光伏废水处理工艺设计及应用分析

光伏废水处理工艺设计及应用分析

陈楚琼

身份证号码：44082319******XXXX

摘要：本文主要通过实际案例，对光伏废水处理工艺特点以及主要构筑物设计进行了详尽的分析，并结合相关废水处理系统的具体应用情况提出一些行之有效的运行优化措施，以便为光伏废水处理工艺的进一步推广和使用提供可靠的参考依据。

关键词：光伏废水处理工艺；设计；应用分析

近年来，我国光伏发电企业在生产清洁能源方面取得了较大的成效，不仅光伏装机量达到了世界先列，而且相应的生产技术产业化进程也得到了迅速的加快。但是在光伏发电企业生产运行过程中，却会产生大量含有机物、F-和N的废水，这类废水由于污染程度和处理难度较高，所以已成为控制地表水质、解决河道黑臭情况的首要任务之一。因此，必须对光伏废水处理工艺设计加大研究力度，使其可以满足光伏发电企业的长期生产运营需求，这样才能杜绝废水资源的产生，达到最终的发展目标。

1.案例分析

某光伏企业为一家生产多晶硅、单晶硅电池片的三甲企业，在其生产过程中，所产生的废水来源主要集中在部件脱胶水、清洗水及工器具清洗水这几大方面。据相关检测表明，该企业生产废水中含有大量的异丙醇以及乙醇等有机污染物，并且生产期间还会涉及很多氢氟酸、硝酸等物质，从而使得废水中的CODCr、F-、TN含量明显超标。对此，企业引进了处理能力为2400m3/d的光伏废水处理系统，并预计采用PH调节+混凝反应沉淀+水解酸化+好氧的工艺设计来降低废水中的有机物含量，使其可以达到国家相应的污水处理要求。

2.废水处理工艺特点分析

该光伏企业所采用的废水处理工艺流程十分复杂，当2400m3/d的光伏废水被车间废水收集系统引入到废水调节池后，就会对其水质、水量进行相应的调节，然后通过废水提升泵按100m3/h定量提升到后续处理系统中。另外，还要结合PH值的预调整标准，利用混凝反应沉淀池对废水中的F-、TN等有机物质进行全面的清除，并采用水解酸化反应器对这些有机物进行分解、去除，以便可以使废水的生化处理效率得到一定的提升，进而最大化减少光伏废水处理系统的运行成本及占地而积。此外，由于废水中的TN物质大多属于N03-N，所以还要利用好氧A/0工艺中微生物的反硝化作用来对其进行去除和分解，这样才能确保废水的处理质量，使其各项指标参数都能符合相应的规范要求。

3.主要构筑物设计

3.1废水调节池设计

基于该光伏生产企业所提出的废水处理需求。可以将废水调节池尺寸设计为14mx25mx6m的规格，并保证池内标高为5m、水力停留时间为12h。且池体设计成内衬乙烯基防腐的钢砼结构，进而提升水池的防腐能力。此外，为了避免废水堵塞管道、阀门、水泵等设施，还要在废水调节池的进水端处，设置一座尺寸合理的格栅井以及两台流量为100m3/h、扬程15m的废水提升泵。

3.2PH调节池设计

根据该企业的光伏废水处理需求，PH调节池的设计尺寸以5mx4mx6m的标准为最佳，池内标高应为5m、有效水深为4.5m、水力停留时间为0.5h、有效容积为55m3。且池体设计成半地下式内衬乙烯基防腐的钢砼结构，并采用机械搅拌混合，这样才能提升PH调节池的综合运用性能以及防腐能力。

3.3混凝反应沉淀池设计

结合企业光伏废水处理工艺特点，可以将混凝反应沉淀池设计成一个15mx5.5mx7m的长方形池，池内有效水深以5.5m为基准，且水力停留时间为2h、表面负荷为1.5m3/（m2•h）。且池体设计成半地下式内衬乙烯基防腐的钢砼结构，并安装一台刮泥机，这样才能将废水中的CaF2沉淀物全部清除掉。

