【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉一种废水处理，特别是指一种利用光伏电池片废水制备白炭黑的工艺。
技术介绍
1、光伏电池片生产过程中的表面制绒环节，会使用氢氧化钠、氢氧化钾等碱液对硅片进行浸泡，碱性溶液会与硅片表面发生反应，溶解掉表面的部分材料，形成金字塔状的微观结构，这些结构有助于减少反射损失，提高电池的短路电流密度。在此过程中，会产生一定量的高浓度碱性废水(简称浓碱废水)，该废水的特点是碱性强，含有高浓度的可溶硅(可溶硅浓度可达3000mg/l以上)。
2、目前，浓碱废水通常与光伏企业其他废水(浓酸废水、稀酸废水、稀碱废水等)混合后进行综合处理，即综合废水通过投加石灰溶液等进行中和除氟，形成氟化钙污泥从水中沉淀分离，从而使水中ph、氟离子达到排放标准。尽管浓碱废水发挥了中和氢离子的作用，但由于浓碱废水中含有大量硅，这些可溶硅会在中性条件下转化成硅凝胶污泥进入到氟化钙污泥中，一方面增加了含氟污泥的产量，另一方面也大幅降低了氟化钙纯度，增大了氟化钙回用的难度；同时造成了浓碱废水中硅资源的浪费。
3、沉淀白炭黑作为一种重要的化工品生产原料，具有广泛的应用领域：
4、(1)橡胶工业：可以作为橡胶的补强剂，提高橡胶的力学性能和耐磨性；
5、(2)涂料工业：可以作为涂料的填料，提高涂料的流平性、抗沉降性和耐候性；
6、(3)陶瓷工业：沉淀白炭黑可以用于制备陶瓷材料，提高陶瓷的致密度和机械性能；
7、(4)食品工业：沉淀白炭黑可以作为食品添加剂，用于制作糖果、巧克力等食品，提高食品的口感和
技术实现思路
1、为了克服上述缺陷，本专利技术提供一种利用光伏电池片废水制备白炭黑的工艺，利用光伏电池片废水制备白炭黑的工艺实现了浓碱废水中的硅资源的有效回收，并制备成了具有较高利用价值的白炭黑产品。
2、本专利技术为了解决其技术问题所采用的技术方案：一种利用光伏电池片废水制备白炭黑的工艺，包括如下步骤：
3、步骤一：将浓碱废水和部分浓酸废水送入一次混合池进行混合，并控制一次混合池内混合废水的ph在5.0-9.0之间；
4、步骤二：将一次混合池内混合废水送入一次凝胶化反应器进行一次凝胶反应，浓碱废水与浓酸废水结合后会自动产生凝胶反应，形成凝胶沉淀物；
5、步骤三：一次凝胶化反应器的出水进入一次脱水装置，将经过一次凝胶反应形成的粗凝胶颗粒与废水相分离；
6、步骤四：将脱水后的粗凝胶颗粒投入碱溶池，同时向碱溶池中投加液碱，使粗凝胶颗粒溶解；
7、步骤五：将碱溶池的出水进入二次混合池，同时将部分浓酸废水排入二次混合池，并控制二次混合池内混合废水的ph在5.5-8.0之间；
8、步骤六：二次混合池出水进入二次凝胶化反应器进行二次凝胶反应；
9、步骤七：二次凝胶化反应器的出水进入二次脱水装置，将经过二次凝胶反应形成的细凝胶颗粒与废水相分离；
10、步骤八：用烘干设备将二次凝胶反应形成的细凝胶颗粒进行烘干；
11、步骤九：将烘干后的干燥凝胶颗粒用破碎设备进行破碎，破碎后颗粒形成白炭黑产品。
12、浓碱废水与浓酸废水在一次混合池内混合后经过一次凝胶化反应器内进行凝胶化反应，形成大颗粒的的粗凝胶颗粒，该次凝胶反应是从浓碱废水中通过凝胶化反应回收硅，然后再将粗凝胶颗粒用少量的液碱溶解后，再与浓酸废水在二次混合池内混合，然后进入二次凝胶化反应器内进行二次凝胶化反应，二次凝胶化反应生成小颗粒的细凝胶颗粒，此时细凝胶颗粒中硅含量远高于浓碱废水中的硅含量，细凝胶颗粒通过烘干去除多余水分后，由于部分颗粒会团聚在一起，通过破碎设备将干燥的凝胶进行粉粹是最终获得更加均匀的细颗粒产品，该产品即为白炭黑产品，进而，实现了将光伏电池片生产过程中产生的浓碱废水中的硅的去除，减少了后续除氟中含硅污泥的产量，有助于提升氟化钙污泥纯度，而且充分利用了光伏浓酸废水，对浓碱废水中的硅资源进行了回收，并制备成了具有较高利用价值的白炭黑产品，有效实现了光伏电池片生产废水的资源化处理。
