推动力锂电池环保再生资源回收拆卸综合性工业废水办理顶目
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。
强酸强碱与与高价属最初滤渣出的自己出的:设立与池2座,串联和并联开机运行。首要级加药系统生石灰乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,除掉大那部分Fe³+(绘制Fe(OH)₃滤渣出的自己出的);然后级加药系统氢腐蚀钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+绘制氢腐蚀物滤渣出的自己出的。与影响时候30min,滤渣出的自己出的池适用辐免疫印迹,表皮热负荷1.0m³/(m²·h)。该单无高价属除掉率达70%这,pH稳定的在7.5-8.0。
塑炼沉垫宽度快速清理巨资属:主要是因为氢脱色不良反应迟钝物沉垫对Cu²+的快速清理不彻彻底底,安装塑炼不良反应迟钝槽2台,加药系统塑炼钠(Na₂S,加药系统量1.2倍方法论量),使Cu²+转化塑炼铜(CuS)沉垫(溶度积远需小于氢脱色不良反应迟钝物)。不良反应迟钝的时间20min,出水量Cu氨水浓度降为0.5mg/L以内。塑炼飞灰经压滤后,送进贵复合冶炼厂收集处理铜,年收集处理量约12吨,附加值约60万块人民币。
电二沉池清掉磷酸根与剩于高价属:利用铁彩石电极片电二沉池试验装置,彩石电极片宽度2cm,功率导热系数10A/m²,表现时间段30min。钛电极期间中,阳极带来Fe²+,负极带来OH⁻,Fe²+被氧化反应为Fe³+,与PO₄³⁻出现磷酸铁(FePO₄)沉淀自己,同时气体吸附剩于高价属铁离子。电二沉池对PO₄³⁻清掉率达95%之上,出水量PO₄³⁻氧化还原电位低于5mg/L下述。
MBR+纳滤层次清理:电水解酸化池满水后来到MBR控制程序(效果水比热容120m³,膜通量12L/(m²·h)),清除剩余时间无机物与SS,满水后CODcr降为80mg/L下面。MBR产水经纳滤(NF)控制程序(虚报冒领团伙量200Da),清除二价铁离子与大团伙无机物,产水来到减压蒸馏心得模快。
汽化心得利用氢氧化钠钠:主要采用机诫水蒸气再压缩的(MVR)汽化器,水蒸气消耗量仅为0.15吨/吨水。纳滤产水汽化精浓后,冷却水心得能够 溶解度99%的氢氧化钠钠,年利用量约200吨,颜值约15万元。汽化母液回中合池,避开第二次影响。
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。