动力系统干电池回笼折解基础性废水治疗方法治疗新项目
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。
耐酸碱与与高价属首次水解:软件设置与池2座,并联电路图启动。第一点级加药生石灰粉乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,避开大个部分Fe³+(产生Fe(OH)₃水解);其二级加药氢钝化物钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+产生氢钝化物物水解。与反應时光30min,水解池所采用辐流式的,表明用电负荷1.0m³/(m²·h)。该象限高价属避开率达70%大于,pH不稳定性在7.5-8.0。
塑炼沉积深层消除天价属:由氢防塑料被化合物沉积对Cu²+的消除不彻底解决,安装塑炼不良症状槽2台,添加塑炼钠(Na₂S,添加量1.2倍原理量),使Cu²+形成塑炼铜(CuS)沉积(溶度积远不大于氢防塑料被化合物)。不良症状日子20min,出液Cu酸度低于0.5mg/L一些。塑炼淤泥经压滤后,送货到贵塑料件冶炼厂收售铜,年收售量约12吨,价值量约60万。
电二沉池剔除磷酸根与余下血本属:主要采用铁电极片材料电二沉池系统设计,电极片材料跨距2cm,电流量体积10A/m²,作用時间30min。电解抛光环节中,阳极引发Fe²+,黑色金属电极引发OH⁻,Fe²+被空气氧化为Fe³+,与PO₄³⁻制成磷酸铁(FePO₄)石雕文化沉淀,同时收集余下血本属化合物。电二沉池对PO₄³⁻剔除率达95%上面的,满水后PO₄³⁻溶液浓度调至5mg/L以上。
MBR+纳滤厚度操作:电斜板沉淀池留水进MBR软件(可以有效体积120m³,膜通量12L/(m²·h)),除去所剩生物碳会物与SS,留水CODcr下降80mg/L以內。MBR产水经纳滤(NF)软件(截流氧氧分子量200Da),除去二价铝离子与大氧氧分子生物碳会物,产水进多效蒸发晶体单元测试卷。
多效汽化成果收回盐酸钠:用到自动化设备空气减少再减少(MVR)多效汽化器,空气减少所耗仅为0.15吨/吨水。纳滤产水多效汽化溶缩后,降温成果赢得纯净度99%的盐酸钠,年收回量约200吨,实用价值约15万元。多效汽化母液加载采和池,应对多次危害。
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。