能量電池收集拆开融合工业废水正确处理好项目
项目概况
该项目位于湖南省长沙市,是国家“新能源汽车动力蓄电池回收利用试点”项目,年处理退役动力电池1万吨(主要为磷酸铁锂电池)。拆解过程中,电池破碎、酸浸、分选等环节会产生含重金属(Cu、Al、Fe)、磷酸根(PO₄³⁻)、有机溶剂(NMP)的综合废水,日均排放量约300立方米。原废水成分复杂,传统工艺难以稳定达标,企业亟需一套“全流程协同处理”方案。
水质特征分析
废水分为三类:①破碎废水(含Cu、Al碎片、石墨粉,SS 500-800mg/L,Cu 40-60mg/L,Al 30-50mg/L);②酸浸废水(含H₂SO₄、Fe²+、PO₄³⁻,pH<2,Fe 150-200mg/L,PO₄³⁻ 80-120mg/L);③分选废水(含NMP、CMC,CODcr 1200-1800mg/L)。混合后水质波动大,主要指标:CODcr 3500-5000mg/L、SS 600-900mg/L、Cu 30-50mg/L、Al 20-40mg/L、Fe 100-150mg/L、PO₄³⁻ 60-100mg/L、pH值2.0-3.0。
工艺路线设计与实施
采用“酸碱中和-硫化沉淀-电絮凝-MBR+纳滤-蒸发结晶”的组合工艺,实现“重金属回收-有机物降解-盐分提纯”的目标。
碱酸结合与高价属首次石雕文化乳浊液:布置结合池2座,并联电路图工作。第1级添加制作石灰乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,剔除大区域Fe³+(转换Fe(OH)₃石雕文化乳浊液);二级添加氢腐蚀的钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+转换氢腐蚀的物石雕文化乳浊液。结合表现期限30min,石雕文化乳浊液池用于辐流式的,表皮短路电流1.0m³/(m²·h)。该机组高价属剔除率达70%上述,pH安全在7.5-8.0。
混炼沉定层次去掉天价属:伴随氢钝化的物沉定对Cu²+的去掉不彻底消除,设立混炼发应槽2台,加药混炼钠(Na₂S,加药量1.2倍实际量),使Cu²+提取混炼铜(CuS)沉定(溶度积远小于等于氢钝化的物)。发应准确时间20min,出液Cu密度低于0.5mg/L下列。混炼污泥处理经压滤后,送进贵黑色金属材料冶炼厂利用铜,年利用量约12吨,价格约6070万。
电斜管水解池彻底清除磷酸根与乘余血本属:采用了铁探针电斜管水解池系统设计,探针边距2cm,交流电体积10A/m²,表现時间30min。电解抛光的过程 中,阳极行成Fe²+,负极行成OH⁻,Fe²+被脱色为Fe³+,与PO₄³⁻绘制磷酸铁(FePO₄)水解,同時气体吸附乘余血本属阴离子。电斜管水解池对PO₄³⁻彻底清除率达95%低于,喷水PO₄³⁻氨水浓度降为5mg/L低于。
MBR+纳滤程度正确处理:电水解酸化池满水后入驻MBR平台(很好的体积120m³,膜通量12L/(m²·h)),清理残余生物碳的物与SS,满水后CODcr降到80mg/L下例。MBR产水经纳滤(NF)平台(挤占团伙量200Da),清理二价正离子与大团伙生物碳的物,产水入驻汽化沉淀单元测试卷。
化掉析出出售氢氧化钾钠:主要包括自动化设备饱和蒸汽发生器再文件压缩(MVR)化掉器,饱和蒸汽发生器耗损仅为0.15吨/吨水。纳滤产水化掉沉淀后,制冷析出获取溶解度99%的氢氧化钾钠,年出售量约200吨,作用约15万元。化掉母液返回了中合池,应对重新环境污染。
运行效果与创新点
项目投运后,出水Cu≤0.1mg/L、Al≤0.2mg/L、Fe≤0.5mg/L、PO₄³⁻≤0.5mg/L、CODcr≤50mg/L,全面优于《电池工业污染物排放标准》。资源化方面,年回收铜12吨、硫酸钠200吨,创造收益约80万元。
技术创新亮点:①“中和+硫化+电絮凝”的三级重金属去除工艺,确保了复杂废水的重金属稳定达标;②“MBR+NF+MVR”的组合实现了“水+盐”的双回用,系统水回用率达90%;③电絮凝替代传统混凝,减少了药剂投加量(较传统工艺减少40%),降低了污泥产量。