原因动力储能电池的的回收利用拆除一体化废渣治疗内容
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。
耐酸碱采和与血本属基本悠长岁月中:设制采和池2座,串接程序运行。1级添加制作石灰乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,清掉大局部Fe³+(转化Fe(OH)₃悠长岁月中);最后级添加氢钝化物钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+转化氢钝化物物悠长岁月中。采和的反应时间间隔30min,悠长岁月中池主要包括辐流式细胞术,外壁负担1.0m³/(m²·h)。该单元尺寸血本属清掉率达70%之上,pH比较稳定在7.5-8.0。
加硫橡胶橡胶析出自己厚度除去巨资属:仍然氢防氮化合物析出自己对Cu²+的除去不齐全,设备加硫橡胶橡胶现象槽2台,加药系统加硫橡胶橡胶钠(Na₂S,加药系统量1.2倍按理来说量),使Cu²+转化加硫橡胶橡胶铜(CuS)析出自己(溶度积远不低于氢防氮化合物)。现象时刻20min,出水量Cu浓度值下降0.5mg/L一些。加硫橡胶橡胶飞灰经压滤后,送往贵轻铝合金冶炼厂利用铜,年利用量约12吨,价值量约60万美元。
电斜管滤渣池清理磷酸根与剩于血本属:通过铁参比彩石电极电斜管滤渣池仪器,参比彩石电极边距2cm,电流大小黏度10A/m²,化学反应精力30min。电解抛光步骤中,阳极发生Fe²+,负极发生OH⁻,Fe²+被空气氧化为Fe³+,与PO₄³⁻提取磷酸铁(FePO₄)滤渣,同样捕集器剩于血本属亚铁离子。电斜管滤渣池对PO₄³⁻清理率达95%之上,水流PO₄³⁻密度低于5mg/L低于。
MBR+纳滤广度清理:电斜管沉淀池出液渗入MBR控制系统性(有效地溶量120m³,膜通量12L/(m²·h)),洗去用不完有机肥料化学物与SS,出液CODcr降下来80mg/L之下。MBR产水经纳滤(NF)控制系统性(公款私存团伙量200Da),洗去二价阴阳离子与大团伙有机肥料化学物,产水渗入化掉沉淀象限。
蒸发掉器掉掉凝结收回公司氢氧化钠钠:选择机械设备蒸气再解压缩(MVR)蒸发掉器掉掉器,蒸气损耗仅为0.15吨/吨水。纳滤产水蒸发掉器掉掉萃取后,水冷却凝结达到含量99%的氢氧化钠钠,年收回公司量约200吨,市场价值约40万元。蒸发掉器掉掉母液退回采和池,防止四次空气污染。
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。