Hoe kan fotovoltaïsch afvalwater efficiënt worden behandeld?

21 Sep, 2026 2:16pm

De snelle groei van de fotovoltaïsche industrie heeft aanzienlijke milieuproblemen met zich meegebracht. Processen zoals het snijden, reinigen en textureren van siliciumwafels genereren grote hoeveelheden afvalwater met hoge concentraties organische verbindingen, zwevende stoffen, fluoride en zure of alkalische verontreinigende stoffen. Deze kenmerken maken fotovoltaïsch afvalwater bijzonder moeilijk te behandelen. Volgens schattingen van de industrie genereert de Chinese fotovoltaïsche sector jaarlijks meer dan 500 miljoen ton afvalwater. Hoe dit afvalwater efficiënt te behandelen en terug te winnen voor hergebruik is daarom een belangrijke uitdaging voor de industrie geworden.

Dit artikel onderzoekt de kenmerken van de waterkwaliteit en de uitdagingen op het gebied van de behandeling van fotovoltaïsch afvalwater, bespreekt de belangrijkste behandelingstechnologieën die momenteel in de industrie worden gebruikt en introduceert een geïntegreerde voorbehandeling + biologische behandeling + membraan scheiding + verdampings- en kristallisatieproces dat is toegepast in technische projecten.

1. Waar komt fotovoltaïsch afvalwater vandaan?

Fotovoltaïsch afvalwater kan over het algemeen worden onderverdeeld op basis van het productieproces, inclusief afvalwater dat wordt gegenereerd tijdens de productie van monokristallijn en polykristallijn silicium. Belangrijke bronnen zijn onder meer afvalwater afkomstig van het snijden, slijpen en snijden van siliciumstaven, maar ook chemische hulpoplossingen en reinigingsafvalwater dat ontstaat tijdens het slijpen, etsen, polijsten en aanverwante processen van siliciumstaven.

Een van de belangrijkste kenmerken van fotovoltaïsch afvalwater is dat de samenstelling ervan aanzienlijk varieert tussen de productiefasen. Verschillende afvalwaterstromen kunnen zeer verschillende verontreinigende profielen hebben.

• Fluoride-met afvalwater: voornamelijk gegenereerd tijdens texturerings- en reinigingsprocessen. Het kan hoge concentraties fluorwaterstofzuur, salpeterzuur en andere zure oplossingen bevatten.

• Hoog-Organisch CZV-afvalwater: Wordt voornamelijk gegenereerd tijdens textureringsprocessen. Het kan organische verbindingen bevatten zoals isopropylalcohol en ethanol. Afvalwater van isopropylalcohol blijft een bijzondere uitdaging op het gebied van de behandeling.

• Silicium-met afvalwater: voornamelijk gegenereerd tijdens het snijden en slijpen van wafers. Het kan grote hoeveelheden siliciumpoeder, siliciumcarbide en andere zwevende stoffen bevatten.

Typische kenmerken van verontreinigende stoffen

Verontreinigende stof	Typische concentratie	Belangrijkste bronnen
COD	Enkele duizenden tot tienduizenden mg/L	Isopropylalcohol, polyethyleenglycol en andere organische verbindingen
Zwevende vaste stoffen	Hoge concentratie	Siliciumpoeder, siliciumcarbidedeeltjes
Fluoride	Enkele honderden tot enkele duizenden mg/L	Reinigingsoplossingen met fluorwaterstofzuur
pH	Sterk zuur tot sterk alkalisch	Fluorwaterstofzuur, salpeterzuur, alkalische oplossingen

De combinatie van deze verontreinigende stoffen maakt fotovoltaïsch afvalwater bijzonder lastig te behandelen. Het afvalwater kan hoge concentraties moeilijk bevatten-aan-tegelijkertijd organische verbindingen, fluoride en zwevende stoffen afbreken. Het kan ook een hoog zoutgehalte en een laag koolstofgehalte hebben-aan-stikstof verhouding.

Bovendien gaat de productie van fotovoltaïsche energie vaak gepaard met intermitterende ontladingen. Als gevolg hiervan kunnen zowel de afvalwaterstroom als de waterkwaliteit aanzienlijk fluctueren, waardoor extra hydraulische en verontreinigende stoffen ontstaan-laadschokken voor het behandelingssysteem.

2. Conventionele behandelingsprocessen

Gezien de complexe kenmerken van fotovoltaïsch afvalwater volgen conventionele behandelingssystemen over het algemeen een gescheiden inzamelings- en gescheiden behandelingsstrategie.

2.1 Behandeling van fluoride-Bevat afvalwater

Chemische precipitatie is een van de meest gebruikte methoden voor de behandeling van fluoride-afvalwater bevatten. Kalk of calciumchloride kan aan het afvalwater worden toegevoegd om met fluoride te reageren en calciumfluoride-precipitaten te vormen. Door coagulatie en sedimentatie worden vervolgens de vaste stoffen van het behandelde water gescheiden. Het geklaarde water stroomtnaar de daaropvolgende behandelingseenheden, terwijl het fluoride-dat slib bevat, wordt ontwaterd en conform de voorschriften afgevoerd.

