和动力電池回收利用拆卸综合性废污水治疗工程项目
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。
碱酸与与血本属初阶段乳浊液物:安装与池2座,并联电阻计算启动。1、级加药系统石灰粉乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,删去大部份Fe³+(转成二维码Fe(OH)₃乳浊液物);第十二级加药系统氢防氧化反应迟钝钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+转成二维码氢防氧化反应迟钝物乳浊液物。与反应迟钝时刻30min,乳浊液物池主要包括辐流式的,表皮热负荷1.0m³/(m²·h)。该第一单元血本属删去率达70%不低于,pH稳固在7.5-8.0。
塑炼橡胶析出深层出掉天价属:会因为氢被氧化的物质析出对Cu²+的出掉不全面,设施塑炼橡胶现象槽2台,添加塑炼橡胶钠(Na₂S,添加量1.2倍基本原理量),使Cu²+绘制塑炼橡胶铜(CuS)析出(溶度积远大于氢被氧化的物质)。现象时候20min,出水出水Cu氧化还原电位降落到0.5mg/L以内。塑炼橡胶活性污泥经压滤后,送回贵合金材料冶炼厂收集铜,年收集量约12吨,价值观约60余万元。
电斜管凝固池快速清理磷酸根与余下血本属:所采用铁工业电斜管凝固池部件,工业宽度2cm,感应电流规格10A/m²,症状期限30min。钛电极历程中,阳极引起Fe²+,合金金属电极引起OH⁻,Fe²+被腐蚀为Fe³+,与PO₄³⁻生产磷酸铁(FePO₄)凝固,与此同时气体吸附余下血本属铝离子。电斜管凝固池对PO₄³⁻快速清理率达95%综上所述,出水出水PO₄³⁻氨水浓度降低5mg/L低于。
MBR+纳滤深浅净化处理:电斜板沉淀池出液渗入MBR整体(很好水比热容120m³,膜通量12L/(m²·h)),洗去多余生产物与SS,出液CODcr降到80mg/L以内。MBR产水经纳滤(NF)整体(挪用原子量200Da),洗去二价化合物与大原子生产物,产水渗入化掉晶体象限。
多效多效挥发晶体收集硝酸钠钠:用于机械设备制造饱和蒸汽式再文件压缩(MVR)多效多效冷疑器,饱和蒸汽式使用量仅为0.15吨/吨水。纳滤产水多效多效挥发浓缩提炼后,冷去晶体达到饱和度99%的硝酸钠钠,年收集量约200吨,实际价值约40万元。多效多效挥发母液调用结合池,以防第二次水污染。
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。