和储能电池板回笼分解终合焦化废水补救工程项目
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。
酸碱度结合与血本属阶段性石雕文化沉垫出的:设立结合池2座,并接启用。第二个级添加制作石灰乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,彻底清除大方面Fe³+(制成Fe(OH)₃石雕文化沉垫出的);第二个级添加氢防空气氧化钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+制成氢防空气非材料氧化物石雕文化沉垫出的。结合反应迟钝日期30min,石雕文化沉垫出的池用于辐流式细胞术,的表面负荷率1.0m³/(m²·h)。该第一单元血本属彻底清除率达70%以上的,pH稳定性在7.5-8.0。
塑炼沉垫深入清理高价属:犹豫氢防铁的腐蚀物沉垫对Cu²+的清理不齐全,软件设置塑炼不良症状槽2台,加药塑炼钠(Na₂S,加药量1.2倍理论与实践量),使Cu²+制成塑炼铜(CuS)沉垫(溶度积远低于氢防铁的腐蚀物)。不良症状精力20min,冒水Cu有机废气浓度降低0.5mg/L以內。塑炼污泥干化经压滤后,送货到贵废金屬冶炼厂利用铜,年利用量约12吨,币值约60百万元。
电二沉池清除磷酸根与超过血本属:用到铁探针电二沉池保护装置,探针宽度2cm,直流电压体积10A/m²,反响时期30min。电解设备全过程中,阳极出现Fe²+,阴铝离子出现OH⁻,Fe²+被腐蚀为Fe³+,与PO₄³⁻转为磷酸铁(FePO₄)悠长岁月中,同時捕集器超过血本属铝离子。电二沉池对PO₄³⁻清除率达95%上面,出水量PO₄³⁻氧化还原电位减少为5mg/L接下来。
MBR+纳滤长度处里:电水解酸化池出液进MBR操作系统的(有效的面积120m³,膜通量12L/(m²·h)),除掉剩的生物碳物与SS,出液CODcr低于80mg/L下述。MBR产水经纳滤(NF)操作系统的(挪用团伙量200Da),除掉二价阳离子与大团伙生物碳物,产水进化掉晶粒單元。
空调汽化器掉凝结收售盐酸钠:用到机器空气压缩加热再再压缩(MVR)空调汽化器掉器,空气压缩加热耗电量仅为0.15吨/吨水。纳滤产水空调汽化器掉果汁后,加热凝结到色度99%的盐酸钠,年收售量约200吨,使用价值约30万元。空调汽化器掉母液回采和池,禁止第二次环保问题。
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。