牵引力蓄电池再利用分解总体污废水 加工处理建设项目
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。
碱酸与与天价属系统化奠定:装置与池2座,并联执行。首先级加药系统制作石灰乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,出掉大环节Fe³+(自动生成二维码Fe(OH)₃奠定);第十二级加药系统氢阳极防氧化钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+自动生成二维码氢阳极防化合物奠定。与现象的时间30min,奠定池选择辐免疫印迹,外壁负载1.0m³/(m²·h)。该單元天价属出掉率达70%及以上,pH稳定可靠在7.5-8.0。
加硫奠定纵深取除巨资属:可能氢氧化的体现物奠定对Cu²+的取除不切底,设有加硫体现槽2台,污水脱水加硫钠(Na₂S,污水脱水量1.2倍实际量),使Cu²+生产加硫铜(CuS)奠定(溶度积远乘以氢氧化的体现物)。体现精力20min,满水后Cu含量调至0.5mg/L这。加硫污水经压滤后,送入贵复合质冶炼厂的利用利用铜,年的利用利用量约12吨,价值观约60上万元。
电二沉池清除磷酸根与余量巨资属:采用了铁探针电二沉池裝置,探针间隔2cm,电压溶解度10A/m²,反应迟钝时长30min。电解法的过程 中,阳极带来Fe²+,铝合金电极带来OH⁻,Fe²+被空气氧化为Fe³+,与PO₄³⁻生产磷酸铁(FePO₄)悠长岁月中,同一时间捕集器余量巨资属铁离子。电二沉池对PO₄³⁻清除率达95%之上,喷水PO₄³⁻有机废气浓度减至5mg/L低于。
MBR+纳滤程度操作:电水解酸化池满水后开启MBR设计(有效性溶量120m³,膜通量12L/(m²·h)),取除剩下的充分物与SS,满水后CODcr降到80mg/L之下。MBR产水经纳滤(NF)设计(公款私存原子量200Da),取除二价正离子与大原子充分物,产水开启多效蒸发沉淀单无。
减压蒸馏成果收废处理浓盐酸钠:主要采用自动化机械饱和液体再减小(MVR)减压蒸馏器,饱和液体耗损仅为0.15吨/吨水。纳滤产水减压蒸馏精提后,冷却塔成果得见饱和度99%的浓盐酸钠,年收废处理量约200吨,总价值约30万元。减压蒸馏母液跳到采和池,以免再次感染。
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。