原因电芯收旧拆除綜合污水处置项目流程
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。
酸碱性采和与血本属首次放置:装置采和池2座,串接自动运行。第1级加药系统石灰粉乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,避开大地方Fe³+(制成Fe(OH)₃放置);二级加药系统氢钝化钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+制成氢钝化物放置。采和想法时段30min,放置池使用辐流式细胞术,外表面负载1.0m³/(m²·h)。该单元测试血本属避开率达70%大于,pH不稳在7.5-8.0。
混炼沉垫物深度.出掉高价属:根据氢钝化物沉垫物对Cu²+的出掉不彻底清除,制定混炼症状槽2台,废水脱水混炼钠(Na₂S,废水脱水量1.2倍本体论量),使Cu²+自动生成混炼铜(CuS)沉垫物(溶度积远低于氢钝化物)。症状时光20min,出水出水Cu氧浓度高于0.5mg/L下面的。混炼废水经压滤后,送到贵合金冶炼厂的二手回收利用铜,年的二手回收利用量约12吨,交换价值约60千元。
电二沉池删去磷酸根与乘余高价属:所采用铁工业电二沉池控制系统,工业间隙2cm,工作电流硬度10A/m²,不起作用耗时30min。电解法过程中 中,阳极行成Fe²+,负极行成OH⁻,Fe²+被腐蚀为Fe³+,与PO₄³⁻绘制磷酸铁(FePO₄)乳浊液,此外气体吸附乘余高价属化合物。电二沉池对PO₄³⁻删去率达95%下,冒水PO₄³⁻酸度低于5mg/L下。
MBR+纳滤深度.净化处理:电斜板沉淀池冒水来到MBR平台化(更好容量120m³,膜通量12L/(m²·h)),我们要除超过卤素元素物与SS,冒水CODcr高于80mg/L一下。MBR产水经纳滤(NF)平台化(挤占原子核量200Da),我们要除二价阴阳离子与大原子核卤素元素物,产水来到挥发成果标段。
挥发器凝结收售并氢氧化钠钠:通过机过热蒸气再缩小(MVR)挥发器器,过热蒸气耗用仅为0.15吨/吨水。纳滤产水挥发器高浓后,多效蒸发凝结获得色度99%的氢氧化钠钠,年收售并量约200吨,价格约二十万元。挥发器母液取到结合池,规避四次被污染的。
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。