光伏废水处理含氟废水资源化

光伏蓬勃发展背景下，可预见的氟资源危机

太阳是地球最大的清洁能源，每年到达地球表面的太阳辐射能约为10^24焦耳，远超人类目前所需的能源总量。随着碳中和碳达峰战略目标的推进，其在我国能源占比会持续攀高。

我国拥有世界上规模庞大的光伏产业。仅在建和签约的光伏电池产能就超过1500GW。在电池片的生产中必须使用氢氟酸。1GW的产能平均每年需要350吨-500吨氢氟酸。至2030年，会有75万吨的氢氟酸排至废水中。

萤石（又称氟石），作为自然界含氟最高的矿物，它是制备氢氟酸的主要原材料，2016年起被列入战略性矿产目录，受到出口管制。目前，萤石高品位矿在国内逐渐稀缺。

光伏制造业每天产生数百万立方的含氟废水，大多采用传统钙盐沉淀除氟，产生大量含氟污泥，还须投加大量水处理药剂，给光伏企业带来沉重的处理负担。另外的一面是，处置方对于污泥的处理也大多停留在烧制陶粒或用于建材砌块。无法实现氟资源充分再利用。相当于每年有成百上千万吨的高品位萤石被白白浪费。

光伏废水处理现状

光伏电池生产过程中使用氢氟酸用于清洗、蚀刻，因此会产生大量的含氟废水，平均1GW产能每天产生1000吨废水，这些含氟废水的传统处理方案，采用两级石灰除氟工艺，存在以下问题：

污泥产量大

1GW电池片日产污泥4-6吨，其储存、运输成本高，且存在环境安全风险。

运行成本高

包含人工、药剂、污泥、电费等，每GW产能每年300万以上废水处理费用。

氟资源浪费

含氟污泥纯度低，只能填埋处理，或者用于低附加值的建筑、冶炼领域。

湛清光伏电池废水解决方案

针对光伏含氟废水，湛清环保在传统两级除氟工艺的基础上，增加FBC-FR氟回收系统，可以将废水中的氟离子回收制备成纯度90%以上的高纯度氟化钙，出水经深度处理后达标排放。

该方案回收的氟化钙达到制备氢氟酸的级别，可以实现氟资源的循环利用，同时因为氟离子的回收利用，废水处理的药剂投加量和污泥产生量都大幅降低，吨水处理成本显著下降。