能量蓄电池的回收利用拆除合理废水除理工艺除理項目
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。
碱酸结合与天价属开始乳浊液:快速设置结合池2座,电容串联使用。首位级添加石灰粉乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,洗去大方面Fe³+(转化成Fe(OH)₃乳浊液);二、级添加氢脱色钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+转化成氢脱色物乳浊液。结合症状日期30min,乳浊液池用到辐免疫印迹,从表面加热器端差1.0m³/(m²·h)。该模块天价属洗去率达70%大于,pH不稳定性在7.5-8.0。
混炼悠长岁月中出的物深层祛除高价属:由氢阳极非黑色金属氧化物质物悠长岁月中出的物对Cu²+的祛除不完全,放置混炼作用槽2台,加药系统混炼钠(Na₂S,加药系统量1.2倍理论知识量),使Cu²+转成混炼铜(CuS)悠长岁月中出的物(溶度积远大于氢阳极非黑色金属氧化物质物)。作用时光20min,出液Cu浓度值降低0.5mg/L左右。混炼废水经压滤后,准时到达贵复合冶炼厂回笼铜,年回笼量约12吨,商业价值约60千元。
电水解酸化池清除磷酸根与乘余天价属:运用铁彩石参比电极电水解酸化池设施,彩石参比电极间隙2cm,电流大小强度10A/m²,作用精力30min。钛电极历程中,阳极出现Fe²+,彩石电极出现OH⁻,Fe²+被空气氧化为Fe³+,与PO₄³⁻添加磷酸铁(FePO₄)积淀,互相捕集器乘余天价属化合物。电水解酸化池对PO₄³⁻清除率达95%这,溢水PO₄³⁻渗透压调至5mg/L以上。
MBR+纳滤深度.整理:电斜板沉淀池溢水量加入MBR装置(可以有效体积120m³,膜通量12L/(m²·h)),的还原剩的巧妙物与SS,溢水量CODcr调至80mg/L接下来。MBR产水经纳滤(NF)装置(公款私存分子结构式量200Da),的还原二价化合物与脂溶性结构式巧妙物,产水加入化掉凝结模块。
急冷器器凝结收购 硝酸钠钠:使用机械厂空气压缩发生器再挤压(MVR)急冷器器器,空气压缩发生器耗电量仅为0.15吨/吨水。纳滤产水急冷器器精浓后,急冷凝结的溶解度99%的硝酸钠钠,年收购 量约200吨,实际价值约10万元。急冷器器母液取到结合池,防范重新感染。
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。