和动力新能源电池回收外理拆御整合污水外理的项目
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。
碱酸与与血本属阶段结晶:设立与池2座,串连进行。第一名级加药石粉乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,避开大那部分Fe³+(添加Fe(OH)₃结晶);第十二级加药氢防非金属材料氧化物钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+添加氢防非金属材料氧化物物结晶。与症状时30min,结晶池用于辐免疫印迹,外表变压器容量1.0m³/(m²·h)。该摸块血本属避开率达70%往上,pH维持在7.5-8.0。
加硫水解深层消除巨资属:因氢加硫物水解对Cu²+的消除不齐全,设为加硫现象槽2台,添加加硫钠(Na₂S,添加量1.2倍系统理论量),使Cu²+绘制加硫铜(CuS)水解(溶度积远乘以氢加硫物)。现象的时间20min,出水量Cu质量浓度降到0.5mg/L如下。加硫废水经压滤后,送到贵合金材料冶炼厂利用铜,年利用量约12吨,商业价值约60W。
电水解酸化池剔除磷酸根与已满高价属:所采用铁金属质电极材料电水解酸化池安装,金属质电极材料宽度2cm,交流电相对密度10A/m²,反馈日子30min。电解法整个过程中,阳极会发生Fe²+,金属质电极会发生OH⁻,Fe²+被腐蚀为Fe³+,与PO₄³⁻生成二维码磷酸铁(FePO₄)沉淀物中,并且捕集器已满高价属阳离子。电水解酸化池对PO₄³⁻剔除率达95%上面的,留水PO₄³⁻氧化还原电位减少为5mg/L以下的。
MBR+纳滤层次工作:电斜板沉淀池有水出量入驻MBR设备(管用溶量120m³,膜通量12L/(m²·h)),彻底清除用不完生物碳物与SS,有水出量CODcr降为80mg/L下列。MBR产水经纳滤(NF)设备(挪作他用氧氧分子量200Da),彻底清除二价化合物与大氧氧分子生物碳物,产水入驻挥发析出模快。
挥发凝结收旧公司氢氧化钠钠:按照机戒水汽发生器再缩减(MVR)挥发器,水汽发生器消耗掉仅为0.15吨/吨水。纳滤产水挥发浓缩提炼后,冷凝凝结能够 纯净度99%的氢氧化钠钠,年收旧公司量约200吨,币值约40万元。挥发母液回到中合池,减少第二次被污染。
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。