Voor hoog-fluoride afvalwater, sommige systemen gebruiken er twee-faseprecipitatie om stabielere fluorideverwijderingsprestaties te bereiken. Een goede controle van de chemische dosering en reactie-pH kan de efficiëntie van de fluorideverwijdering aanzienlijk verbeteren.

2.2 Behandeling van hoge-CZV organisch afvalwater

Hoog-CZV-afvalwater dat isopropylalcohol bevat, is een van de grootste uitdagingen op het gebied van de behandeling van fotovoltaïsche productie.

De conventionele behandelaanpak combineert over het algemeen voorbehandeling met biologische behandeling.

Voorbehandeling: Voor afvalwater dat hoge concentraties isopropylalcohol bevat, kan Fenton-oxidatie een effectieve voorbehandelingsoptie bieden. Hydroxylradicalen die tijdens het proces worden gegenereerd, oxideren organische verbindingen en verlagen CZV tot eenniveau dat geschikter is voor biologische behandeling.

Sommige projecten maken ook gebruik van thermische verdamping om isopropylalcohol terug te winnen. Deze aanpak kan de organische belasting verminderen en tegelijkertijd mogelijkheden bieden voor het herstel van hulpbronnen.

Biologische zuivering: Na de voorbehandeling komt het organische afvalwater in een biologisch zuiveringssysteem terecht. Een combinatie van hydrolyse-verzuring en biologische contactoxidatie worden vaak gebruikt. Hydrolyse-verzuring verbetert de biologische afbreekbaarheid, terwijl aerobe micro-organismen in de biologische contactoxidatiefase een groot deel van de resterende organische verontreinigende stoffen verwijderen.

2.3 Behandeling van silicium-Bevat afvalwater

Afvalwater dat siliciumpoeder en siliciumcarbide bevat, moet voornamelijk worden gesuspendeerd-verwijdering van vaste stoffen. Een gemeenschappelijke aanpak combineert coagulatie en sedimentatie met mediafiltratie. Het proces verwijdert zwevende siliciumdeeltjes en andere vaste verontreinigingen voordat het afvalwater de stroomafwaartse behandelingseenheden binnengaat.

3. Van lozingsconformiteitnaarnullozing van vloeistoffen

Nu de milieueisen steeds strenger worden en de fotovoltaïsche industrie blijft strevennaar een laag energieverbruik-Door de koolstofontwikkeling evolueert de afvalwaterzuivering geleidelijk van eenvoudige lozingsvoorschriftennaar waterhergebruik, terugwinning van hulpbronnen ennullozing van vloeistoffen (ZLD).

Een geïntegreerd proces dat voorbehandeling combineert + biologische behandeling + membraan scheiding + verdamping en kristallisatie zijn een gevestigde aanpak geworden voor uitgebreide fotovoltaïsche afvalwaterbehandeling.

3.1 Voorkant-Einde voorbehandeling: het water voorbereiden op stroomafwaartse systemen

Het belangrijkste doel van de voorbehandeling is het verwijderen van zwevende vaste stoffen, hardheid, silica en fluoride voordat het afvalwater membraan- en verdampingssystemen binnendringt.

• Verwijdering van silica en hardheid: Fotovoltaïsch afvalwater kan relatief hogeniveaus van silica en hardheidionen bevatten. Als deze verontreinigingen rechtstreeks membraansystemen binnendringen, kunnen ze ernstige kalkaanslag veroorzaken. Chemische precipitatie kan een groot deel van de silica- en hardheidionen verwijderen vóór de membraanbehandeling.

• Fluorideprecipitatie: Calciumzouten reageren met fluoride om calciumfluorideprecipitaten te vormen, die vervolgens door sedimentatie kunnen worden gescheiden.

• Egalisatie: Fotovoltaïsch afvalwater kan aanzienlijk fluctueren in zowel debiet als de samenstelling. Een egalisatietank van voldoende grootte, die doorgaans ongeveer 12–Een verblijftijd van 24 uur kan helpen bij het stabiliseren van de beladingsomstandigheden voor stroomafwaartse behandelingseenheden.

3.2 Biologische behandeling: verwijdering van organisch materiaal en totaal stikstof

Na de voorbehandeling komt het afvalwater in het biologische zuiveringssysteem terecht. Een multi-Het modus AO-proces, bestaande uit anaerobe en aerobe fasen, kan microbiële activiteit gebruiken om organisch materiaal en totaal stikstof te verwijderen. Fotovoltaïsch afvalwater heeft vaak een zeer laag koolstofgehalte-aan-stikstof verhouding. Voor projecten die een sterkere stikstofverwijdering vereisen, kan een MBBR (Biofilmreactor met bewegend bed) kanna het AO-proces worden toegevoegd om de biologische denitrificatieprestaties te verbeteren.

