【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉一種廢水處理，特別是指一種利用光伏電池片廢水制備白炭黑的工藝。
技術介紹
1、光伏電池片生產過程中的表面制絨環節，會使用氫氧化鈉、氫氧化鉀等堿液對硅片進行浸泡，堿性溶液會與硅片表面發生反應，溶解掉表面的部分材料，形成金字塔狀的微觀結構，這些結構有助于減少反射損失，提高電池的短路電流密度。在此過程中，會產生一定量的高濃度堿性廢水(簡稱濃堿廢水)，該廢水的特點是堿性強，含有高濃度的可溶硅(可溶硅濃度可達3000mg/l以上)。
2、目前，濃堿廢水通常與光伏企業其他廢水(濃酸廢水、稀酸廢水、稀堿廢水等)混合后進行綜合處理，即綜合廢水通過投加石灰溶液等進行中和除氟，形成氟化鈣污泥從水中沉淀分離，從而使水中ph、氟離子達到排放標準。盡管濃堿廢水發揮了中和氫離子的作用，但由于濃堿廢水中含有大量硅，這些可溶硅會在中性條件下轉化成硅凝膠污泥進入到氟化鈣污泥中，一方面增加了含氟污泥的產量，另一方面也大幅降低了氟化鈣純度，增大了氟化鈣回用的難度；同時造成了濃堿廢水中硅資源的浪費。
3、沉淀白炭黑作為一種重要的化工品生產原料，具有廣泛的應用領域：
4、(1)橡膠工業：可以作為橡膠的補強劑，提高橡膠的力學性能和耐磨性；
5、(2)涂料工業：可以作為涂料的填料，提高涂料的流平性、抗沉降性和耐候性；
6、(3)陶瓷工業：沉淀白炭黑可以用于制備陶瓷材料，提高陶瓷的致密度和機械性能；
7、(4)食品工業：沉淀白炭黑可以作為食品添加劑，用于制作糖果、巧克力等食品，提高食品的口感和
技術實現思路
1、為了克服上述缺陷，本專利技術提供一種利用光伏電池片廢水制備白炭黑的工藝，利用光伏電池片廢水制備白炭黑的工藝實現了濃堿廢水中的硅資源的有效回收，并制備成了具有較高利用價值的白炭黑產品。
2、本專利技術為了解決其技術問題所采用的技術方案：一種利用光伏電池片廢水制備白炭黑的工藝，包括如下步驟：
3、步驟一：將濃堿廢水和部分濃酸廢水送入一次混合池進行混合，并控制一次混合池內混合廢水的ph在5.0-9.0之間；
4、步驟二：將一次混合池內混合廢水送入一次凝膠化反應器進行一次凝膠反應，濃堿廢水與濃酸廢水結合后會自動產生凝膠反應，形成凝膠沉淀物；
5、步驟三：一次凝膠化反應器的出水進入一次脫水裝置，將經過一次凝膠反應形成的粗凝膠顆粒與廢水相分離；
6、步驟四：將脫水后的粗凝膠顆粒投入堿溶池，同時向堿溶池中投加液堿，使粗凝膠顆粒溶解；
7、步驟五：將堿溶池的出水進入二次混合池，同時將部分濃酸廢水排入二次混合池，并控制二次混合池內混合廢水的ph在5.5-8.0之間；
8、步驟六：二次混合池出水進入二次凝膠化反應器進行二次凝膠反應；
9、步驟七：二次凝膠化反應器的出水進入二次脫水裝置，將經過二次凝膠反應形成的細凝膠顆粒與廢水相分離；
10、步驟八：用烘干設備將二次凝膠反應形成的細凝膠顆粒進行烘干；
11、步驟九：將烘干后的干燥凝膠顆粒用破碎設備進行破碎，破碎后顆粒形成白炭黑產品。
12、濃堿廢水與濃酸廢水在一次混合池內混合后經過一次凝膠化反應器內進行凝膠化反應，形成大顆粒的的粗凝膠顆粒，該次凝膠反應是從濃堿廢水中通過凝膠化反應回收硅，然后再將粗凝膠顆粒用少量的液堿溶解后，再與濃酸廢水在二次混合池內混合，然后進入二次凝膠化反應器內進行二次凝膠化反應，二次凝膠化反應生成小顆粒的細凝膠顆粒，此時細凝膠顆粒中硅含量遠高于濃堿廢水中的硅含量，細凝膠顆粒通過烘干去除多余水分后，由于部分顆粒會團聚在一起，通過破碎設備將干燥的凝膠進行粉粹是最終獲得更加均勻的細顆粒產品，該產品即為白炭黑產品，進而，實現了將光伏電池片生產過程中產生的濃堿廢水中的硅的去除，減少了后續除氟中含硅污泥的產量，有助于提升氟化鈣污泥純度，而且充分利用了光伏濃酸廢水，對濃堿廢水中的硅資源進行了回收，并制備成了具有較高利用價值的白炭黑產品，有效實現了光伏電池片生產廢水的資源化處理。
