运转充电再利用拆装综合评估废气解决品牌
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。
碱酸采和与巨资属开始沉淀物自己物中物中:设为采和池2座,并联电阻计算作业。第一名级加药系统制作石灰乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,去掉大有些Fe³+(转换成Fe(OH)₃沉淀物自己物中物中);二是级加药系统氢阳极氧化发生反应钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+转换成氢阳极氧化发生反应物沉淀物自己物中物中。采和发生反应时刻30min,沉淀物自己物中物中池主要包括辐流式细胞,单单从表面供电量1.0m³/(m²·h)。该机组巨资属去掉率达70%超过,pH比较稳定在7.5-8.0。
塑炼积累深度1取除巨资属:因氢阳极化合物积累对Cu²+的取除不根除,快速设置塑炼影响迟钝槽2台,加药系统塑炼钠(Na₂S,加药系统量1.2倍系统理论量),使Cu²+产生塑炼铜(CuS)积累(溶度积远高于氢阳极化合物)。影响迟钝周期20min,出水量Cu密度高于0.5mg/L下面的。塑炼厌氧颗粒污泥经压滤后,送回贵彩石件冶炼厂回报铜,年回报量约12吨,商业价值约60万元左右。
电斜板乳浊液池的还原磷酸根与剩余时间时候高价属:用铁黑色金属电极片电斜板乳浊液池安全装置,黑色金属电极片行间距2cm,感应电流孔隙率10A/m²,发生反应时候30min。钛电极的时候中,阳极存在Fe²+,负极存在OH⁻,Fe²+被氧化反应为Fe³+,与PO₄³⁻出现磷酸铁(FePO₄)乳浊液,并且捕集器剩余时间时候高价属铝离子。电斜板乳浊液池对PO₄³⁻的还原率达95%上,出水出水PO₄³⁻渗透压减至5mg/L接下来。
MBR+纳滤强度进行处理:电水解酸化池喷水步入MBR设备(很好的溶量120m³,膜通量12L/(m²·h)),清除剩于有机肥料的物与SS,喷水CODcr降下来80mg/L以上。MBR产水经纳滤(NF)设备(挤占碳原子量200Da),清除二价化合物与大碳原子有机肥料的物,产水步入蒸发器凝结单元测试。
减压蒸馏凝结收售硝酸钠钠:使用机制过热蒸汽加热再减少(MVR)减压蒸馏器,过热蒸汽加热能量消耗仅为0.15吨/吨水。纳滤产水减压蒸馏精提后,待冷却凝结获取含量99%的硝酸钠钠,年收售量约200吨,意义约40万元。减压蒸馏母液加载中合池,尽量避免2次弄脏。
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。