推力电芯利用拆除全方位的工业废水处置活动
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。
酸碱度中合与巨资属初阶段发展:设立中合池2座,电容串联操作。首位级添加石灰石乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,避开大一些Fe³+(出现Fe(OH)₃发展);第二名级添加氢被腐蚀钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+出现氢被腐蚀物发展。中合体现时间间隔30min,发展池所采用辐流式细胞术,面功率1.0m³/(m²·h)。该模快巨资属避开率达70%综上所述,pH增强在7.5-8.0。
塑炼沉积层次避开天价属:因为氢塑炼物沉积对Cu²+的避开不切底,设有塑炼不起作用槽2台,加药塑炼钠(Na₂S,加药量1.2倍原理量),使Cu²+导出塑炼铜(CuS)沉积(溶度积远需小于氢塑炼物)。不起作用精力20min,冒水Cu浓硫酸浓度降低0.5mg/L接下来。塑炼活性污泥经压滤后,送回贵合金材料材料冶炼厂收旧铜,年收旧量约12吨,的价值约60万块。
电斜管乳浊液池彻底清除磷酸根与用不完天价属:使用铁参比黑色金属电极电斜管乳浊液池装制,参比黑色金属电极差距2cm,感应电流规格10A/m²,反应迟钝精力30min。电解抛光操作过程中,阳极呈现Fe²+,负极呈现OH⁻,Fe²+被腐蚀为Fe³+,与PO₄³⁻添加磷酸铁(FePO₄)乳浊液,同一时间收集用不完天价属铝离子。电斜管乳浊液池对PO₄³⁻彻底清除率达95%不低于,有水出PO₄³⁻密度降低5mg/L以上。
MBR+纳滤角度加工:电斜管沉淀池水流水流进来MBR装置(高效面积120m³,膜通量12L/(m²·h)),弄掉多余设计物与SS,水流水流CODcr降为80mg/L这。MBR产水经纳滤(NF)装置(虚报冒领原子量200Da),弄掉二价阴阳离子与大原子设计物,产水进来减压蒸馏成果象限。
挥发析出回报浓盐酸钠:使用自动化设备水汽再挤压(MVR)挥发器,水汽耗电量仅为0.15吨/吨水。纳滤产水挥发果汁后,空气冷却析出取得含量99%的浓盐酸钠,年回报量约200吨,附加值约10万元。挥发母液回到采和池,规避首次破坏。
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。