光伏蓬勃發(fā)展背景下，可預(yù)見(jiàn)的氟資源危機(jī)

太陽(yáng)是地球最大的清潔能源，每年到達(dá)地球表面的太陽(yáng)輻射能約為10^24焦耳，遠(yuǎn)超人類目前所需的能源總量。隨著碳中和碳達(dá)峰戰(zhàn)略目標(biāo)的推進(jìn)，其在我國(guó)能源占比會(huì)持續(xù)攀高。

我國(guó)擁有世界上規(guī)模龐大的光伏產(chǎn)業(yè)。僅在建和簽約的光伏電池產(chǎn)能就超過(guò)1500GW。在電池片的生產(chǎn)中必須使用氫氟酸。1GW的產(chǎn)能平均每年需要350噸-500噸氫氟酸。至2030年，會(huì)有75萬(wàn)噸的氫氟酸排至廢水中。

螢石（又稱氟石），作為自然界含氟最高的礦物，它是制備氫氟酸的主要原材料，2016年起被列入戰(zhàn)略性礦產(chǎn)目錄，受到出口管制。目前，螢石高品位礦在國(guó)內(nèi)逐漸稀缺。

光伏制造業(yè)每天產(chǎn)生數(shù)百萬(wàn)立方的含氟廢水，大多采用傳統(tǒng)鈣鹽沉淀除氟，產(chǎn)生大量含氟污泥，還須投加大量水處理藥劑，給光伏企業(yè)帶來(lái)沉重的處理負(fù)擔(dān)。另外的一面是，處置方對(duì)于污泥的處理也大多停留在燒制陶粒或用于建材砌塊。無(wú)法實(shí)現(xiàn)氟資源充分再利用。相當(dāng)于每年有成百上千萬(wàn)噸的高品位螢石被白白浪費(fèi)。

光伏廢水處理現(xiàn)狀

光伏電池生產(chǎn)過(guò)程中使用氫氟酸用于清洗、蝕刻，因此會(huì)產(chǎn)生大量的含氟廢水，平均1GW產(chǎn)能每天產(chǎn)生1000噸廢水，這些含氟廢水的傳統(tǒng)處理方案，采用兩級(jí)石灰除氟工藝，存在以下問(wèn)題：

污泥產(chǎn)量大

1GW電池片日產(chǎn)污泥4-6噸，其儲(chǔ)存、運(yùn)輸成本高，且存在環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)。

運(yùn)行成本高

包含人工、藥劑、污泥、電費(fèi)等，每GW產(chǎn)能每年300萬(wàn)以上廢水處理費(fèi)用。

氟資源浪費(fèi)

含氟污泥純度低，只能填埋處理，或者用于低附加值的建筑、冶煉領(lǐng)域。

湛清光伏電池廢水解決方案

針對(duì)光伏含氟廢水，湛清環(huán)保在傳統(tǒng)兩級(jí)除氟工藝的基礎(chǔ)上，增加FBC-FR氟回收系統(tǒng)，可以將廢水中的氟離子回收制備成純度90%以上的高純度氟化鈣，出水經(jīng)深度處理后達(dá)標(biāo)排放。

該方案回收的氟化鈣達(dá)到制備氫氟酸的級(jí)別，可以實(shí)現(xiàn)氟資源的循環(huán)利用，同時(shí)因?yàn)榉x子的回收利用，廢水處理的藥劑投加量和污泥產(chǎn)生量都大幅降低，噸水處理成本顯著下降。