薄膜太阳能电池含镉废水处理案例｜碲化镉薄膜太阳能电池废水处理方法

薄膜太阳能电池及其废水处理深度解析

薄膜太阳能电池介绍

薄膜太阳能电池，作为一种新型的光伏器件，正逐渐成为缓解能源危机的重要选择。与传统的晶体硅太阳能电池相比，薄膜太阳能电池具有诸多优势。它可以使用价格低廉的陶瓷、石墨、金属片等不同材料作为基板来制造，形成可产生电压的薄膜厚度仅需数微米（μm）。这种轻薄的设计不仅降低了材料成本，还使得薄膜太阳能电池具有更大的灵活性，可以制作成非平面构造，应用范围广泛，如与建筑物结合或成为建筑体的一部分。

尽管薄膜太阳能电池的光电转换效率目前最高可达13%，略低于晶体硅太阳能电池，但其低成本、易于大规模生产以及可挠性等特点，使其在太阳能领域具有广阔的发展前景。

薄膜太阳能电池废水来源特点

在薄膜太阳能电池的生产过程中，会产生一定量的废水。这些废水主要来源于以下几个环节：

切割与清洗：在制造薄膜太阳能电池时，需要对基板进行切割和清洗，这一过程中会产生含有酸碱物质、表面活性剂以及少量重金属离子的废水。

镀膜与刻蚀：为了形成具有光电转换功能的薄膜，需要对基板进行镀膜和刻蚀处理。这些过程中使用的化学药品（如氢氟酸、盐酸等）在清洗和更换槽液时会产生废水，废水中含有高浓度的氟离子和其他有害物质。

其他辅助环节：在电池片的制绒、去金属离子污染、去除颗粒杂质等中间清洗步骤中，也会使用到各种清洗剂和纯水，从而产生清洗废水。

薄膜太阳能电池废水具有成分复杂、酸碱度波动大、氟化物含量高以及水质水量波动大等特点，给废水处理带来了不小的挑战。

薄膜太阳能电池废水处理工艺流程

针对薄膜太阳能电池废水的特点，常用的废水处理工艺流程包括以下几个关键步骤：

预处理：通过格栅过滤和调节池均质，去除废水中的大块杂质和调节水质水量，使废水进入后续处理单元时保持稳定。

化学沉淀：向废水中加入化学药剂（如絮凝剂、沉淀剂等），使废水中的重金属离子、部分硅粉以及其他悬浮物形成沉淀，通过沉淀分离去除。

酸碱中和：根据废水的酸碱度，加入酸或碱进行中和反应，将废水的pH值调节到合适的范围（通常为6-9），以便后续的生物处理或其他处理过程能够顺利进行。

除氟处理：针对废水中的高氟化物含量，采用钙盐沉淀法、吸附法、离子交换法等除氟技术，将废水中的氟离子浓度降低到排放标准以下。

生物处理：经过预处理和化学沉淀后的废水进入生物处理单元，通过厌氧-好氧生物处理工艺，进一步降解有机物，提高废水的水质。

深度处理：为了进一步提高废水的处理效果和水质，可采用膜分离技术（如超滤、反渗透等）进行深度处理，去除废水中的残留有机物、重金属离子、微生物等污染物。

回用与排放：处理后的废水如果达到回用水质标准，可以回用于电池片生产过程中的某些环节（如清洗、冷却等），实现废水的资源化利用；如果无法达到回用标准，则经过进一步处理后排放至环境。

薄膜太阳能电池废水处理案例

以下是一个典型的薄膜太阳能电池废水处理案例：

某薄膜太阳能电池生产企业为了保护环境并实现废水的达标排放，采用了以下废水处理工艺流程：

预处理阶段：废水首先通过格栅过滤和调节池均质，去除大块杂质和调节水质水量。

化学沉淀阶段：向废水中加入化学药剂进行沉淀处理，有效去除了废水中的重金属离子和部分悬浮物。

除氟处理阶段：采用钙盐沉淀法将废水中的氟离子浓度降低到排放标准以下。

生物处理阶段：废水进入厌氧-好氧生物处理单元，通过微生物的降解作用进一步去除有机物。

深度处理阶段：采用膜分离技术进行深度处理，去除废水中的残留污染物。

回用与排放：处理后的废水达到回用水质标准，部分回用于生产过程中的清洗环节；剩余部分经过进一步处理后排放至环境。

通过这套废水处理系统的处理，该薄膜太阳能电池生产企业成功解决了废水处理问题，不仅保护了环境，还提高了企业的环保形象和竞争力。同时，该案例也为其他类似企业提供了有益的借鉴和参考。