13、作为本专利技术的进一步改进，所述步骤一中，先将光伏电池片产线排出的浓碱废水排入浓碱调节池，并将排出的浓酸废水排入浓酸调节池，再将浓碱调节池中的浓碱废水以一定的流量送入一次混合池，同时将浓酸调节池中的浓酸废水以一定的流量比例送入一次混合池，浓酸废水流量根据一次混合池内混合废水的ph值进行控制，浓碱废水和浓酸废水在一次混合池内混合时间控制在10-60min；在步骤五中，将浓酸调节池中的浓酸废水以一定的流量比例送入二次混合池，浓酸废水流量根据二次混合池内混合废水的ph值进行控制，碱溶池的出水与浓酸废水在二次混合池内混合时间控制在1-30min之间。
14、作为本专利技术的进一步改进，经过一次混合池混合的废水进入一次凝胶化反应器内进行一次凝胶反应时间为0.5-20h，经过二次混合池混合的废水进入二次凝胶化反应器内进行二次凝胶反应时间为0.5-10h。
15、作为本专利技术的进一步改进，所述一次脱水装置和二次脱水装置为压滤机、叠螺脱水机或者离心机，经一次脱水后的粗凝胶颗粒含水率在92％以下，经二次脱水后的细凝胶颗粒含水率在90％以下。
16、作为本专利技术的进一步改进，所述步骤四中，液碱投加量为浓酸废水总酸度量的10％-40％，溶解时间为1-20h。
17、作为本专利技术的进一步改进，将步骤七中脱水后的凝胶颗粒投入清洗池，加入清水进行清洗，清洗后的凝胶颗粒再用烘干设备进行烘干，通过用清水对细凝胶颗粒进行清洗，去除粘在细凝胶颗粒表面的残留废水，有利于提高白炭黑产品的品质。
18、作为本专利技术的进一步改进，步骤七中脱水后的凝胶颗粒再清洗池内进行清洗的时间为5-30min，清洗用的清水量为凝胶颗粒量的5-20倍，清水用量和清洗时间根据实际情况进行选择即可。
19、作为本专利技术的进一步改进，步骤八中烘干设备温度控制在105-150℃，凝胶颗粒经烘干后控制含水率在5％以下。
20、作为本专利技术的进一步改进，一次脱水装置、二次脱水装置和清洗池的出水都通过收集后排入光伏污水处理厂的综合调节池进行后续综合达标处理。
21、一种利用光伏电池片产浓碱废水制备白炭黑材料的处理系统，包括浓酸调节池、浓碱调节池、一次混合池、二次混合池、一次凝胶化反应器、二次凝胶化反应器、一次脱水装置、二次脱水装置、碱溶池、清洗池、烘干设备、粉碎设备、综合调节池和若干提升泵，所述浓酸调节池和浓碱调节池分别能够盛放光伏电池片产线排出的浓酸废水和浓碱废水，浓碱调节池通过管道与一次混合池连通，浓酸调节池通过管道分别与一次混合池和二次混合池连通，浓碱调节池内浓碱废水通过提升泵以设定的流量排入一次混合池，浓酸调节池内浓酸废水分别通过提升泵以设定的流量排入一次混合池和二次混合池，一次混合池通过管道与一次凝胶化反应器进水口连通，二次混合池通过管道与二次凝胶化反应器进水本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用光伏电池片废水制备白炭黑的工艺，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的利用光伏电池片废水制备白炭黑的工艺，其特征在于：所述步骤一中，先将光伏电池片产线排出的浓碱废水排入浓碱调节池，并将排出的浓酸废水排入浓酸调节池，再将浓碱调节池中的浓碱废水以一定的流量送入一次混合池，同时将浓酸调节池中的浓酸废水以一定的流量比例送入一次混合池，浓酸废水流量根据一次混合池内混合废水的pH值进行控制，浓碱废水和浓酸废水在一次混合池内混合时间控制在10-60min；在步骤五中，将浓酸调节池中的浓酸废水以一定的流量比例送入二次混合池，浓酸废水流量根据二次混合池内混合废水的pH值进行控制，碱溶池的出水与浓酸废水在二次混合池内混合时间控制在1-30min之间。
3.根据权利要求1所述的利用光伏电池片废水制备白炭黑的工艺，其特征在于：经过一次混合池混合的废水进入一次凝胶化反应器内进行一次凝胶反应时间为0.5-20h，经过二次混合池混合的废水进入二次凝胶化反应器内进行二次凝胶反应时间为0.5-10h。
4.根据权利要求1所述的利用光伏电池片废水制备白炭
5.根据权利要求1所述的利用光伏电池片废水制备白炭黑的工艺，其特征在于：所述步骤四中，液碱投加量为浓酸废水总酸度量的10％-40％，溶解时间为1-20h。
6.根据权利要求1所述的利用光伏电池片废水制备白炭黑的工艺，其特征在于：将步骤七中脱水后的凝胶颗粒投入清洗池，加入清水进行清洗，清洗后的凝胶颗粒再用烘干设备进行烘干。
