推力干电池再利用拆开标准化废污水治理 工程
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。
酸碱性与与高价属初始奠定:设制与池2座,关联程序运行。第一次级加药系统生石灰粉乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,去掉大个部分Fe³+(转化Fe(OH)₃奠定);第2级加药系统氢空气氧化的钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+转化氢空气氧化的物奠定。与反响耗时30min,奠定池选用辐普鲁士蓝染色,的表面变压器容量1.0m³/(m²·h)。该摸块高价属去掉率达70%上,pH安稳在7.5-8.0。
混炼橡胶滤渣纵深取除天价属:致使氢脱色现象物滤渣对Cu²+的取除不撤底,设有混炼橡胶现象槽2台,活性污泥脱水混炼橡胶钠(Na₂S,活性污泥脱水量1.2倍基本原理量),使Cu²+转成混炼橡胶铜(CuS)滤渣(溶度积远高于氢脱色现象物)。现象耗时20min,留水Cu浓硫酸浓度下降0.5mg/L低于。混炼橡胶活性污泥经压滤后,送进贵五金冶炼厂回收处理并铜,年回收处理并量约12吨,附加值约60万块人民币。
电二沉池除去磷酸根与累计巨资属:通过铁电级材料电二沉池平衡装置,电级材料间隔2cm,直流电黏度10A/m²,反映精力30min。电解法环节中,阳极带来Fe²+,金属件电极带来OH⁻,Fe²+被硫化为Fe³+,与PO₄³⁻转换成磷酸铁(FePO₄)沉垫,与此同时收集累计巨资属铁离子。电二沉池对PO₄³⁻除去率达95%上述,有水出PO₄³⁻浓度值调至5mg/L下例。
MBR+纳滤厚度除理:电二沉池冒水進入MBR设计(有效果水比热容120m³,膜通量12L/(m²·h)),剔除其他可挥发物与SS,冒水CODcr低于80mg/L一下。MBR产水经纳滤(NF)设计(虚报冒领分子结构量200Da),剔除二价铁离子与大分子结构可挥发物,产水進入化掉结晶体单元式。
化掉掉凝结的的回收利用利用氢氧化钾钠钠:运用机械设备制造空气减少再减少(MVR)化掉掉器,空气减少需要量仅为0.15吨/吨水。纳滤产水化掉掉精提后,一系列冷却凝结获取纯净度99%的氢氧化钾钠钠,年的的回收利用利用量约200吨,价格约40万元。化掉掉母液折回与池,以防二级被污染的。
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。