3、硅太阳能电池生产废水处理工艺设计分析

　　废水的排放管道在设计时应尽量将废水和废液分质分流分别收集至废水处理站，这有利于废水处理站的工艺设计、废水达标和回用工艺的设计。硅太阳能电池的废水废液处理工艺通常情况下如图2。

　　但是不同的电池生产工艺和生产设备，所排放的废水情况还是有较大差别的。本节将主要分析阐述其中含氟废水，含IPA废水和含铬废水等几种常见废水的处理工艺以及工程中相应需要注意的问题。

　　3.1 硅太阳能电池生产的含氟废液废水处理工艺分析

　　目前常用的含氟废水处理工艺主要有吸附法和沉淀法。吸附法是指含氟废水流经接触床，通过与床中固体介质进行离子交换或化学反应，去除氟化物。此法只适用于低浓度含氟废水或经其他方法处理后氟浓度降至10~20mg/L的废水。此外，还有冷冻法、离子交换树脂除氟法、超滤除氟法、电渗析等，但因处理成本高，除氟效率低，至今多停留在实验阶段，很少推广于工业含氟废水治理。

　　沉淀法是除氟工艺中应用最广泛、适宜于处理高浓度含氟废水的一种主要方法。常用的沉淀剂有石灰、电石渣、白云石、明矾及可溶性钙盐等，传统处理方法是采用Ca(OH)2进行中和反应，生成难溶的氟化钙，以固液分离手段从废水中去除。但由于在25℃时，CaF2在水中的饱和溶解度为16.5mg/L，其中F－占8.03mg/L。即使暂不考虑处理后出水带出的CaF2固形物，也无法达到现行国家废水排放标准10mg/L。加大Ca(OH)2用量不但带来过量的碱度和硬度，造成新的污染，而且余氟浓度也很难降到10mg/L以下。同时除氟的沉淀过程中受各种反应条件影响如pH值、加药量、反应时间等，单纯钙盐沉淀难以保证去除率达到要求。有一些经验不足的废水承包商采用投加NaOH来中和pH，投加CaCl2来处理氟离子，NaOH只是中和了pH，但这种工艺没有增加钙离子的浓度，除氟效果不好。

　　硅太阳能电池的含氟废液废水设计中常采用的工艺是钙盐沉淀+铝盐吸附混凝沉淀的二级除氟工艺。工艺设计在投加Ca(OH)2形成氟化钙盐沉淀的同时，还添加CaCl2。在Ca(OH)2沉淀氟离子的同时中和pH，反应过程中pH控制在8.0～8.5左右沉淀效果较好，要使氟离子排放能够达标，CaCl2通常是过量投加的，一般在2倍～3倍左右。

　　考虑到钙盐与氟离子产生的氟化钙沉淀是一种微细的结晶，沉淀效果不佳。故通常在加入钙盐的基础上加入混凝剂和絮凝剂，可以保证氟化钙盐的沉淀效果。常用的铝盐混凝剂主要有硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铝，均有良好的混凝除氟效果。

　　另外，由于单纯钙盐沉淀诱导沉淀形成的晶核难以生成，除氟效果并不佳。如将已形成的CaF2沉淀作为晶种加入，有利于后续沉淀形成，设计将循环二次沉淀形成的氟化钙污泥回流至一次除氟反应池，可最大限度的去除氟离子，使系统更稳定、除氟更彻底,。同时二级沉淀池形成的泥渣中含有大量未利用的钙盐，并节约钙盐运行费用。