污水处理领域新风口：光伏废水处理

中国光伏产业发展历程

目前我国光伏产业在制造规模、产业化技术水平、应用市场拓展、产业体系建设等方面均位居全球前列， 已形成了从高纯度硅材料、硅锭/硅棒/硅片、电池片/组件、光伏辅材辅料、光伏生产设备到系统集成和光伏产品应用等完整的产业链，并具备向智能光伏迈进的坚实基础。

光伏产业竞争格局

国家能源局2021年上半年各省市光伏累计装机量数据显示， 截至2021年上半年，山东、河北和江苏名列全国光伏装机量前三 ，其中山东省累计装机量达到26.06GW排名第一。

隆基股份在2020年中国光伏企业10强榜单中拔得头筹。

由365光伏统计的2020年中国光伏企业10强榜单已出炉。其中，隆基绿能科技股份有限公司排名第一，2019年营业收入达到328.97亿元。此外，协鑫(集团)控股有限公司、晶科能源有限公司、天合光能股份有限公司、阿特斯阳光电力有限公司分列第二、第三、第四、第五位。

光伏产业发展前景及趋势预测

“十四五”规划纲要提出要构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系。“十四五”期间非化石能源占能源消费总量比重提高到20%左右。政策持续推动行业发展。

分布式光伏发电是光伏发电产业发展与推进的必然趋势。 浙江、山东、吉林、广东等省份将分布式光伏发展作为推动能源转型的重要部分，写进“十四五”规划之中。

在政策推动和光伏发电成本下降的利好之下，光伏装机容量将持续攀升。根据中国光伏行业协会的预测，在“十四五”期间，我国光伏年均新增光伏装机或将在70-90GW之间，为达成2030年碳达峰，2060年前实现碳中和，光伏行业将成为长期处于高速发展的新能源行业之一，据此预测2026年我国光伏发电行业累计装机量可能在673-793GW之间。

光伏产业链概述

光伏产业生产工艺

1、制绒：让硅片表面粗糙，降低反射率

2、扩散：刷上一层磷，形成PN结

3、刻蚀&边绝缘：去除侧表面PN结，防止短路

4、背部钝化：减小光的透射，提高光电转化率。

5、镀膜：氮化硅薄膜，减少反射，保护电池不被腐蚀等。

6、丝网印刷：印刷金属电极

7、烧结：烧结电极与硅片

8、分选：分选不同效率的电池

光伏产业废水处理

随着人们对资源利用的重视，太阳能应用的普及，各行各业中涉及到太阳能，太阳能电池发展使得光伏行业逐渐占领市场。光伏行业已成为工业废水处理领域的新风口。

光伏行业废水主要包括酸洗废水、碱洗废水、含氟废水、有机废水等。

废水来源 ：制绒工艺用碱腐蚀硅片表面形成金字塔形貌，过程中用铬酸、硝酸、氢氟酸、硫酸等强氧化性溶液清洗

水质特征：

废水来源 ：主要包括氢氟酸、硅类的含氟冲洗废水

水质特征：

废水来源： 有机污染成分主要来自于制绒槽使用的异丙醇

水质特征 ：有机物浓度高，难降解。

大量废水的存在将对生态环境造成严重的污染，同时也制约了行业企业的持续快速发展。 光伏工业废水的特点是酸碱腐蚀性强、水中固体悬浮物含量高。 pH 值低可小于2，呈现出较高的酸性；高可大于12，呈现出较高的碱性；并且水体中含有大量的固体悬浮物其水中固体悬浮物含量即 SS 值高达 6000 mg/L以上。

同时该工业废水水体中因富含高分子聚合物聚乙二醇，造成废水化学需氧量COD含量高，其水中COD 值高达 10 000～20 000 mg/L，呈现出水体受到有机物高度污染。

对各类废水按照各自特点进行分类预处理与 pH 值调节处理，通过处理去除工业废水中的固体悬浮物、消除废水酸碱腐蚀性、降低废水的 COD 含量， 使得废水的 pH 值及固体悬浮物含量和 COD 值等指标符合废水后继生化系统处理要求。

综合水质特点，对酸性废水、碱性废水等进行预处理，采用自然沉降与板框压滤分离相结合的预处理工艺，并采用废水混配 pH 值调节技术，净化水体并调节水体 pH 值，消除因废水水质差别对废水处理的影响。

针对不同种类的废水根据需要进行混合均匀改善废水的水质，使得废水水质稳定，降低废水的酸碱腐蚀性。又因废水中盐分较高且有机物含量较高，同时考虑废水中高聚物的难降解性，选用曝气气浮及絮凝沉淀处理工艺对废水进入生化系统前进行前置处理，废水与其他废水混合后进行物化絮凝沉淀作为进入生化系统前的预处理措施。