는 광전지 제조의 주요 처리 과제 중 하나입니다.
기존 처리 방식은 일반적으로 전처리와 생물학적 처리를 결합합니다.
전처리: 고농도의 이소프로필 알코올을 함유한 폐수의 경우 Fenton 산화가 효과적인 전처리 옵션을 제공할 수 있습니다. 공정 중에 생성된 하이드록실 라디칼은 유기 화합물을 산화시키고 COD를 생물학적 처리에 더 적합한 수준으로 감소시킵니다.
일부 프로젝트에서는 이소프로필 알코올을 회수하기 위해 열 증발을 사용하기도 합니다. 이 접근 방식은 유기적 부하를 줄이는 동시에 자원 회수 기회를 제공할 수 있습니다.
생물학적 처리: 전처리 후 유기 폐수는 생물학적 처리 시스템으로 들어갑니다. 가수분해의 조합-산성화 및 생물학적 접촉 산화가 일반적으로 사용됩니다. 가수분해-산성화는 생분해성을 향상시키는 반면, 생물학적 접촉 산화 단계의 호기성 미생물은 남아있는 유기 오염물질의 상당 부분을 제거합니다.
2.3 실리콘 처리-폐수 함유
규소 분말과 규소 탄화물을 함유한 폐수는 주로 부유물을 필요로 합니다.-고형물 제거. 일반적인 접근 방식은 응집 및 침전과 매체 여과를 결합합니다. 이 공정은 폐수가 하류 처리 장치로 들어가기 전에 부유 실리콘 입자와 기타 고체 오염 물질을 제거합니다.
3. 방전 규정 준수에서 액체 방전 제로까지
환경 요구 사항이 점점 더 엄격해지고 태양광 산업이 계속해서 낮은 수준을 추구함에 따라-탄소 개발, 폐수 처리는 단순 배출 준수에서 물 재사용, 자원 회수 및 액체 배출 제로로 점차 이동하고 있습니다. (ZLD).
전처리를 결합한 통합 공정 + 생물학적 처리 + 막 분리 + 증발 및 결정화는 포괄적인 광전지 폐수 처리를 위한 확립된 접근 방식이 되었습니다.
3.1 전면-최종 전처리: 하류 시스템을 위한 물 준비
전처리의 주요 목적은 폐수가 멤브레인 및 증발 시스템에 유입되기 전에 부유 고형물, 경도, 실리카 및 불화물을 제거하는 것입니다.
• 실리카 및 경도 제거: 광전지 폐수에는 상대적으로 높은 수준의 실리카 및 경도 이온이 포함될 수 있습니다. 이러한 오염물질이 멤브레인 시스템에 직접 유입되면 심각한 스케일링이 발생할 수 있습니다. 화학적 침전은 막 처리 전에 많은 양의 실리카와 경도 이온을 제거할 수 있습니다.
• 불화물 침전: 칼슘염은 불화물과 반응하여 불화칼슘 침전물을 형성하며, 침전은 침전을 통해 분리될 수 있습니다.
• 균등화: 태양광 폐수는 흐름과 구성 모두에서 크게 변동될 수 있습니다. 적절한 크기의 균압 탱크(일반적으로 약 12개를 제공)–24시간의 체류 시간은 하류 처리 장치의 로딩 조건을 안정화하는 데 도움이 될 수 있습니다.
3.2 생물학적 처리: 유기물 및 총질소 제거
전처리 후 폐수는 생물학적 처리 시스템으로 들어갑니다. 멀티-혐기성 및 호기성 단계로 구성된 모드 AO 공정은 미생물 활동을 사용하여 유기물과 총 질소를 제거할 수 있습니다. 태양광 폐수는 종종 탄소가 매우 낮습니다.-에-질소 비율. 더 강력한 질소 제거가 필요한 프로젝트의 경우 MBBR (이동층 생물막 반응기) 생물학적 탈질 성능을 향상시키기 위해 AO 공정 후에 첨가할 수 있습니다.
3.3 막 분리 및 농축: 고급 처리 및 물 재사용
그런 다음 생물학적 유출수는 다음 프로세스를 포함할 수 있는 고급 처리 시스템으로 들어갑니다.
• 오존 고급 산화: 오존은 강력한 산화 능력을 제공하며 기존의 생물학적 처리로 제거하기 어려운 잔류 유기 화합물을 분해할 수 있습니다.