3.3 Membraanscheiding en concentratie: geavanceerde behandeling en hergebruik van water

Het biologische afvalwater komt vervolgens in het geavanceerde behandelingssysteem terecht, dat de volgende processen kan omvatten:

• Geavanceerde ozonoxidatie: Ozon biedt een sterk oxidatievermogen en kan resterende organische verbindingen afbreken die moeilijk te verwijderen zijn met conventionele biologische behandelingen.

• Ultrafiltratie + omgekeerde osmose: Ultrafiltratie verwijdert colloïden en fijne deeltjes, terwijl omgekeerde osmose opgeloste zouten en sporen van verontreinigingen vasthoudt. Het resulterende permeaat kan voldoen aan de eisen voor hergebruik van industrieel water en terugkerennaar de productielijn.

3.4 Verdamping en kristallisatie: omgaan met het concentraat

De geconcentreerde pekel die door het membraansysteem wordt gegenereerd, is doorgaans goed voor ongeveer 5% van de totale behandelde stroom kan het verdampings- en kristallisatiesysteem binnendringen.

• Nanofiltratie voor zoutscheiding: Nanofiltratie kan eenwaardige zouten zoalsnatriumchloride scheiden van tweewaardige zouten zoalsnatriumsulfaat.

• Afzonderlijke kristallisatie: Natriumchloride ennatriumsulfaat kunnen afzonderlijke verdampings- en kristallisatiesystemen binnendringen om industriële producten te produceren-zoutproducten van hoge kwaliteit.

Het condensaat dat ontstaat tijdens verdamping en kristallisatie kan worden teruggewonnen voor hergebruik in de productie. De gekristalliseerde zouten kunnen eventueel ook dienen als industriële grondstoffen. Deze aanpak helpt het behandelingssysteem te bewegen in de richting van zowelnulvloeistoflozing als terugwinning van hulpbronnen.

4. WTEYA — Een professionele leverancier van afvalwaterzuiveringsoplossingen voor de fotovoltaïsche industrie

WTEYA heeft meer dan tien jaar ervaring in de behandeling van industrieel afvalwater en richt zich op oplossingen voor de behandeling van afvalwater en het terugwinnen van hulpbronnen voor de fotovoltaïsche productie.

Het bedrijf exploiteert moderne apparatuurproductiefaciliteiten op verschillende locaties in China en beschikt over een technisch onderzoeks-, engineering- en operationeel ondersteuningsteam van meer dan 300 professionals.

Voor fotovoltaïsche afvalwaterbehandeling biedt WTEYA geïntegreerde oplossingen voor voorbehandeling, biologische behandeling, membraanscheiding en -concentratie, en MVR-verdamping en kristallisatie.

De diensten omvatten:

• Procesontwerp: WTEYA ontwikkelt op maat gemaakte behandelingsprocessen op basis van de specifieke afvalwaterkenmerken van elk fotovoltaïsch productieproject, waaronder voorbehandeling, biologische behandeling, membraansystemen en verdamping en kristallisatie.

• Apparatuurproductie: WTEYA produceert RO-membraansystemen en complete MVR-verdampings- en kristallisatie-eenheden, met geïntegreerde zoutscheidings- en kristallisatietechnologieën.

• EPC-diensten: Van waterkwaliteitsanalyse en procesontwerp tot productie, installatie, inbedrijfstelling en operationele ondersteuning van apparatuur, WTEYA biedt geïntegreerde projectdiensten.

Conclusie:

Fotovoltaïsch afvalwater bevat een complex mengsel van verontreinigende stoffen en kan aanzienlijke uitdagingen op het gebied van de behandeling met zich meebrengen. Volwassen zuiveringstechnologieën biedennu echter praktische oplossingen voor verschillende afvalwaterstromen.

Conventionele gescheiden inzameling en gescheiden behandeling kunnen specifieke verontreinigende stoffen bij de bron aanpakken. Voor projecten die gericht zijn op uitgebreide behandeling, hergebruik van water en geen lozing van vloeistoffen, de geïntegreerde voorbehandeling + biologische behandeling + membraan scheiding + verdampings- en kristallisatieproces zorgt voor een completer behandelingstraject.

In geschikte projecten kan behandeld water terugkerennaar productieprocessen, terwijl teruggewonnen zouten potentieel kunnen dienen als industriële grondstoffen. Hierdoor verandert afvalwaterzuivering van een pure milieukost in een onderdeel van een strategie voor het terugwinnen van hulpbronnen.

Voor fabrikanten van fotovoltaïsche energie is de sleutelniet simpelweg het selecteren van individuele behandelingsapparatuur. Het totale proces moet overeenkomen met de afvalwaterkenmerken, productieomstandigheden, vereisten voor hergebruik van water, lozingsnormen en doelstellingen voor terugwinning van hulpbronnen van het project.

WTEYA biedt geïntegreerde oplossingen voor de behandeling van afvalwater, van waterkwaliteitsanalyse en procesontwerp tot productie van apparatuur en projectlevering. Neem contact op met WTEYA om een behandelingsoplossing op maat voor uw fotovoltaïsch afvalwaterproject te bespreken.