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【焦(jiao)點訪談】廢棄光伏組件(jian) 流向何處？

相(xiang)關數據(ju)顯示，2022年底(di)，我(wo)國光伏電(dian)站裝機已(yi)經達(da)到3.72億千瓦，成為全國僅次于火電(dian)、水電(dian)的第三大電(dian)源形式(shi)。

按照行業裝(zhuang)機趨勢，到今年年底，光(guang)伏發電(dian)裝(zhuang)機或將突破5億(yi)千(qian)瓦(wa)，大(da)概(gai)率(lv)超越(yue)水電(dian)（含抽(chou)蓄）成為全國第二(er)大(da)電(dian)源。

然而，光伏“狂飆”背后的環境風險(xian)，卻鮮有人提及。直至近日，央視《焦點訪談》的一篇名為(wei)“廢舊光伏組件流(liu)向何方(fang)”的新聞報(bao)道(dao)，才(cai)讓光伏污(wu)染第一次真正地(di)映入大(da)眾視野。

圖源/央視焦(jiao)點訪談

如果說(shuo)以(yi)前“光伏(fu)(fu)+污(wu)水(shui)(shui)廠(chang)”模式是單(dan)向(xiang)流動(dong)式賦(fu)能，那么(me)隨著(zhu)光伏(fu)(fu)廢水(shui)(shui)問題的(de)日益嚴(yan)峻，“光伏(fu)(fu)+污(wu)水(shui)(shui)廠(chang)”或將擁有(you)不同定義，逐(zhu)步轉變為雙向(xiang)互動(dong)式賦(fu)能。

焦點訪(fang)談：污水(shui)遍地、黑(hei)煙刺鼻...

記(ji)者暗訪調(diao)查“揭(jie)開”光伏污(wu)染冰山一角

截至2023年4月，我(wo)國光伏發電裝機達4.4億千瓦，若(ruo)以每塊光伏組件300w、體積0.066m3、重量19kg來計算，當全部光伏電站25年運行期滿后，將產生約(yue)9700萬m3、2800萬噸的固體廢(fei)棄物。

那么(me)，已經達到使(shi)用年限(xian)的廢棄光伏組件(jian)都流向了哪里呢？這(zhe)一問題引(yin)起了焦點訪談欄目組的高度關注。

圖源(yuan)/央視焦點訪(fang)談

焦點訪談記者來(lai)到了河南省新鄉(xiang)市輝(hui)縣郊(jiao)區的(de)(de)一個村子，村子里有很多靠處置廢棄(qi)(qi)組件(jian)來(lai)營生的(de)(de)小工廠、小作坊。這些小工廠都是從(cong)回收(shou)商(shang)那里買來(lai)廢棄(qi)(qi)光(guang)伏組件(jian)后，進行(xing)焚燒。

在村(cun)里一(yi)處關著鐵(tie)門的(de)院子里，記者看(kan)到成堆的(de)拆解后的(de)光伏板(ban)材(cai)，旁邊還有一(yi)個(ge)大焚燒(shao)爐(lu)正在燒(shao)東西(xi)，爐(lu)子已經被熏(xun)黑。除了焚燒(shao)產生的(de)刺鼻黑煙，記者還在院子里聞到一(yi)股難聞的(de)氣味，鐵(tie)皮(pi)板(ban)豎起(qi)的(de)墻里面，地(di)上(shang)有幾個(ge)池子，正冒著白(bai)煙，地(di)上(shang)是污水。

圖源/央視焦點訪談

據(ju)業內專(zhuan)家介紹，和(he)其他垃圾不同，光(guang)伏組(zu)件含(han)氟，如不進行專(zhuan)業處理，有毒(du)氣體不僅危害工作(zuo)人(ren)員，還將對周圍地區土壤和(he)地下水造(zao)成二次污染。

此外(wai)，記者還了解到，除(chu)了回收環(huan)節的(de)污染，光伏最主要的(de)污染還是發生(sheng)(sheng)(sheng)在生(sheng)(sheng)(sheng)產環(huan)節。其(qi)生(sheng)(sheng)(sheng)產過程中所產生(sheng)(sheng)(sheng)廢水主要有：

