发动机蓄电池再利用折解綜合污水处置投资项目
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。
酸碱平衡结合与巨资属一次水解:设施结合池2座,并联电阻计算操作。一级加药腐蚀的钙乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,出掉大有些Fe³+(产生Fe(OH)₃水解);其二级加药氢腐蚀的钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+产生氢腐蚀的物水解。结合不起作用时间间隔30min,水解池选取辐流式的,接触面供电量1.0m³/(m²·h)。该单元测试卷巨资属出掉率达70%超过,pH安稳在7.5-8.0。
塑炼积淀进一步避开血本属:仍然氢铁的化合物物物积淀对Cu²+的避开不彻彻底底,设制塑炼症状槽2台,加药塑炼钠(Na₂S,加药量1.2倍理论上量),使Cu²+生产塑炼铜(CuS)积淀(溶度积远大于氢铁的化合物物物)。症状时间间隔20min,出液Cu浓硫酸浓度减至0.5mg/L一下。塑炼废水经压滤后,准时到达贵复合件冶炼厂利用铜,年利用量约12吨,价值量约6070万。
电斜管乳浊液池删去磷酸根与所剩天价属:适用铁探针片电斜管乳浊液池设施,探针片行距2cm,电压电流导热系数10A/m²,症状耗时30min。钛电极时候中,阳极引起Fe²+,金属材质电极引起OH⁻,Fe²+被硫化为Fe³+,与PO₄³⁻转化磷酸铁(FePO₄)乳浊液,时候捕集器所剩天价属阴离子。电斜管乳浊液池对PO₄³⁻删去率达95%之内,水流PO₄³⁻氧浓度降为5mg/L一些。
MBR+纳滤宽度净化处理:电斜板沉淀池有水出来到MBR软件系統(行之有效水比热容120m³,膜通量12L/(m²·h)),清理结余无机物与SS,有水出CODcr调至80mg/L下面。MBR产水经纳滤(NF)软件系統(公款私存碳原子量200Da),清理二价阴离子与大碳原子无机物,产水来到化掉心得第一单元。
蒸馏成果收购 浓盐酸钠:选取物理液体发生器再文件压缩(MVR)蒸馏器,液体发生器耗电量仅为0.15吨/吨水。纳滤产水蒸馏精浓后,冷却水成果赢得含量99%的浓盐酸钠,年收购 量约200吨,实际价值约15万元。蒸馏母液获取中合池,解决多次感染。
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。