能锂电池回笼折解宗合污废水 进行处理该项目
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。
强酸强碱结合与天价属初阶段积淀:设定结合池2座,并联程序运行。第一点级污泥脱水生石灰粉乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,出掉大那部分Fe³+(自动生成二维码Fe(OH)₃积淀);第二点级污泥脱水氢硫化钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+自动生成二维码氢硫化物积淀。结合表现时候30min,积淀池用于辐普鲁士蓝染色,面容载1.0m³/(m²·h)。该标段天价属出掉率达70%以下,pH稳定的在7.5-8.0。
混炼结晶广度剔除天价属:基于氢铁的氧化的物物结晶对Cu²+的剔除不彻底解决,设置成混炼症状槽2台,加药系统混炼钠(Na₂S,加药系统量1.2倍的理论量),使Cu²+绘制混炼铜(CuS)结晶(溶度积远乘以氢铁的氧化的物物)。症状用时20min,满水后Cu酸度降低0.5mg/L下类。混炼生活污水经压滤后,送回贵轻五金冶炼厂环保再生资源收售铜,年环保再生资源收售量约12吨,实用价值约60万是。
电二沉池去掉磷酸根与剩于天价属:应用铁黑色金属工业电二沉池提升装置,黑色金属工业高度2cm,电压电流容重10A/m²,影响时30min。电解设备具体步骤中,阳极导致Fe²+,负极导致OH⁻,Fe²+被阳极氧化为Fe³+,与PO₄³⁻转换磷酸铁(FePO₄)沉淀出的,同時气体吸附剩于天价属阴阳离子。电二沉池对PO₄³⁻去掉率达95%这,满水后PO₄³⁻渗透压降为5mg/L以内。
MBR+纳滤层次处置:电水解酸化池留水进到MBR系统化性(能够体积120m³,膜通量12L/(m²·h)),取除剩下无机物与SS,留水CODcr调至80mg/L下列。MBR产水经纳滤(NF)系统化性(挪用原子核量200Da),取除二价化合物与大原子核无机物,产水进到蒸馏凝结模快。
多效多效蒸馏心得出售浓盐酸钠:进行物理水汽再解压缩(MVR)多效多效真空泵,水汽损耗仅为0.15吨/吨水。纳滤产水多效多效蒸馏沉淀后,放凉心得能够得到含量99%的浓盐酸钠,年出售量约200吨,意义约10万元。多效多效蒸馏母液载入结合池,以免三次废弃物。
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。