◎ 堿性廢(fei)水。利(li)用(yong)氫氧化鉀溶液進(jin)行清洗作業的(de)過(guo)程中會產(chan)生堿性廢(fei)水；用(yong)水噴(pen)淋的(de)方式對含(han)有(you)氨氣的(de)廢(fei)氣的(de)硅烷燃(ran)燒塔(ta)予以處理(li)，同樣也(ye)會產(chan)生堿性廢(fei)水。這些堿性廢(fei)水中含(han)有(you)氫氧化鈉、氨氮、異丙(bing)醇等，直接(jie)排放將會造成嚴重的(de)污染。

◎ 酸(suan)堿(jian)沖洗(xi)廢水(shui)。通常是在硅(gui)片腐蝕(shi)清洗(xi)作業過程中(zhong)產(chan)生酸(suan)堿(jian)沖洗(xi)廢水(shui)，其(qi)中(zhong)含有(you)的COD、SS、酸(suan)堿(jian)類等，會污(wu)染環境(jing)。

◎ 氫(qing)氟酸(suan)濃液。它產生于制絨工序(xu)和磷(lin)硅(gui)玻璃去除(chu)工序(xu)之中，其(qi)pH值(zhi)在1左右。

◎ 氫氟酸(suan)沖洗(xi)廢水。在利用HF進行二次(ci)清洗(xi)去磷硅玻璃(li)的過程中會(hui)產生(sheng)氫氟酸(suan)沖洗(xi)廢水，它的污染強度較大，如若與人體皮(pi)膚觸(chu)碰，會(hui)造成(cheng)表皮(pi)、真皮(pi)及(ji)皮(pi)下(xia)組織壞死。

“光伏+污水廠”是未來大趨勢

1、光伏廢水的(de)特點

1）污染物濃(nong)度波動(dong)范圍大。光伏生(sheng)產廢水(shui)廢棄物成(cheng)分(fen)較(jiao)多且組成(cheng)成(cheng)份(fen)復雜，常見的有切割液、乙丙醇、丙烯醇、乳酸、單晶硅粉等物質(zhi)，這(zhe)些物質(zhi)通常都包含在沖洗(xi)水(shui)中(zhong)，而且廢水(shui)中(zhong)的這(zhe)些物質(zhi)含量波動(dong)較(jiao)大。一般情況下，廢水(shui)呈(cheng)酸性，pH值(zhi)通常在3~6之間，COD濃(nong)度較(jiao)高(2000~6000mg/L)，SS濃(nong)度高(200~2000mg/L)，BOD5較(jiao)低(di)(500~1500mg/L)。

2）廢(fei)水的(de)酸、堿(jian)性極強(qiang)，對設備具有很強(qiang)的(de)腐蝕性。堿(jian)性廢(fei)水，pH一般在10~14；酸性廢(fei)水，pH一般在3~6。

3）廢水(shui)的可生化性很差。BOD5/COD通常(chang)在0.2~0.3左右，隨著廢水(shui)量波動，甚至(zhi)小于0.2。

4）廢水(shui)排放具有時段性。隨著生產(chan)工藝時段的不(bu)同(tong)，污(wu)染物也出現(xian)較大變化，廢水(shui)量從60~250m3/h不(bu)等，高(gao)渣廢水(shui)、凈(jing)水(shui)器泥水(shui)，循環水(shui)排污(wu)水(shui)，清洗廢水(shui)都(dou)隨著生產(chan)量的不(bu)同(tong)產(chan)生不(bu)同(tong)量廢水(shui)。

2、光伏廢水典型處(chu)理工藝

典型光伏廢(fei)水處理流(liu)程一

◎ 光伏廢水進(jin)(jin)入(ru)混合調節池(chi)，在(zai)反(fan)應池(chi)中投加聚合氯化鋁（PAC）、聚丙烯酰胺（PAM）進(jin)(jin)行混凝反(fan)應后沉淀，污(wu)泥(ni)由氣動隔(ge)膜泵送入(ru)污(wu)泥(ni)濃縮(suo)池(chi)。