7.根据权利要求6所述的利用光伏电池片废水制备白炭黑的工艺，其特征在于：步骤七中脱水后的凝胶颗粒再清洗池内进行清洗的时间为5-30min，清洗用的清水量为凝胶颗粒量的5-20倍。
8.根据权利要求1所述的利用光伏电池片废水制备白炭黑的工艺，其特征在于：步骤八中烘干设备温度控制在105-150℃，凝胶颗粒经烘干后控制含水率在5％以下。
9.根据权利要求1所述的利用光伏电池片废水制备白炭黑的工艺，其特征在于：一次脱水装置、二次脱水装置和清洗池的出水都通过收集后排入光伏污水处理厂的综合调节池进行后续综合达标处理。
10.一种权利要求1所述的利用光伏电池片废水制备白炭黑的工艺中所用的利用光伏电池片产浓碱废水制备白炭黑材料的处理系统，其特征在于：包括浓酸调节池、浓碱调节池、一次混合池、二次混合池、一次凝胶化反应器、二次凝胶化反应器、一次脱水装置、二次脱水装置、碱溶池、清洗池、烘干设备、粉碎设备、综合调节池和若干提升泵，所述浓酸调节池和浓碱调节池分别能够盛放光伏电池片产线排出的浓酸废水和浓碱废水，浓碱调节池通过管道与一次混合池连通，浓酸调节池通过管道分别与一次混合池和二次混合池连通，浓碱调节池内浓碱废水通过提升泵以设定的流量排入一次混合池，浓酸调节池内浓酸废水分别通过提升泵以设定的流量排入一次混合池和二次混合池，一次混合池通过管道与一次凝胶化反应器进水口连通，二次混合池通过管道与二次凝胶化反应器进水口连通，一次凝胶化反应器和二次凝胶化反应器能够使得其内的混合废水进行凝胶化反应，一次凝胶化反应器和二次凝胶化反应器的出水口分别与一级脱水装置和二级脱水装置的进水口连通，一级脱水装置和二级脱水装置能够对其内的凝胶颗粒与废水进行分离，一级脱水装置的凝胶颗粒排出口与碱溶池连通，二级脱水装置的凝胶颗粒排出口与清洗池连通，清洗池、一级脱水装置和二级脱水装置的排水口均与综合调节池的进水口连通，所述烘干设备能够对经清洗池清洗的凝胶颗粒进行烘干，粉碎设备能够对经烘干设备烘干的凝胶颗粒进行破碎形成白炭黑产品。
...【技术特征摘要】
1.一种利用光伏电池片废水制备白炭黑的工艺，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的利用光伏电池片废水制备白炭黑的工艺，其特征在于：所述步骤一中，先将光伏电池片产线排出的浓碱废水排入浓碱调节池，并将排出的浓酸废水排入浓酸调节池，再将浓碱调节池中的浓碱废水以一定的流量送入一次混合池，同时将浓酸调节池中的浓酸废水以一定的流量比例送入一次混合池，浓酸废水流量根据一次混合池内混合废水的ph值进行控制，浓碱废水和浓酸废水在一次混合池内混合时间控制在10-60min；在步骤五中，将浓酸调节池中的浓酸废水以一定的流量比例送入二次混合池，浓酸废水流量根据二次混合池内混合废水的ph值进行控制，碱溶池的出水与浓酸废水在二次混合池内混合时间控制在1-30min之间。
3.根据权利要求1所述的利用光伏电池片废水制备白炭黑的工艺，其特征在于：经过一次混合池混合的废水进入一次凝胶化反应器内进行一次凝胶反应时间为0.5-20h，经过二次混合池混合的废水进入二次凝胶化反应器内进行二次凝胶反应时间为0.5-10h。
4.根据权利要求1所述的利用光伏电池片废水制备白炭黑的工艺，其特征在于：所述一次脱水装置和二次脱水装置为压滤机、叠螺脱水机或者离心机，经一次脱水后的粗凝胶颗粒含水率在92％以下，经二次脱水后的细凝胶颗粒含水率在90％以下。
5.根据权利要求1所述的利用光伏电池片废水制备白炭黑的工艺，其特征在于：所述步骤四中，液碱投加量为浓酸废水总酸度量的10％-40％，溶解时间为1-20h。
6.根据权利要求1所述的利用光伏电池片废水制备白炭黑的工艺，其特征在于：将步骤七中脱水后的凝胶颗粒投入清洗池，加入清水进行清洗，清洗后的凝胶颗粒再用烘干设备进行烘干。
7.根据权利要求6所述的利用光伏电池片废水制备白炭黑的工艺，其特征在于：步骤七中脱水后的凝胶颗粒再清洗池内...
【专利技术属性】
技术研发人员：张柯，周健，徐子颖，李爽，王磊，
申请(专利权)人：淮安湛清生态环境材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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