动力系统电瓶回收除理折解综合性废污水除理楼盘
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。
酸碱性采和与高价属逐项发展:软件设置采和池2座,并联作业。第一点级加药石灰石乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,清理大一部分Fe³+(转换成Fe(OH)₃发展);二级加药氢钝化钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+转换成氢钝化物发展。采和现象的时间30min,发展池选用辐流式细胞,外观工况1.0m³/(m²·h)。该单元测试卷高价属清理率达70%上文,pH平稳在7.5-8.0。
加硫沉垫深度的洗去巨资属:原因氢空气金屬防铁的氧化物沉垫对Cu²+的洗去不切底,设置成加硫反响槽2台,添加加硫钠(Na₂S,添加量1.2倍理论知识量),使Cu²+自动生成加硫铜(CuS)沉垫(溶度积远高于氢空气金屬防铁的氧化物)。反响周期20min,冒水Cu渗透压降落到0.5mg/L有以下。加硫污水经压滤后,送进贵塑料冶炼厂收购铜,年收购量约12吨,使用价值约60W。
电二沉池除去磷酸根与剩于巨资属:用铁电级材料电二沉池传动装置,电级材料宽度2cm,工作电流密度单位10A/m²,发生反应准确时间30min。电解设备操作过程中,阳极出现Fe²+,负极出现OH⁻,Fe²+被硫化为Fe³+,与PO₄³⁻形成磷酸铁(FePO₄)沉淀出的,时气体吸附剩于巨资属铁离子。电二沉池对PO₄³⁻除去率达95%上面的,有水出PO₄³⁻溶液浓度降下来5mg/L下。
MBR+纳滤的深度进行处理:电斜管沉淀池冒水量进去MBR设备(能够面积120m³,膜通量12L/(m²·h)),快速清理其他充分物与SS,冒水量CODcr高于80mg/L下类。MBR产水经纳滤(NF)设备(截流分子结构结构量200Da),快速清理二价化合物与脂溶性结构结构充分物,产水进去多效蒸发析出单园。
空调冷凝器器凝结回收利用处理浓盐酸钠:用机制液体再减小(MVR)空调冷凝器器器,液体需求仅为0.15吨/吨水。纳滤产水空调冷凝器器高浓后,水冷却凝结的饱和度99%的浓盐酸钠,年回收利用处理量约200吨,颜值约二十万元。空调冷凝器器母液加载中合池,规避重新废弃物。
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。