和动力动力蓄电池回笼拆装宗合化工废水处里項目
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。
碱酸采和与血本属阶段性乳浊液:快速设置采和池2座,并联电阻计算进行。最级加药石粉乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,剔除大地方Fe³+(自动制成Fe(OH)₃乳浊液);二是级加药氢氧化反映物钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+自动制成氢氧化反映物物乳浊液。采和反映時间30min,乳浊液池用到辐流式的,外表功率1.0m³/(m²·h)。该单元测试血本属剔除率达70%大于,pH维持在7.5-8.0。
塑炼奠定深度1快速清理巨资属:犹豫氢被金属件被氮化合物奠定对Cu²+的快速清理不完全,设为塑炼不良的反应槽2台,加药系统塑炼钠(Na₂S,加药系统量1.2倍理论知识量),使Cu²+合成塑炼铜(CuS)奠定(溶度积远不大于氢被金属件被氮化合物)。不良的反应时光20min,出液Cu有机废气浓度降为0.5mg/L下列。塑炼废水经压滤后,准时到达贵合金材料冶炼厂回笼铜,年回笼量约12吨,的价值约60上万元。
电斜板滤渣池取除磷酸根与余量血本属:采取铁电级电斜板滤渣池配置,电级间隙2cm,电流大小容重10A/m²,响应时候30min。电解抛光的过程 中,阳极所导致Fe²+,复合电极所导致OH⁻,Fe²+被被氧化为Fe³+,与PO₄³⁻添加磷酸铁(FePO₄)滤渣,一并气体吸附余量血本属铁离子。电斜板滤渣池对PO₄³⁻取除率达95%上文,水流PO₄³⁻浓硫酸浓度高于5mg/L以上。
MBR+纳滤的深度工作:电二沉池水流走进MBR系統(行之有效溶量120m³,膜通量12L/(m²·h)),清理剩余时间巧妙物与SS,水流CODcr低于80mg/L接下来。MBR产水经纳滤(NF)系統(挤占团伙量200Da),清理二价阴离子与大团伙巧妙物,产水走进蒸发掉凝结标段。
挥发器晶体收旧氢氧化钠钠:用机器蒸汽式发生器再压解(MVR)挥发器器,蒸汽式发生器使用量仅为0.15吨/吨水。纳滤产水挥发器溶缩后,水冷却晶体取得色度99%的氢氧化钠钠,年收旧量约200吨,币值约40万元。挥发器母液退回结合池,以免四次污染源。
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。