随着光伏组件进入规模化退役期,其环保拆解与资源回收成为新课题。在回收高价值的晶体硅片和银、铝等金属过程中,常采用湿法化学浸泡或加热溶解的方法,将封装硅片的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)胶膜剥离下来。这个过程会产生一股乳白色、高COD、高浊度、强粘性的有机废水,其中含有溶解的EVA水解产物、醋酸、有机溶剂、少量重金属和微细硅粉。这股废水若不加处理直接排放,污染极大;若能循环回用,则可大幅降低光伏组件回收过程的水足迹。这对水处理工艺提出了全新的挑战。
废水的前端处理目标是破乳、除胶、降浊。在剥离槽排出的废水中,大量未被完全溶解的EVA胶粒以悬浮和乳化态存在,这是浊度和部分COD的主要来源。采用“酸析+混凝气浮”的组合预处理效果显著。首先将废水pH调至酸性,中和EVA水解产生的醋酸,并促使溶解的有机聚合物从水中析出。然后投加聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)等混凝-絮凝剂,通过电中和及吸附架桥作用,将微小的胶粒和硅粉聚集成大絮体,再利用高效溶气气浮(DAF)装置,利用大量微气泡将絮体挟带至水面,形成浮渣刮除。此步预处理可去除大部分悬浮物和胶体,大幅降低废水的浊度和粘度。
预处理后的出水清澈,但其溶解性COD仍较高(主要源于醋酸和残余的小分子有机溶剂)。这股水具有较好的可生化性,但由于水量通常不大且成分单一,理想的处理方式是采用“生化+深度氧化”的循环回用模式。可以设置一个小型的生物膜反应器(如MBBR),利用特异降解菌群将醋酸和有机溶剂降解至低浓度。对于生化尾水中残留的顽固COD和色度,再采用少量的臭氧或光芬顿氧化进行精处理。最终出水水质完全可以达到剥离工艺冲洗水的回用标准,返回生产线闭路循环。这一废水处理闭环系统,既解决了污染问题,又为光伏组件绿色回收产业铺平了水资源循环利用的道路。
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