应用领域

APPLICATION

光伏


一、核心应用场景对比

1. 超纯水制备环节

  • PAC的应用
    • 作用:高纯PAC(重金属≤5ppm)通过电中和与吸附架桥作用,高效去除原水中的胶体颗粒、微量金属离子(如铁、铜)及有机杂质,保障水质电阻率≥18.2MΩ·cm,避免金属污染导致的电池效率下降。
    • 优势:低残留特性(水不溶物≤0.5%)降低反渗透膜堵塞风险,延长设备寿命。
    • 浓度控制:0.01%-0.05%,需前置多级过滤,避免与氧化剂直接混用。
  • PFS的应用
    • 作用:在低温(5℃)环境下仍保持絮凝活性,适用于北方光伏工厂的冬季超纯水预处理。
    • 局限性:铁离子残留可能影响水质电阻率,需严格控制投加量(通常低于PAC)。

2. 硅料切割废水处理

  • PAC的作用
    • 切削液回收:絮凝分离碳化硅磨料与聚乙二醇(PEG)切削液,回收率>90%。
    • 重金属去除:同步吸附铜、铅等金属杂质(源自切割线磨损),出水重金属含量<0.1mg/L。
  • PFS的作用
    • 效率优势:形成的絮体密实度高,沉降速度比PAC快30%,适用于高悬浮物废水。
    • 风险:过量投加可能导致水体色度加深(Fe³⁺显色),需配合脱色工艺。

3. 含氟/磷蚀刻废液处理

  • PAC除氟机制
    • 协同沉淀:与钙盐复配生成CaF₂/Ca₅(PO₄)₃OH沉淀,氟离子去除率>95%。
    • 污泥特性:絮体体积比传统铝盐减少30%,降低处置成本。
  • PFS除氟机制
    • 吸附络合:Fe³⁺与F⁻形成稳定络合物,在pH=6-7时效率最高。
    • 缺陷:酸性条件下易生成可溶性FeF₃,导致氟残留量升高(需pH精准调控)。

二、性能与适用性对比

指标

聚合氯化铝 (PAC)

聚合硫酸铁 (PFS)

适用pH范围

5-9(最佳6-8)4-11(最佳6-7)

低温适应性

一般(>10℃效率下降)强(5℃仍有效)

重金属残留风险

低(医药级标准,As≤0.0005%)中(Fe²⁺可能造成色度污染)

污泥产量

低(密实絮体,易脱水)较高(含水率略高于PAC)

除氟效率

高(>95%,依赖钙盐协同)中(80-90%,依赖pH控制)

三、应用规范与风险控制

  1. 纯度要求
    • PAC:必须符合HG/T4536-2013医药级标准,喷雾干燥工艺制备,禁用工业级产品(杂质>50ppm)。
    • PFS:需达到重金属含量≤0.1%,避免铁离子干扰硅片表面处理。
  2. 投加量限制
    • 超纯水系统:PAC≤0.05%,PFS≤0.03%。
    • 除氟工序:PAC与钙盐复配时浓度0.2%-0.5%,PFS单独投加需≥0.3%。
  3. 尾水管控
    • PAC处理后的铝离子残留需<0.2mg/L,PFS需控制总铁<0.3mg/L,防止光伏组件污染。

四、技术趋势与市场前景

  • PAC发展方向:纳米改性PAC(负载稀土氧化物)提升对纳米级硅粉的吸附效率,已进入中试阶段。
  • PFS改进方向:开发复合型PFS(如与聚硅酸复配),增强除氟稳定性。
  • 市场需求:2024年光伏行业PAC用量超1.2万吨(年增18%),PFS增速约12%,PAC在高端产线占比达70%。

技术警示

  • 工业级PAC/PFS严禁用于光伏废水(杂质引发电池效率衰减)。
  • 含氟废水处理需定期监测氟化物沉淀稳定性,避免二次溶出。

通过精准匹配工艺场景与药剂特性,PAC和PFS在光伏废水协同处理中可兼顾效能与成本,推动行业绿色生产。

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