金台資訊
2025-11-11 13:19北京人民網精選資訊官方賬號
關注
編者按：
千萬IP創科普，共築科技強國夢。爲普及科學知識，弘揚科學精神，提高全民科學文化素質，助力實現高水平科技自立自強，中國科協科普部與人民網聯合策劃推出“見證科技之路”主題報道，聚焦國家科技戰略政策、重要科技獎項、“卡脖子”關鍵核心技術等，深入基層一線開展采訪調研，推出一批生動鮮活的科普精品，大力弘揚科學家精神，爲建設科技強國彙聚磅礴力量。
每年，我國光伏行業産生廢水超5億噸，如何實現高效處理和再利用，成爲行業面臨的突出挑戰。作爲我國首個光伏廢水零排放項目，內蒙古鄂爾多斯蒙蘇經濟開發區零碳産業園工業汙水處理廠(以下簡稱“蒙蘇汙水處理廠”)從常規處理到零排放資源再生利用，給出了一條新路徑。
蒙蘇汙水處理廠航拍圖。企業供圖
光伏“綠電”背後的水難題
當一塊塊光伏電池板在陽光下閃耀，將太陽能轉化爲清潔電力時，它們的誕生過程同樣伴隨著水資源的大量消耗和廢水汙染的重大挑戰。光伏産品在生産過程中會産生大量廢水，這些廢水主要來自矽片切割、脫膠、清洗等環節。與傳統工業廢水不同，光伏廢水成分極爲複雜，處理難度大，光伏産業是“用水大戶”與“排汙大戶”的雙重典型。
光伏廢水之所以難以處理，源于其多元化的汙染源和複雜的水質特性，相比于其他工業廢水，光伏廢水的最大特點是“分環節、分類型”，每種廢水的特征都不一樣。有的高硬度，有的含鹽量高，有的含氟高，有的含難降解有機物，有的還會含一些重金屬。同時，由于生産過程的間歇性，實際排放的廢水水質水量波動較大，對汙水處理系統可能會造成嚴重沖擊。
再生之路的技術破局：從常規處理到零排放技術路線創新
針對園區光伏企業生産廢水“高矽高硬、高含鹽量、高氟離子濃度以及低碳氮比”等特性，蒙蘇汙水處理廠開發了“預處理+生化處理+深度處理+蒸發結晶分鹽”的技術路線，通過近30個工藝技術組合，最終實現廢水的零排放處理，實現廢水的資源化再生。
預處理單元包括水質水量調節池、除矽單元以及除硬單元，目的是首先對廢水中的矽以及硬度進行有效去除，降低這些汙染物對後續處理單元的結垢影響。
生化處理單元采用多模式AO系統，利用微生物處理技術有效去除廢水中的有機物、氮等汙染物。
深度處理單元包括除氟單元、臭氧氧化+MBBR生物處理單元以及雙膜處理系統(超濾膜+反滲透膜)，以進一步去除廢水中氟離子、難生物降解有機物質、膠體物質等，實現水的徹底再生。經過深度處理後出水則達到了再生回用標准，從而實現資源化再利用。反滲透系統産生的少部分濃縮水則通過後續的蒸發結晶單元分離出廢水中的鹽分，實現鹽的資源化。
膜處理廠車間。企業供圖
蒸發結晶分鹽單元包括了蒸發預處理系統(除矽除硬單元、離子交換、反滲透系統、納濾分鹽系統)、氯化鈉蒸發結晶系統、硫酸鈉蒸發結晶系統、母液蒸發結晶系統，通過這些系統的處理，最終實現鹽的高效分離及資源化利用。
系統的運行策略創新：從單項技術到全鏈條全過程的優化路徑
汙水處理系統建設不易，而達標處理及系統穩定運行則更難。作爲我國首座光伏廢水處理零排放項目，如何實現系統的穩定安全運行、降本增效，成爲建設過程中必須面對的難題。
在項目運行過程中，首先需要針對各個單項技術、工藝單元運行參數優化，確定每個單元運行的最佳工藝參數，在此基礎上結合全系統、全鏈條以及各種特征汙染物的遷移轉化規律進行系統評估優化，以實現系統的穩定運行與降本增效。
在系統優化運行過程中，通過技術策略創新，構建基于系統全生命周期理論的模型，有效解決光伏新能源廢水處理短期效益與長期運行風險失衡的問題；構建基于效益成本模型開發的除矽、除氟、除硬精准加藥系統，解決廢水處理系統加藥成本過高的問題；構建基于全系統運行優化的膜汙堵預測與清洗策略，解決廢水零排放矽汙堵、有機物和硬度汙堵的“卡脖子”難題，從而實現了系統長期穩定達標、降本增效、綠色發展及風險可控的目標，真正實現了“節水-減排-增收”三重效益，爲西北缺水地區高耗水産業綠色轉型提供了可複制的解決方案。
在內蒙古鄂爾多斯的蒙蘇零碳産業園中，光伏廢水已然不再是難處理的汙染物，而是通過“分類處理、資源循環”，從“廢水”變成了“可用水”的資源。汙水處理廠成爲園區企業生産的生命保障，爲光伏産業綠色發展提供了支撐，同時也成爲零碳産業園建設、發展的基礎保障，對于園區建設與未來發展具有重要意義。
作者：郭宇鹏 蒙苏污水处理厂总工
審核：
代晋国 中国环保产业协会会员 环境保护领域正高级工程师
翟学东 鄂尔多斯市科学技术协会委员 给水排水领域正高级工程师
