运转充电电池出售折解网络综合废水处置工艺处置項目
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。
酸碱度采和与天价属阶段发展:设定采和池2座,关联开机运行。一号级加药制作石灰乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,避开大部门Fe³+(出现Fe(OH)₃发展);第二名级加药氢硫化钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+出现氢硫化物发展。采和发应时光30min,发展池通过辐免疫印迹,外面用电负荷1.0m³/(m²·h)。该单元式天价属避开率达70%上面,pH平衡在7.5-8.0。
塑炼橡胶放置长度快速清理血本属:由氢塑炼物放置对Cu²+的快速清理不切底,设施塑炼橡胶想法槽2台,添加塑炼橡胶钠(Na₂S,添加量1.2倍系统理论量),使Cu²+制成塑炼橡胶铜(CuS)放置(溶度积远超过氢塑炼物)。想法准确时间20min,出液Cu溶度减少为0.5mg/L有以下。塑炼橡胶飞灰经压滤后,运至贵轻金属质冶炼厂收回并铜,年收回并量约12吨,附加值约60W。
电二沉池弄掉磷酸根与残余天价属:主要包括铁金属制电级电二沉池装置设备,金属制电级行距2cm,电压电流相对密度10A/m²,体现的时间30min。电解法的过程 中,阳极诞生Fe²+,金属制电极诞生OH⁻,Fe²+被空气氧化为Fe³+,与PO₄³⁻绘制磷酸铁(FePO₄)结晶,一同气体吸附残余天价属阴阳离子。电二沉池对PO₄³⁻弄掉率达95%上面的,喷水PO₄³⁻浓硫酸浓度降到5mg/L以內。
MBR+纳滤的深度办理:电斜板沉淀池水流开始MBR系统的性(有效性体积120m³,膜通量12L/(m²·h)),删去已满无机物与SS,水流CODcr减少为80mg/L以下的。MBR产水经纳滤(NF)系统的性(虚报冒领原子量200Da),删去二价铁离子与大原子无机物,产水开始汽化成果单元式。
化掉晶体收回氢氧化钾钠:使用机械制造水汽发生器再进行压缩(MVR)化掉器,水汽发生器耗损仅为0.15吨/吨水。纳滤产水化掉浸提后,冷却水晶体得出饱和度99%的氢氧化钾钠,年收回量约200吨,作用约15万元。化掉母液折回采和池,避免出现分次破坏。
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。