原因充电电池回收工作拆卸一体化生产废水工作工程项目
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。
耐酸碱结合与血本属开始积累:配置结合池2座,电容串联工作。独一级加药系统白灰乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,清理大个部分Fe³+(转换成Fe(OH)₃积累);第二名级加药系统氢防空气氧化钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+转换成氢防空气非五金氧化物积累。结合表现时长30min,积累池采用了辐普鲁士蓝染色,界面强度1.0m³/(m²·h)。该模块血本属清理率达70%上,pH保持稳定在7.5-8.0。
塑炼橡胶橡胶石雕文化放置深层次去掉高价属:因此氢脱色物石雕文化放置对Cu²+的去掉不完全彻底,如何设置塑炼橡胶橡胶现象槽2台,加药塑炼橡胶橡胶钠(Na₂S,加药量1.2倍理论知识量),使Cu²+转化成塑炼橡胶橡胶铜(CuS)石雕文化放置(溶度积远大于氢脱色物)。现象时段20min,出液Cu溶液浓度调至0.5mg/L下面的。塑炼橡胶橡胶污泥干化经压滤后,送到贵塑料冶炼厂回收利用并铜,年回收利用并量约12吨,颜值约60万多。
电水解酸化池弄掉磷酸根与用不完血本属:应用铁探针电水解酸化池控制系统,探针宽度2cm,直流电硬度10A/m²,影响时间间隔30min。电解设备操作过程中,阳极制造Fe²+,合金材料电极制造OH⁻,Fe²+被氧化的为Fe³+,与PO₄³⁻转成磷酸铁(FePO₄)奠定,同一时间气体吸附用不完血本属阴离子。电水解酸化池对PO₄³⁻弄掉率达95%往上,留水PO₄³⁻盐浓度高于5mg/L以內。
MBR+纳滤深层外理:电水解酸化池出液加入MBR整体(有效果容量120m³,膜通量12L/(m²·h)),出掉剩余时间氮化合物化学物与SS,出液CODcr低于80mg/L下述。MBR产水经纳滤(NF)整体(公款私存原子结构量200Da),出掉二价正离子与大原子结构氮化合物化学物,产水加入减压蒸馏凝结单位。
挥发结晶体体回笼氢氧化钠钠钠:使用自动化水汽加热再缩减(MVR)挥发器,水汽加热需求仅为0.15吨/吨水。纳滤产水挥发浓缩提炼后,空气冷却结晶体体到纯净度99%的氢氧化钠钠钠,年回笼量约200吨,价值观约30万元。挥发母液重返结合池,尽量不要二级环保问题。
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。