冲力锂电池收购拆御总体废污水加工处理大型项目
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。
酸性中合与血本属大概沉积:设施中合池2座,并联行驶。第一名级加药系统石灰石乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,去掉大要素Fe³+(添加Fe(OH)₃沉积);2.级加药系统氢阳极钝化钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+添加氢阳极钝化物沉积。中合化学反应时长30min,沉积池运用辐流式细胞,外壁负荷什么意思1.0m³/(m²·h)。该单园血本属去掉率达70%以上的,pH平衡在7.5-8.0。
塑炼沉垫广度祛除血本属:原因氢防复合被复合氧化物沉垫对Cu²+的祛除不恢复,放置塑炼反應槽2台,污泥处理脱水塑炼钠(Na₂S,污泥处理脱水量1.2倍原理量),使Cu²+提取塑炼铜(CuS)沉垫(溶度积远超过氢防复合被复合氧化物)。反應时20min,冒水Cu浓度值降到0.5mg/L如下。塑炼污泥处理经压滤后,送回贵塑料冶炼厂收回处理铜,年收回处理量约12吨,价值量约60万块。
电斜板沉定池清除磷酸根与已用天价属:主要包括铁参比电极片电斜板沉定池系统,参比电极片间隔2cm,电压高密度10A/m²,反馈时间段30min。电解抛光流程中,阳极会呈现Fe²+,负极会呈现OH⁻,Fe²+被硫化为Fe³+,与PO₄³⁻转成磷酸铁(FePO₄)沉定,一并捕集器已用天价属阴离子。电斜板沉定池对PO₄³⁻清除率达95%不低于,有水出PO₄³⁻盐浓度降下来5mg/L一些。
MBR+纳滤进一步加工:电斜管沉淀池有水出走进MBR设计(行之有效体积120m³,膜通量12L/(m²·h)),洗去余量酚类化合物物与SS,有水出CODcr降落到80mg/L一些。MBR产水经纳滤(NF)设计(截流团伙量200Da),洗去二价铝离子与大团伙酚类化合物物,产水走进汽化析出单元测试。
汽化析出收集盐酸钠:采取机诫水液体再缩小(MVR)汽化器,水液体所耗仅为0.15吨/吨水。纳滤产水汽化精浓后,制冷析出到含量99%的盐酸钠,年收集量约200吨,价值观约二十万元。汽化母液跳到采和池,以免 三次环保问题。
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。