动力系统电芯收废分解网络综合污废水 外理项目流程
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。
腐蚀性与与天价属系统化发展:设为与池2座,并联电路图使用。首要级污泥脱水石灰石乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,快速清理大部位Fe³+(生产Fe(OH)₃发展);第二种级污泥脱水氢空气氧化的钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+生产氢空气氧化的物发展。与作用時间30min,发展池所采用辐流式的,的表面热负荷1.0m³/(m²·h)。该单无天价属快速清理率达70%上,pH稳固在7.5-8.0。
混炼积淀自己深层清除巨资属:致使氢阳极铁的氧化反應物积淀自己对Cu²+的清除不彻彻底底,如何设置混炼反應迟钝槽2台,污水脱水混炼钠(Na₂S,污水脱水量1.2倍学说量),使Cu²+导出混炼铜(CuS)积淀自己(溶度积远高于氢阳极铁的氧化反應物)。反應迟钝周期20min,冒水Cu有机废气浓度减至0.5mg/L接下来。混炼污水经压滤后,送到贵黑色废金属冶炼厂收售铜,年收售量约12吨,实用价值约60万美元。
电二沉池清理磷酸根与已用高价属:用到铁电级电二沉池控制系统,电级间隔距离2cm,感应电流黏度10A/m²,体现时间间隔30min。钛电极方式中,阳极制造Fe²+,阴阴离子制造OH⁻,Fe²+被空气氧化为Fe³+,与PO₄³⁻自动生成磷酸铁(FePO₄)乳浊液,也气体吸附已用高价属阴离子。电二沉池对PO₄³⁻清理率达95%以内,出水量PO₄³⁻质量浓度调至5mg/L以下的。
MBR+纳滤长度治疗:电水解酸化池水流进去到MBR系統性(高效容量120m³,膜通量12L/(m²·h)),避开超过有机肥料肥料物与SS,水流CODcr降为80mg/L下。MBR产水经纳滤(NF)系統性(截流氧分子式量200Da),避开二价正离子与大氧分子式有机肥料肥料物,产水进去到蒸发掉析出第一单元。
汽化凝结收售盐酸钠:利用机械厂液体再缩小(MVR)汽化器,液体消费仅为0.15吨/吨水。纳滤产水汽化萃取后,加热凝结赢得溶解度99%的盐酸钠,年收售量约200吨,币值约40万元。汽化母液调用采和池,不要分批破坏。
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。