近年来我国光伏行业发展迅速，光伏废水处理日益受到关注。含氟废水是光伏行业产生的主要废水，大部分企业将含氟废水经过除氟处理后排放，但随着水资源日益匮乏，含氟废水回用已经成为必然趋势。

废水情况

1.1 废水来源

企业的含氟废水主要来源于电池车间，电池车间的工艺为：制绒→扩散→湿法刻蚀→喷涂减反射膜→印刷烧结。其中硅片制绒和刻蚀两个工序产生废水，包括废酸液(硝酸+氢氟酸、氢氟酸+盐酸或氢氟酸)、废碱液(氢氧化钾)、酸清洗水和碱清洗水。

其中废酸液和废碱液水量较小，为间歇排放，酸清洗水和碱清洗水水量较大，水质水量相对稳定。由于废酸液水量较小，水质和水量波动较大，且腐蚀性很强，因此不考虑此部分废水的回用，将此种废水从生产设备上接出独立管道流入除氟设施处理，将酸清洗水、碱清洗水和废碱液作为回用处理的原水。

1.2 除氟设施流程

含氟废水经处理后，其出水可达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)三级标准。

图1

除氟处理设施主要是通过加入石灰、氯化钙和絮凝剂，使废水中的氟化物与石灰和氯化钙中的钙离子生成氟化钙沉淀，以达到去除废水中氟化物的目的。

在除氟处理过程中加入了石灰、絮凝剂等工业药剂，造成废水处理后COD、电导率和硬度较处理前更高，处理后的水质更为复杂，且加入过量的钙离子对反渗透膜有较大的堵塞隐患。

回用工艺设计

针对含氟废水水质特点，将准备回用处理的含氟废水处理后回用到纯水站代替新鲜水制备纯水供应到生产中，回用处理系统浓水排到原有除氟处理设施处理达标后排放。回用水质需满足《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T 19923—2005)图 1中工艺与产品用水的水质标准要求。

2.1 预处理工艺

预处理环节由提升泵、pH初调节池、活性炭过滤器及氢氧化钠加药系统组成。

由于废水pH较低，且水中含有碎硅片和酸碱与硅片反应后生成的二氧化硅等胶体物质，因此在废水进入反渗透系统前，需要先对废水进行预处理。

由于废水中碎硅片颗粒较小，且废水有较强腐蚀性，因此未使用常规的格栅作为拦截设备，而是在废水进入收集池前管道上安装过滤精度为100 μm的布袋过滤器，过滤水中的碎硅片等物体，以避免碎硅片对反渗透膜的切割危险。

由于废水中形成缓冲溶液，用氢氧化钠对废水进行pH调节时，若直接将废水调至中性则氢氧化钠消耗量较大，为降低运行成本，将pH调节分两次进行，进入一级反渗透前先将pH调至5，废水经过一级反渗透膜处理后，去除掉大部分弱酸离子，在进入二级反渗透前再将水pH调至中性。

活性炭过滤器用于吸附废水中悬浮物、胶体和少量有机物，进一步保证了反渗透系统的进水要求。过滤器设反洗系统，可对活性炭介质进行清洗，以保证活性炭介质使用寿命。

2.2 反渗透系统

反渗透系统是本回用工程的核心，可去除水中绝大部分可溶性盐、胶体和微生物。反渗透系统主要包括保安过滤器、高压泵、两级反渗透膜、清洗系统及阻垢剂、还原剂加药系统等。

2.2.1 保安过滤器

保安过滤器采用过滤精度为5 μm的滤芯，可滤除掉粒径大于5 μm的污染物，保证反渗透膜系统正常运行。要求保安过滤器进出口压差超过0.1 MPa时更换滤芯。

2.2.2 高压泵

在一级和二级反渗透膜前分别安装高压泵，为反渗透膜组提供足够的进水压力。

2.2.3 反渗透膜

高水通量和高脱盐率；化学稳定性好 (pH2 - 12)；使用寿命长；抗生物污染；可使用压力范围广泛(20 - 1000psi)；广泛用于电子、医药用纯水、饮用蒸流水、太空水的生产，用于生物、医学工程。

2.2.4 阻垢剂加药系统

为了防止浓水端反渗透膜化学结垢，在废水进入反渗透膜前加入阻垢剂。

2.2.5 膜清洗系统

反渗透运行压强应小于2 MPa，当系统长期运行后，因微量盐分结垢和有机物积累造成反渗透膜性能下降，运行压力升高，此时需用化学药品清洗。 运行状况良好。系水回收率约为65%，脱盐率达到98%以上。

反渗透技术在光伏废水回用项目中运行状况良好，既减少了新鲜水的使用，又减少了工业废水排放，经济效益和社会效益良好