13、作為本專利技術的進一步改進，所述步驟一中，先將光伏電池片產線排出的濃堿廢水排入濃堿調節池，并將排出的濃酸廢水排入濃酸調節池，再將濃堿調節池中的濃堿廢水以一定的流量送入一次混合池，同時將濃酸調節池中的濃酸廢水以一定的流量比例送入一次混合池，濃酸廢水流量根據一次混合池內混合廢水的ph值進行控制，濃堿廢水和濃酸廢水在一次混合池內混合時間控制在10-60min；在步驟五中，將濃酸調節池中的濃酸廢水以一定的流量比例送入二次混合池，濃酸廢水流量根據二次混合池內混合廢水的ph值進行控制，堿溶池的出水與濃酸廢水在二次混合池內混合時間控制在1-30min之間。
14、作為本專利技術的進一步改進，經過一次混合池混合的廢水進入一次凝膠化反應器內進行一次凝膠反應時間為0.5-20h，經過二次混合池混合的廢水進入二次凝膠化反應器內進行二次凝膠反應時間為0.5-10h。
15、作為本專利技術的進一步改進，所述一次脫水裝置和二次脫水裝置為壓濾機、疊螺脫水機或者離心機，經一次脫水后的粗凝膠顆粒含水率在92％以下，經二次脫水后的細凝膠顆粒含水率在90％以下。
16、作為本專利技術的進一步改進，所述步驟四中，液堿投加量為濃酸廢水總酸度量的10％-40％，溶解時間為1-20h。
17、作為本專利技術的進一步改進，將步驟七中脫水后的凝膠顆粒投入清洗池，加入清水進行清洗，清洗后的凝膠顆粒再用烘干設備進行烘干，通過用清水對細凝膠顆粒進行清洗，去除粘在細凝膠顆粒表面的殘留廢水，有利于提高白炭黑產品的品質。
18、作為本專利技術的進一步改進，步驟七中脫水后的凝膠顆粒再清洗池內進行清洗的時間為5-30min，清洗用的清水量為凝膠顆粒量的5-20倍，清水用量和清洗時間根據實際情況進行選擇即可。
19、作為本專利技術的進一步改進，步驟八中烘干設備溫度控制在105-150℃，凝膠顆粒經烘干后控制含水率在5％以下。
20、作為本專利技術的進一步改進，一次脫水裝置、二次脫水裝置和清洗池的出水都通過收集后排入光伏污水處理廠的綜合調節池進行后續綜合達標處理。
21、一種利用光伏電池片產濃堿廢水制備白炭黑材料的處理系統，包括濃酸調節池、濃堿調節池、一次混合池、二次混合池、一次凝膠化反應器、二次凝膠化反應器、一次脫水裝置、二次脫水裝置、堿溶池、清洗池、烘干設備、粉碎設備、綜合調節池和若干提升泵，所述濃酸調節池和濃堿調節池分別能夠盛放光伏電池片產線排出的濃酸廢水和濃堿廢水，濃堿調節池通過管道與一次混合池連通，濃酸調節池通過管道分別與一次混合池和二次混合池連通，濃堿調節池內濃堿廢水通過提升泵以設定的流量排入一次混合池，濃酸調節池內濃酸廢水分別通過提升泵以設定的流量排入一次混合池和二次混合池，一次混合池通過管道與一次凝膠化反應器進水口連通，二次混合池通過管道與二次凝膠化反應器進水本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種利用光伏電池片廢水制備白炭黑的工藝，其特征在于：包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的利用光伏電池片廢水制備白炭黑的工藝，其特征在于：所述步驟一中，先將光伏電池片產線排出的濃堿廢水排入濃堿調節池，并將排出的濃酸廢水排入濃酸調節池，再將濃堿調節池中的濃堿廢水以一定的流量送入一次混合池，同時將濃酸調節池中的濃酸廢水以一定的流量比例送入一次混合池，濃酸廢水流量根據一次混合池內混合廢水的pH值進行控制，濃堿廢水和濃酸廢水在一次混合池內混合時間控制在10-60min；在步驟五中，將濃酸調節池中的濃酸廢水以一定的流量比例送入二次混合池，濃酸廢水流量根據二次混合池內混合廢水的pH值進行控制，堿溶池的出水與濃酸廢水在二次混合池內混合時間控制在1-30min之間。
3.根據權利要求1所述的利用光伏電池片廢水制備白炭黑的工藝，其特征在于：經過一次混合池混合的廢水進入一次凝膠化反應器內進行一次凝膠反應時間為0.5-20h，經過二次混合池混合的廢水進入二次凝膠化反應器內進行二次凝膠反應時間為0.5-10h。
4.根據權利要求1所述的利用光伏電池片廢水制備白炭
5.根據權利要求1所述的利用光伏電池片廢水制備白炭黑的工藝，其特征在于：所述步驟四中，液堿投加量為濃酸廢水總酸度量的10％-40％，溶解時間為1-20h。
6.根據權利要求1所述的利用光伏電池片廢水制備白炭黑的工藝，其特征在于：將步驟七中脫水后的凝膠顆粒投入清洗池，加入清水進行清洗，清洗后的凝膠顆粒再用烘干設備進行烘干。
