[發明專利]一種薄膜太陽能電池生產廢水處理方法

在審

• 申請號: 201910206132.2
• 申請日: 2019-03-19
• 公開（公告）號: CN110294560A
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 熊江磊;田宇鳴;高亞光;楊良生;吳建華
• 申請（專利權）人: 中國電子系統工程第二建設有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C02F11/122;C02F101/38;C02F101/16;C02F101/20
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標事務所(普通合伙) 32227
• 代理人: 張寧;顧吉云

本發明提供了一種薄膜太陽能電池生產廢水處理方法，通過這種方法對薄膜太陽能電池生產廢水進行處理，不僅使用的藥劑量少，污泥產生量少，而且回收效率高。其包括以下步驟：一、除鎘；將收集在調節池中的堿性高溫廢水通入耐高溫過濾系統，通過過濾系統將鎘鹽和硫脲在堿性高溫條件下產生的硫化鎘過濾，過濾截留物質通過烘干得到硫化鎘，過濾出水進入汽提蒸氨系統；二、汽提蒸氨；調節除鎘后的廢水pH為11~12，通入汽提蒸氨塔進行汽提蒸氨，汽提蒸氨后氣相通過冷凝得到氨水，液相通入除硫脲反應器；三、除硫脲；向除硫脲反應器中投加過氧化氫，通過過氧化氫在高溫下分解成具有強氧化性的羥基自由基來降解硫脲，反應后通入曝氣池進行曝氣。

技術領域

本發明涉及廢水處理技術領域，具體為一種薄膜太陽能電池生產廢水處理方法。

背景技術

薄膜太陽能電池作為一種新型的太陽能電池，相比傳統的晶硅太陽能電池，具有原材料來源廣泛、生產成本低、便于大規模生產等優點，近年來發展十分迅速。薄膜太陽能電池根據原料和生產工藝可分為硅基薄膜太陽能電池、銅銦鎵硒（CIGS）薄膜太陽能電池和碲化鎘薄膜太陽能電池三種。CIGS薄膜太陽能電池因為轉化效率高、穩定性好等優點，是目前市場上研究熱度最高的薄膜太陽能電池。但CIGS薄膜太陽能電池在鍍膜、蝕刻等過程會產生大量的生產廢水，該類廢水屬于含重金屬鎘、高氨氮和硫脲的難處理廢水，根據《電池工業污染物排放標準》（GB 30484-2013）的要求，需要對該廢水中的3種污染物全處理后方可排放。

目前常采用加堿混凝沉淀工藝來去除重金屬鎘，但由于生產排放廢水溫度較高（60~85℃），且重金屬鎘會與氨氮絡合形成重金屬絡合物，導致混凝沉淀效果較差，出水中重金屬指標難以達到排放要求。此外，硫脲屬于難生化降解有機物，常采用鐵碳微電解、芬頓等高級氧化工藝處理，但存在需要反復調酸堿、污泥量大等諸多問題，由于污泥中含有重金屬鎘，屬于危險廢物，進一步增加了運行成本。

中國專利CN 106277513 高氨氮含鎘含硫脲光伏廢水處理方法及系統，主要工藝流程為：通過投加NaOH、混凝劑和助凝劑等進行混凝沉淀去除懸浮物和重金屬鎘，后續通過汽提蒸氨工藝回收得到16~19%的濃氨水，最終經過芬頓工藝處理后達標排放。該工藝在進水溫度較高的情況下采用混凝沉淀工藝去除重金屬鎘，處理效果不佳，出水鎘離子僅能保證在0.1mg/L以下，難以滿足更高的排放要求，此外除鎘和芬頓工藝過程中需要添加大量藥劑，運行成本較高。同時，該發明無法回收利用薄膜太陽能電池生產廢水中除氨水以外的部分。

中國專利CN 107285545 一種薄膜太陽能電池生產線的鎘氨廢水零排放工藝，提出先采用二級混凝沉淀處理鎘，沉淀上清液采用蒸發工藝處理后，冷凝液經氨脫氣膜去除氨氮，出水最終通過反滲透系統回用。該方法主要針對薄膜太陽能電池行業的鎘氨廢水，并未考慮廢水中硫脲等有機物的處理。

中國專利CN 108314242 高氨氮含砷含氟光伏廢水處理方法及系統，采用“蒸氨汽提＋NaClO＋混凝沉淀”工藝去除廢水中的砷、氨氮和部分COD。該工藝不僅產泥量大的問題依然存在，而且投加氧化劑NaClO僅對氨氮有較好的去除效果，對廢水中一些難降解有機物的去除效果不佳，同時NaClO投加量較大，帶來了大量的鹽類，增加了后端RO系統的負荷；此外，廢水中污染物種類較多，由于沒有進行分質分類處理，不能實現重金屬的回收利用。

發明內容

針對現有處理光伏廢水的方式加藥污泥量大、回收效率低的問題，本發明提供了一種薄膜太陽能電池生產廢水處理方法，通過這種方法對薄膜太陽能電池生產廢水進行處理，不僅使用的藥劑量少，污泥產生量少，而且回收效率高。

其技術方案是這樣的：一種薄膜太陽能電池生產廢水處理方法，其特征在于，其包括以下步驟：

一、除鎘；將收集在調節池中的堿性高溫廢水通入耐高溫過濾系統，通過過濾系統將鎘鹽和硫脲在堿性高溫條件下產生的硫化鎘過濾，過濾截留物質通過烘干得到硫化鎘，過濾出水進入汽提蒸氨系統；