3.4好氧A/0生化池设计

对于该企业光伏废水处理系统而言，要想发挥出真正的实效作用，就要将好氧A/0生化池划分成三大部分，即缺氧池、好氧池以及二沉池。各池的单座尺寸应以22mx15mx6m为主。且有效水深为5m、有效容积为3000m3、水力停留时间为32h、污泥负荷为0.05kg（kg.d）。池体设计成钢砼结构，这样才能有效去除废水中的有机污染物以及TN物质。

4.废水处理系统的应用实践及异常处理措施

4.1主要工艺单元的应用

4.1.1缺氧池和水解酸化反应器的应用

当废水与好氧池多余的回流污泥在缺氧池内相混合时，就会形成一个完整的缺氧体系，然后经由二沉池的分解使泥水分离。另外，池底剩余的沉淀污泥还要经由水解酸化反应器的处理，进行污泥减量化和消化反应，以便可以使其排放量缩减到最小化。据相关实践证明，缺氧池和水解酸化反应器的应用优势主要包括以下几方面：第一，对于废水中COD的去除率可以达到5-15%左右；第二，水解酸化反应器中所形成的出水很容易发生跑泥或吸入大量空气的现象，经由缺氧池的溶解后，可以将其始终维持在缺氧状态，进而有效控制污泥的流失；第三，能够最大化缩减污泥量，从而使其排放标准达到相应的规范标准。

4.1.2好氧池的应用

光伏废水处理系统中的好氧池在实际运行时，大多采用CASS的运行方式，从其整体运行情况来看，其好氧区溶解氧DO为2.5-4.5mg/L为最佳状态，且CASS排水的COD也要尽量低于300mg/L，这样才能促进好氧生物作用的有效发挥，进而降低排水COD值，避免其出现出水超标情况。另外，为了控制好氧区溶解氧DO回流到缺氧池，还要利用调节曝气设备对各段的DO值进行相应的控制，并且要密切注意CASS池中混合液浓度，使其能够始终处在标准范围内，这样才能促进废水排泥，保证废水处理系统的稳定运行。

4.2异常现象及处理措施

4.2.1废水水质波动较大的处理

一般情况下，光伏生产企业中的污水来源主要以部件脱胶水、清洗水及工器具清洗水为主，这些废水的水质存有很大的波动性，若是车间排水管理不完善，则势必会导致废水站发生瞬时负荷冲击。即便水质PH值降低到最小化，废水中的COD浓度也会高至10000mg/L左右。因此，对于这种处理异常现象，可以采取以下几点措施来进行处理：第一，要对车间排水进行严格的把控；第二，积极采用自动加药监控设施来调整废水PH值，尽量确保其可以满足系统的安全稳定运行要求；第三，要建立事故应急池连动机制，这样一旦水质出现大异常情况，就可及时的将废水引入到事故应急池中暂存，以便后续缓慢处理；第四，要完善风机系统，使其实现变频装置控制功能，这样才能保证系统的运行效率以及处理质量。

4.2.2好氧生化池0段脱氮效率的不稳定性处理

由于该企业废水中含有大量浓度较高的N03-N，所以在对其进行好氧生化处理时，就会因碳源不足而无法满足N03-N反硝化需求，进而对系统的运行稳定性也会造成很大的影响。因此，针对这种异常现象，就要增加混凝反应沉淀池出水量，使其可以直接补充好氧生化缺氧段的进水量，并结合实际情况，适当增加反硝化段的碳源，对好氧0段的COD和N03-N含量进行实时的监测，这样才能满足N03-N反硝化需求。

结束语

通过对该光伏生产企业废水处理工艺特点以及系统应用情况的阐述，可以看出采用PH调节+混凝反应沉淀+水解酸化+好氧A/O的工艺设计，可以有效去除废水中的各项有机物质、F-、TN以及SS，进而使出水指标能够与相应的纳管要求相吻合。但是在光伏废水处理系统实际运行过程中，还要对其车间排水水质和水量进行严格的控制，并调配好好氧生化的碳氮比，这样才能在系统安全稳定的运行基础上，更好的提高废水处理效率和处理质量。

参考文献：

[1]张新龙.光伏废水处理工艺试验研究[D].南京理工大学，2017，09：29-30.

[2]王春慧，宋相丹，刘亚军.光伏行业高含氟废水处理工艺研究[J].化工中间体，2018，10：9-10