7.根據權利要求6所述的利用光伏電池片廢水制備白炭黑的工藝，其特征在于：步驟七中脫水后的凝膠顆粒再清洗池內進行清洗的時間為5-30min，清洗用的清水量為凝膠顆粒量的5-20倍。
8.根據權利要求1所述的利用光伏電池片廢水制備白炭黑的工藝，其特征在于：步驟八中烘干設備溫度控制在105-150℃，凝膠顆粒經烘干后控制含水率在5％以下。
9.根據權利要求1所述的利用光伏電池片廢水制備白炭黑的工藝，其特征在于：一次脫水裝置、二次脫水裝置和清洗池的出水都通過收集后排入光伏污水處理廠的綜合調節池進行后續綜合達標處理。
10.一種權利要求1所述的利用光伏電池片廢水制備白炭黑的工藝中所用的利用光伏電池片產濃堿廢水制備白炭黑材料的處理系統，其特征在于：包括濃酸調節池、濃堿調節池、一次混合池、二次混合池、一次凝膠化反應器、二次凝膠化反應器、一次脫水裝置、二次脫水裝置、堿溶池、清洗池、烘干設備、粉碎設備、綜合調節池和若干提升泵，所述濃酸調節池和濃堿調節池分別能夠盛放光伏電池片產線排出的濃酸廢水和濃堿廢水，濃堿調節池通過管道與一次混合池連通，濃酸調節池通過管道分別與一次混合池和二次混合池連通，濃堿調節池內濃堿廢水通過提升泵以設定的流量排入一次混合池，濃酸調節池內濃酸廢水分別通過提升泵以設定的流量排入一次混合池和二次混合池，一次混合池通過管道與一次凝膠化反應器進水口連通，二次混合池通過管道與二次凝膠化反應器進水口連通，一次凝膠化反應器和二次凝膠化反應器能夠使得其內的混合廢水進行凝膠化反應，一次凝膠化反應器和二次凝膠化反應器的出水口分別與一級脫水裝置和二級脫水裝置的進水口連通，一級脫水裝置和二級脫水裝置能夠對其內的凝膠顆粒與廢水進行分離，一級脫水裝置的凝膠顆粒排出口與堿溶池連通，二級脫水裝置的凝膠顆粒排出口與清洗池連通，清洗池、一級脫水裝置和二級脫水裝置的排水口均與綜合調節池的進水口連通，所述烘干設備能夠對經清洗池清洗的凝膠顆粒進行烘干，粉碎設備能夠對經烘干設備烘干的凝膠顆粒進行破碎形成白炭黑產品。
...【技術特征摘要】
1.一種利用光伏電池片廢水制備白炭黑的工藝，其特征在于：包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的利用光伏電池片廢水制備白炭黑的工藝，其特征在于：所述步驟一中，先將光伏電池片產線排出的濃堿廢水排入濃堿調節池，并將排出的濃酸廢水排入濃酸調節池，再將濃堿調節池中的濃堿廢水以一定的流量送入一次混合池，同時將濃酸調節池中的濃酸廢水以一定的流量比例送入一次混合池，濃酸廢水流量根據一次混合池內混合廢水的ph值進行控制，濃堿廢水和濃酸廢水在一次混合池內混合時間控制在10-60min；在步驟五中，將濃酸調節池中的濃酸廢水以一定的流量比例送入二次混合池，濃酸廢水流量根據二次混合池內混合廢水的ph值進行控制，堿溶池的出水與濃酸廢水在二次混合池內混合時間控制在1-30min之間。
3.根據權利要求1所述的利用光伏電池片廢水制備白炭黑的工藝，其特征在于：經過一次混合池混合的廢水進入一次凝膠化反應器內進行一次凝膠反應時間為0.5-20h，經過二次混合池混合的廢水進入二次凝膠化反應器內進行二次凝膠反應時間為0.5-10h。
4.根據權利要求1所述的利用光伏電池片廢水制備白炭黑的工藝，其特征在于：所述一次脫水裝置和二次脫水裝置為壓濾機、疊螺脫水機或者離心機，經一次脫水后的粗凝膠顆粒含水率在92％以下，經二次脫水后的細凝膠顆粒含水率在90％以下。
5.根據權利要求1所述的利用光伏電池片廢水制備白炭黑的工藝，其特征在于：所述步驟四中，液堿投加量為濃酸廢水總酸度量的10％-40％，溶解時間為1-20h。
6.根據權利要求1所述的利用光伏電池片廢水制備白炭黑的工藝，其特征在于：將步驟七中脫水后的凝膠顆粒投入清洗池，加入清水進行清洗，清洗后的凝膠顆粒再用烘干設備進行烘干。
7.根據權利要求6所述的利用光伏電池片廢水制備白炭黑的工藝，其特征在于：步驟七中脫水后的凝膠顆粒再清洗池內...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張柯，周健，徐子穎，李爽，王磊，
申請(專利權)人：淮安湛清生態環境材料有限公司，
類型：發明
國別省市：
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