一、前言：

　　自欧盟、美国对中国光伏行业掀起"双反"调查后，中国的太阳能光伏行业面临紧张的局势。对于出口销售的高额关税，任何一家光伏企业表示无奈，于是只能降低自己的加工成本，国内太阳能企业出现发动全员创新、降低能源浪费的高潮。晶体硅在切割成为硅片后势必要经过自来水和DI水清洗，为了保证清洗质量，导致目前存在问题：硅片清洗机在运行中排出的废水很干净，这些水源源不断地通过地沟排出厂区，造成一种非常严重的浪费。

　　二、问题调查：

　　硅片车间需要用水较多，大致分为三类：清洗硅片、清洗硅块、清洗设备及工装。其中清洗硅片为最后一道工序，需要的水洁净度较高，清洗硅块要求使用水的洁净度较低。清洗设备及工装主要包括过滤网的冲洗、超声波水槽、化胶槽以及预清洗设备，对水质要求也不高。

　　在调查过程中，发现硅片清洗机的水浪费严重，水温也在30摄氏度左右，并进行统计，每台清洗机单耗水量为3m/h，每台清洗机每天排放的废水为72吨。

　　三、解决方案

　　我们想要通过一些方法，将这些宝贵的水资源存储下来。在需要的时候，通过气泵、控制电路和传感器组成的系统将存储下来的水资源用在其它工序上。这样不仅节约了水资源，而且由于回收的废水温度较高，省去了其它设备需要加热的环节。这样不仅提高了设备工作效率，也降低了电能的消耗，为车间降低了生产成本。

　　建立一套废水回收系统，将40%的废水进行回收利用。

　 四、具体实施

　　1、系统控制原理的设计

　　考清洗机每天24小时需要进行工作，设计的系统要满足、配合硅片车间设备生产即该系统应该能实现自动运行，无人看管。具体实施方案：将各个传感器、电机等部件整合为一个能自动运行的系统。工作原理图如下：

其中各部件功能如下：

　　M：水分配泵

　　S1：废水回收泵启停开关

　　S2：废水分配泵启停开关

　　a1：清洗地沟内的液位传感器

　　a2：储水罐内高液位传感器

　　a3：储水罐内高液位限位传感器

　　a4：预清洗机水槽内液位开关

　　a5：预清洗机溢流水箱高液位传感器

　　a6：预清洗机溢流水箱高液位限位传感器

　　k1：用于控制回收水泵的继电器

　　k2：用于控制分配水泵的继电器

　　kt：用于控制分配水泵的时间继电器

　　2、设备管路改造

考虑到将回收的废水在分配给预清洗机等设备使用时，需要对车间设备的水管路进行改动。但若改动较大，会破坏设备本身的结构，影响厂家承诺的质保协议。因此在不影响设备质保的前提下，制定出合理的改动方案成为了难点。经过多次构思，最终想出以下方案：

　　设备改造前，其中有填充部分为自来水管路。喷淋槽内的水由储存在喷淋槽水箱内的自来水提供，而两个溢流槽溢流用水由市政自来水提供。

　　设备改造后，其中有填充部分为废水回收系统水管路。改造后喷淋槽用水由储存在喷淋槽水箱内回收来的废水提供，当回收水不够用时再由市政自来水提供；同理，两个溢流槽溢流用水由溢流水箱提供的回收废水提供，当回收水不够用时，再由市政水提供。

　　当其他地方需要水时，隔膜泵就会从纯水排水沟内抽取纯水注满大缸，然后由电机泵供给到各个地方。现场具体实物展示：

　　3、系统后期优化

　　在系统实际运行时，暴露出很多的缺点与不足。经过努力，最终都得以解决。例如：在清洗区进行废水回收时，废水中夹杂的导向条、胶条等异物会被吸入电机内部，造成堵塞。后来我们用废弃的胶管自制一个过滤器安装在回收水管前端，解决了此问题；储存废水的大罐在系统运行时，内部液位传感器受液面波动影响，处于频繁的开断状态，造成继电器触点频繁烧坏。经过对原因的分析，在液位计控制回路中加装一个时间继电器来对继电器的动作进行延迟控制，解决了此问题。

　　五、项目实施内容

　　该系统由回收水泵，分配水泵，水储存罐，各管路及传感器组成。当清洗地沟内有废水流动时，当水位达到液位要求，地沟内的传感器反馈信号，回收水泵自动进行回收水作业。回收的水储存在储水罐内，当下游设备需要用水时，传感器反馈信号，系统自动进行废水分配工作。整个系统设计可以为预清洗机、化胶槽、超声波水槽和冲洗过滤网用水。

　　六、经济及社会效益分析

　　原清洗机单耗3吨每小时，每台设备每天耗水72吨。加废水在线回收系统后，回收率为40％，即每台设备每天可回收再利用28.8吨，即每台设备每天节约28.8吨水。另外，回收废水具有30度左右温度，这样在冬季供给预清洗时就可以避免再次加热，预清洗加热装置为2根过滤为5000W的加热管，每小时耗电为10度，每度电价为0.89元∕度，这样每天可节省电费178元。