◎ 廢水(shui)經中(zhong)間(jian)水(shui)池后提升進入(ru)厭氧處理(li)系(xi)統(tong)，有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)在(zai)此被大(da)量降解(jie)，出水(shui)經兼氧池分(fen)(fen)解(jie)大(da)分(fen)(fen)子有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)，再由好(hao)氧生(sheng)物(wu)(wu)(wu)處理(li)系(xi)統(tong)進一步降解(jie)有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)。

◎ 好氧池(chi)后設置二沉池(chi)，采用曝氣(qi)生(sheng)物濾(lv)器進行(xing)深度處(chu)理，污(wu)(wu)泥(ni)(ni)池(chi)中(zhong)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)進行(xing)壓濾(lv)處(chu)理。

典型光伏廢水處(chu)理流程(cheng)二

◎ 光(guang)伏(fu)廢水排(pai)入(ru)初沉池，加CaCl2和PAC，去除氟化物(wu)(wu)、懸浮物(wu)(wu)和固體(ti)顆粒物(wu)(wu)質，通(tong)過自(zi)流進入(ru)調(diao)(diao)節(jie)池調(diao)(diao)節(jie)水質水量，再自(zi)流進入(ru)厭氧(yang)配水池。

◎ 通(tong)過提(ti)升(sheng)(sheng)泵提(ti)升(sheng)(sheng)至水解酸化池(chi)，經(jing)過一(yi)系列處(chu)理(li)廢(fei)水中(zhong)的大分(fen)子污(wu)染物(wu)變成(cheng)小分(fen)子污(wu)染物(wu)、難降(jiang)解的污(wu)染物(wu)變成(cheng)易(yi)降(jiang)解的污(wu)染物(wu)，有機物(wu)轉化為沼氣，同時廢(fei)水的可生化性得(de)以提(ti)高。

◎ 水(shui)解酸化池(chi)(chi)(chi)(chi)出(chu)水(shui)自(zi)流入缺(que)(que)氧(yang)池(chi)(chi)(chi)(chi)，循環式活性(xing)污泥(ni)(CASS)池(chi)(chi)(chi)(chi)多余的污泥(ni)回(hui)流至缺(que)(que)氧(yang)池(chi)(chi)(chi)(chi)，污泥(ni)與廢水(shui)在(zai)缺(que)(que)氧(yang)池(chi)(chi)(chi)(chi)維持在(zai)缺(que)(que)氧(yang)的狀(zhuang)態(tai)，缺(que)(que)氧(yang)池(chi)(chi)(chi)(chi)出(chu)水(shui)在(zai)缺(que)(que)氧(yang)沉淀池(chi)(chi)(chi)(chi)泥(ni)水(shui)分離(li)，澄清出(chu)水(shui)再(zai)自(zi)流入CASS 池(chi)(chi)(chi)(chi)。

◎ CASS池的(de)污泥通過回流(liu)泵與CASS進水混合，快速(su)降(jiang)解有機(ji)物，CASS池多余的(de)污泥回流(liu)至缺氧池。

◎ 缺(que)氧沉淀(dian)(dian)池沉淀(dian)(dian)的污泥(ni)在(zai)回(hui)流到水解酸化(hua)反應(ying)器，進行(xing)污泥(ni)減(jian)量(liang)化(hua)和消化(hua)反應(ying)，剩余污泥(ni)再泵送至污泥(ni)濃縮池，壓(ya)濾濃縮污泥(ni)和污泥(ni)外運(yun)。

3、光伏廢(fei)水(shui)：分質收集(ji)處理好(hao)，還是集(ji)中收集(ji)處理好(hao)？

1）集中(zhong)處理處理光(guang)伏(fu)廢(fei)水

由于光伏企業生產過(guo)程中(zhong)所產生的(de)污水具有(you)污染物濃度波動范圍(wei)大(da)、時段性特征非常(chang)明(ming)顯，再(zai)加上其(qi)中(zhong)污染物的(de)可(ke)生化(hua)性能較(jiao)差，為(wei)了解決該問題，有(you)些(xie)同行(xing)認為(wei)應該通過(guo)集中(zhong)收集的(de)方式對(dui)這些(xie)污水進行(xing)一起處理。

優勢：通過集中收集，一起處(chu)理(li)(li)的方式，可以有效的克服企業污(wu)染(ran)物濃(nong)度波動范圍大、存在時(shi)段性的缺陷，在操作(zuo)上和管理(li)(li)較容易(yi)實現。