• 한외여과 + 역삼투: 한외여과는 콜로이드와 미세 입자를 제거하는 반면, 역삼투는 용해된 염분과 미량 오염 물질을 유지합니다. 생성된 투과수는 산업용수 재사용 요구 사항을 충족하고 생산 라인으로 돌아갈 수 있습니다.
3.4 증발 및 결정화: 농축물 관리
멤브레인 시스템에 의해 생성된 농축 염수는 일반적으로 약 5%를 차지합니다.% 처리된 전체 흐름 중 증발 및 결정화 시스템으로 들어갈 수 있습니다.
• 소금 분리를 위한 나노여과: 나노여과는 황산나트륨과 같은 2가 염에서 염화나트륨과 같은 1가 염을 분리할 수 있습니다.
• 별도의 결정화: 염화나트륨과 황산나트륨은 별도의 증발 및 결정화 시스템에 들어가 산업용 제품을 생산할 수 있습니다.-등급 소금 제품.
증발 및 결정화 중에 생성된 응축수는 생산 재사용을 위해 회수될 수 있습니다. 결정화된 염은 적절한 경우 산업용 원료로 사용될 수도 있습니다. 이 접근 방식은 처리 시스템을 액체 배출 제로와 자원 회수 방향으로 전환하는 데 도움이 됩니다.
4. 웨테야 — 태양광 산업을 위한 전문 폐수 처리 솔루션 제공업체
WTEYA는 산업 폐수 처리 분야에서 10년 이상의 경험을 보유하고 있으며 광전지 제조를 위한 폐수 처리 및 자원 회수 솔루션에 중점을 두고 있습니다.
이 회사는 중국 전역의 여러 위치에서 현대 장비 제조 시설을 운영하고 있으며 300명 이상의 전문가로 구성된 기술 연구, 엔지니어링 및 운영 지원 팀을 보유하고 있습니다.
광전지 폐수 처리를 위해 WTEYA는 전처리, 생물학적 처리, 막 분리 및 농축, MVR 증발 및 결정화를 포괄하는 통합 솔루션을 제공합니다.
해당 서비스에는 다음이 포함됩니다.
• 공정 설계: WTEYA는 전처리, 생물학적 처리, 막 시스템, 증발 및 결정화를 포괄하는 각 광전지 제조 프로젝트의 특정 폐수 특성을 기반으로 맞춤형 처리 공정을 개발합니다.
• 장비 제조: WTEYA는 통합된 염 분리 및 결정화 기술을 사용하여 RO 멤브레인 시스템과 완전한 MVR 증발 및 결정화 장치를 제조합니다.
• EPC 서비스: WTEYA는 수질 분석 및 공정 설계부터 장비 제작, 설치, 시운전, 운영 지원까지 통합 프로젝트 서비스를 제공합니다.
결론:
태양광 폐수에는 복잡한 오염물질 혼합물이 포함되어 있어 처리에 심각한 어려움을 겪을 수 있습니다. 그러나 이제 성숙한 처리 기술은 다양한 폐수 흐름에 대한 실용적인 솔루션을 제공합니다.
기존의 분리 수거 및 분리 처리를 통해 발생원의 특정 오염물질을 처리할 수 있습니다. 종합 처리, 물 재사용, 무방류를 목표로 하는 프로젝트의 경우 통합 전처리 + 생물학적 처리 + 막 분리 + 증발 및 결정화 공정은 보다 완벽한 처리 경로를 제공합니다.
적절한 프로젝트에서 처리된 물은 생산 공정으로 돌아갈 수 있고, 회수된 염분은 잠재적으로 산업 원료로 사용될 수 있습니다. 이는 폐수 처리를 순수한 환경 비용에서 자원 회수 전략의 일부로 변화시킵니다.
태양광발전 제조업체의 경우, 단순히 개별 처리 장비를 선택하는 것이 핵심이 아닙니다. 전체 프로세스는 프로젝트의 폐수 특성, 생산 조건, 물 재사용 요구 사항, 배출 표준 및 자원 회수 목표와 일치해야 합니다.
WTEYA는 수질 분석 및 공정 설계부터 장비 제조 및 프로젝트 납품까지 통합 폐수 처리 솔루션을 제공합니다. 귀하의 광전지 폐수 프로젝트를 위한 맞춤형 처리 솔루션에 대해 논의하려면 WTEYA에 문의하세요.
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