《徽商》科厅 | 氟化物治理:从“绿色制造”到“制造绿色”
铝,世界上使用最广泛的轻金属,冶炼氧化铝熔点超过2000℃,而通过添加一种助熔剂,就可将熔点降低至900℃左右,大大节约能源,这也是现代铝工业的核心工艺之一。这种“神奇”的助熔剂就是冰晶石。
在山东一家铝冶炼厂,每天投放的冰晶石来自500多公里之外的安徽淮南,由一家光伏电池片工厂排出的废水中提取,目前已经稳定运行了一年多。“我们与淮南这家新能源科技有限公司签订了电池片废水治理运维协议,通过我们公司的技术改造,将高浓度含氟废水变为可再生的资源,新技术降低了处理成本,提升了运营效益。”香农新材料科技(合肥)有限公司(下文简称“香农科技”)总经理李晓迪告诉记者。
据《中国环境报》报道,氟化物已成为传统污染因子之后,我国地表水的主要水质超标因子,在生态环境部发布的2025年9月全国地表水超标指标统计中,氟化物超标断面个数排在第6位。将含氟废弃物中的氟元素转化为高附加值产品,不仅可以保护环境,还实现了资源循环利用,正在成为环保产业一条新技术路径。相关媒体披露,预计到2030年,全球含氟废水资源化市场规模将超500亿元,中国有望主导该领域的技术标准与装备输出。而安徽在含氟废水深度处理及资源化利用的技术创新与产业化实践方面,已走在全国前列。

变“氟”为宝
今年10月21日,安徽省生态环境厅组织了合肥、宣城、滁州、池州等地的生态环境局和部分含氟废水排放企业,到香农科技了解氟资源化技术,并参观了该公司在凤台县中环低碳新能源(安徽)集团有限公司和肥西县合肥华晟光伏科技有限公司的深度除氟项目。据香农科技董事长严继峰介绍,含氟废水治理是当前安徽省水环境保护的重点难点,香农科技通过自主研发的“高效除氟与资源化技术”,可以实现低、中、高浓度含氟废水治理的闭环。“我们的深度除氟技术对标台积电的零废制造中心,未来我们将聚焦泛半导体行业,拓展多种废液资源化处理。”
冶炼一吨氧化铝需要2%—3%的冰晶石助熔剂,市场需求巨大,从高浓度含氟废水中可提取出冰晶石,其市场售价约在6000元/吨。而中低浓度的含氟废水中可提取出氟化钙,是我国战略性矿产萤石的主要成分,在钢铁工业、玻璃以及陶瓷工业等应用非常广泛,市场售价约在2000元/吨。
含氟废水治理为何重要?工业含氟废水排放后,可能形成氟化物,含氟废渣也可能成为间接氟污染物,土壤中的氟离子会与钙、镁等阳离子结合形成氟化物,威胁农产品安全。氟化物超标可能引发人体疾病,如氟斑牙、佝偻、器官功能紊乱等,如果饮用水中氟含量高于4毫克/升,氟斑牙的患病率可达到100%。2025年9月,“工业含氟废水处理与高效脱氮技术创新交流会”发布了《含氟废水污染现状趋势》,指出2024年工业含氟废水排放量达 18 亿吨,其中电子半导体、冶金、光伏为主要来源,使用传统治理工艺排放达标率不足60%。因此,含氟污染物治理关乎生态安全,加强动态监测、建立管控清单、提升治理水平刻不容缓。

产业“倒逼”环保技术创新
近年来,国家在宏观层面不断强调“工业发展要绿色化、低碳化”,换个角度看,这也是推动绿色低碳发展与产业转型升级的机遇。产业竞争不仅体现在工艺的先进程度上,也体现在资源的利用效率中,推动对相关产业新污染物的管控,就是在推动这些行业的高质量发展。
我国现行的《污水综合排放标准》(GB8978-1996)规定的氟化物排放限值是10毫克/升(mg/L),这一标准已经不太适应日益严峻的态势。因此近年来,多省严控排放标准,在2023年发布的《光伏电池行业水污染物排放标准》安徽省地方标准中,氟化物直接排放和间接排放标准大幅降低至1.0 mg/L。(水温>12℃时执行1.5 mg/L)
精准、高效,是含氟废水深度处理标杆示范的关键。首先考验的是资金、设备和技术力量,大型的半导体园区往往需要政府投资建设配套的污水处理厂,一些规模较小的企业难以承受高昂的处理成本,处理过程中还可能产生二次污染和废弃物。
其次,不同氟浓度的废水需要采取不同的处理工艺,传统处理技术如化学沉淀法、吸附法、光催化氧化法、离子交换法、膜分离等,都有其适用范围和局限性。例如除氟剂法,每处理万吨含氟废水,氟化钙污泥产量高达七八十吨(含水率按60%计),传统填埋处置方式占用土地面积大,浪费土地资源,同时氟化钙污泥解析可能流入地表水,造成地表水二次污染。
产业亟待解决的难题在哪儿,市场需求就在哪儿,企业的机会就在哪儿。氟化物检测、监测、治理仍有大量技术空白,大有可为。从“绿色制造”到“制造绿色”,产业正倒逼环保技术创新、提质升级。提前筹划涉氟产业布局和治理,对于安徽做大做强环保产业有非常积极的意义。

科技治污“四两拨千斤”
2024年7月的一份改造自评报告显示,合肥大恒智慧能源科技有限公司一次性投入500万元,开展深度除氟提标改造项目,排放浓度由原来的3.7mg/L降低到1.0mg/L以下,每年排放量可降低4725kg。该公司因此获得了合肥市给予的250万元的奖补资金。此外,诸如合肥晶合集成电路股份有限公司等,也曾因废水深度除氟提标改造获得数百万元奖补资金。
“我们公司主要生产光伏组件,一年约60亿的产值,含氟废水处理大约要花1000多万元。”一家位于合肥的新能源公司负责人告诉记者。
随着合肥市光伏及新能源、集成电路产业的不断发展壮大,越来越多的光伏、电池片制造企业落户合肥。2023年下半年,该市相继发布了新污染物溯源评估、含氟废水处理等需求,探索更高效、低成本的处理工艺、技术及设备创新,提升企业含氟废水处理能力,实现含氟废水的稳定达标处理,构建绿色发展的生态体系示范样板。34个企业、项目,拟释放约30万立方米/天含氟废水处理场景机会,涵盖光伏及新能源、集成电路、新型显示、新材料四大领域。
2024年7月,在中国环境谷举办的“长三角主要城市中心城区高质量发展联盟新能源与节能环保场景创新大赛”上,园区自主培育的企业安徽伊尔思生态科技有限公司凭借“诱导沉淀深度除氟技术(IDD)”夺得一等奖。该公司总经理陈祥宏告诉记者,我们自主研发的技术可以将氟化物稳定降至1毫克/升以下,将传统的含氟污泥升级为高纯度的再生萤石和氟磷灰石,使之应用于建材、冶金和氟化工等产业,还能有效降低行业碳足迹,目前正在一家光伏企业做中试。