劣勢：由于集中收集的廢水(shui)中含各個工藝(yi)階(jie)段不同的污染物，從(cong)而使得最終處(chu)理工藝(yi)設計較為復雜，污水(shui)降解處(chu)理成本較高(gao)，污水(shui)經過處(chu)理后水(shui)質并不是很好(hao)。

2）分(fen)質分(fen)類處(chu)理光伏廢水

與集(ji)中(zhong)收集(ji)處(chu)理(li)方(fang)式(shi)不同(tong)，分質收集(ji)處(chu)理(li)方(fang)式(shi)是(shi)依據生產過程中(zhong)各個工藝部(bu)分排放(fang)廢水和排放(fang)規律的不同(tong)，有針對性的分別收集(ji)并進行相應處(chu)理(li)的工藝。

優(you)勢：與(yu)集中處(chu)理(li)方式相比較(jiao)，該(gai)處(chu)理(li)方式的(de)針對(dui)性更好，因而使得最終污水處(chu)理(li)的(de)效果更好。此外，該(gai)方式在(zai)各(ge)個工藝階(jie)段的(de)污水處(chu)理(li)工藝相對(dui)較(jiao)簡(jian)單(dan)。

劣勢：其在整體運行，管理和操控所需的人(ren)員較多，特(te)(te)別是企業(ye)污水排放(fang)時(shi)段性的特(te)(te)點，會(hui)進(jin)一(yi)步加(jia)大該(gai)工藝應用(yong)的難(nan)度。

8種光伏(fu)企業(ye)含氟廢水處理工藝(yi)對比

化(hua)學沉(chen)淀法+混凝沉(chen)淀法+吸附法效果更佳

眾所周(zhou)知，光伏企(qi)業會用到(dao)大量(liang)的(de)氫氟酸(suan)，工業生產中排放的(de)含氟廢(fei)水常含有質量(liang)濃度為10mg/L～10000mg/L的(de)氟化物。

值得一提的(de)是，由于光伏廢(fei)水(shui)中還可(ke)能還存在其(qi)他(ta)非金屬離子，因此除(chu)氟(fu)會變得更加困難（氟(fu)離子活(huo)性較強，本身就是工業廢(fei)水(shui)中較難去除(chu)的(de)物(wu)質之一）。

一(yi)般(ban)來說(shuo)，含氟廢水處理(li)原則是(shi)：首先從(cong)清(qing)潔生產角度出(chu)發，減少(shao)污(wu)染物，防止污(wu)水外排，進而綜合回(hui)(hui)收(shou)和(he)利用。究竟采用什(shen)么樣的(de)(de)(de)方(fang)(fang)法除氟，是(shi)要根據工(gong)業廢水的(de)(de)(de)水質、水量、排放標(biao)準及處理(li)方(fang)(fang)法的(de)(de)(de)特點、成本和(he)回(hui)(hui)收(shou)經濟(ji)價(jia)值等各方(fang)(fang)面綜合考慮。

在光伏廢水處(chu)(chu)理行業中(zhong)，化學(xue)沉淀(dian)法、混(hun)凝沉淀(dian)法、吸附法由于(yu)實用(yong)性較強經(jing)常聯合使用(yong)，處(chu)(chu)理效果更佳。下(xia)面(mian)先(xian)詳細介紹這三種方法——

1、吸(xi)附除氟法

吸(xi)附(fu)法的(de)基本(ben)機理是(shi)離子交(jiao)換(huan)或(huo)表(biao)面反應(ying)，是(shi)一種基于接觸法的(de)表(biao)面反應(ying)，使用氟吸(xi)附(fu)劑的(de)設備將含(han)氟廢水(shui)中的(de)氟與(yu)吸(xi)附(fu)劑中的(de)其他離子或(huo)基團反應(ying)交(jiao)換(huan)后留在吸(xi)附(fu)劑表(biao)面而(er)被(bei)除去，吸(xi)附(fu)劑則通過不斷再生來(lai)恢(hui)復交(jiao)換(huan)能力。

因此(ci)，吸(xi)附法(fa)只適用于含氟量低的自(zi)來(lai)水處理或者深度除氟處理。

2、化學沉淀(dian)除氟法