多晶硅生产废水中氯离子的去除研究

摘要

近年来，光伏产业飞速发展，作为生产太阳能电池原材料的多晶硅引起人们的关注，多晶硅的主要生产方法为改良西门子法、冶金法、硅烷法等，其中改良西门子法是生产多晶硅的主流工艺，应用尤为广泛。在改良西门子法工艺过程中会不同程度的产生废水，因工艺条件、设备运行和管理水平不同，废水的成分、水量也会发生变化，排放的氯硅烷导致排水中氯离子含量偏高，从而影响其回用以及排放，而又因其在整个生产环节中排放量大，如何将这些水量合理利用、提高多晶硅系统水的利用率、达标排放、降低环境污染将是必须关注的重要环节。
　　本研究主要利用超高石灰铝法对多晶硅生产排水进行处理，降低排水中的氯离子含量。各影响因素的实验结果表明：药剂采用湿投法更有利于氯离子去除率的升高，去除效果优于干法投加，并且有利于实际生产过程中的控制及运行。加药顺序采用氢氧化钙优先投加、随后投加偏铝酸钠的顺序，有利于去除率的提升。在加药配比（氢氧化钙：偏铝酸钠：氯离子）的比例为10:5:1（摩尔比）时氯离子的去除率达到最高，但是通过去除率与处理成本的对比，最具性价比的配比（氢氧化钙：偏铝酸钠：氯离子）比例为6:3:1（摩尔比），该配比在保证去除效果的同时，降低了加药成本以及固废处理成本。最佳反应时间为3.5 h，但在反应时间为1~2h时处理性价比比较高。氯离子浓度的升高有利于氯离子去除率的提高，氯离子过高的情况下可考虑二次或者多次除氯，氯离子去除率能达到80％以上。在加药位置的选择上，在废水处理系统进口投加药剂的效果要优于在系统出水处投加药剂，能更好的利用现有的废水处理系统设备，减少设备投入成本。经过超高石灰铝法处理过的废水，氟离子含量由68.5 mg/L降至5.18 mg/L，对氟离子有良好的去除效果。
　　从总体效果来看，利用超高石灰铝法降低多晶硅生产废水中氯离子含量，具备向工程实践转化的可能性。

目录

声明

第1章 引言

1.2 多晶硅性质及主要生产工艺

第2章 文献综述

2.2 多晶硅生产中废水的来源与特点

2.3 多晶硅系统生产废水处理方法

2.4 国家及地方对废水排放的相关法律法规及政策

2.5 常用的去除氯离子的方法

2.6 超高石灰铝法

2.7 课题研究的内容与意义

第3章 研究方案与实验材料

3.2研究方法

3.3 实验材料

第4章 实验结果与讨论

4.1 药剂投加方式的确定

4.2 药剂配比实验

4.3 反应时间对氯离子去除率的影响

4.4 反应过程中pH的变化(以下配比均为摩尔比)

4.5 氯离子初始浓度不同对氯离子去除率的影响

4.6 药剂投加位置对氯离子去除率的影响

4.7 超高石灰铝法对废水中氟离子的去除效果

4.8 本章小结

第5章 结论及展望

5.2 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