和动力微型蓄电池收回拆装融合工业废水解决工程
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。
腐蚀性与与高价属总体乳浊液:设置成与池2座,串连正常运作。最级添加石灰粉乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,清理大要素Fe³+(合成Fe(OH)₃乳浊液);第十二级添加氢腐蚀钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+合成氢腐蚀物乳浊液。与作用耗时30min,乳浊液池用于辐普鲁士蓝染色,表面能供电量1.0m³/(m²·h)。该标段高价属清理率达70%这,pH增强在7.5-8.0。
混炼沉定深度.快速清理巨资属:因为氢混炼的物沉定对Cu²+的快速清理不撤底,制定混炼响应槽2台,生活污水脱水混炼钠(Na₂S,生活污水脱水量1.2倍概念量),使Cu²+出现混炼铜(CuS)沉定(溶度积远高于氢混炼的物)。响应时间段20min,出液Cu浓硫酸浓度降下来0.5mg/L下。混炼生活污水经压滤后,运至贵合金材料冶炼厂收旧铜,年收旧量约12吨,币值约60余万元。
电斜管沉淀物池避开磷酸根与剩下的血本属:通过铁合金探针电斜管沉淀物池器,合金探针高度2cm,功率黏度10A/m²,发应精力30min。钛电极整个过程中,阳极呈现Fe²+,阴铁离子呈现OH⁻,Fe²+被硫化为Fe³+,与PO₄³⁻出现磷酸铁(FePO₄)沉淀物,同样气体吸附剩下的血本属铁离子。电斜管沉淀物池对PO₄³⁻避开率达95%以上的,出水量PO₄³⁻氧浓度减至5mg/L下述。
MBR+纳滤的深度工作:电斜管沉淀池水流量渗入MBR程序(有郊容量120m³,膜通量12L/(m²·h)),清掉已满巧妙物与SS,水流量CODcr降到80mg/L下面的。MBR产水经纳滤(NF)程序(公款私存分子结构式量200Da),清掉二价正离子与分子结构式巧妙物,产水渗入多效蒸发凝结模块。
蒸馏析出回报浓盐酸钠钠:利用自动化机械空气文件压缩再文件压缩(MVR)蒸馏器,空气文件压缩需求量仅为0.15吨/吨水。纳滤产水蒸馏提液后,冷却塔析出拥有饱和度99%的浓盐酸钠钠,年回报量约200吨,颜值约15万元。蒸馏母液跳到采和池,杜绝第二次水污染。
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。