冲力电瓶收废拆开整体工业工业废水处理工艺业务
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。
腐蚀性中合与天价属一次水解:設置中合池2座,串联和并联工作。一级添加石灰粉乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,洗去大大多数的Fe³+(转换Fe(OH)₃水解);最后级添加氢空气氧化的钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+转换氢空气氧化的物水解。中合反馈日期30min,水解池进行辐流式细胞,面功率1.0m³/(m²·h)。该模快天价属洗去率达70%往上,pH相对稳定在7.5-8.0。
混炼橡胶结晶物宽度删去天价属:是由于氢氧化的的物结晶物对Cu²+的删去不徹底,安装混炼橡胶化学反映槽2台,添加混炼橡胶钠(Na₂S,添加量1.2倍理论上量),使Cu²+转化混炼橡胶铜(CuS)结晶物(溶度积远不低于氢氧化的的物)。化学反映耗时20min,溢水Cu酸度降低0.5mg/L下列。混炼橡胶生活污水经压滤后,送往贵不锈钢冶炼厂利用铜,年利用量约12吨,价格约60万多。
电水解酸化池删去磷酸根与剩下的高价属:适用铁电级电水解酸化池裝置,电级距离2cm,电流大小体积密度10A/m²,发生反应用时30min。钛电极阶段中,阳极所产生了Fe²+,金属材料电极所产生了OH⁻,Fe²+被阳极氧化为Fe³+,与PO₄³⁻生产磷酸铁(FePO₄)奠定,时候捕集器剩下的高价属阳离子。电水解酸化池对PO₄³⁻删去率达95%及以上,满水后PO₄³⁻浓硫酸浓度低于5mg/L这。
MBR+纳滤纵深处里:电二沉池喷水进到MBR系统的软件(有用溶量120m³,膜通量12L/(m²·h)),剔除其他生产物与SS,喷水CODcr降下来80mg/L下例。MBR产水经纳滤(NF)系统的软件(挤占分子结构结构量200Da),剔除二价阴阳离子与脂溶性结构结构生产物,产水进到减压蒸馏晶粒摸块。
蒸馏成果的回收利用并磷酸钠:使用机械性水汽再收缩(MVR)蒸馏器,水汽消费仅为0.15吨/吨水。纳滤产水蒸馏提液后,冷凝成果拥有含量99%的磷酸钠,年的回收利用并量约200吨,币值约10万元。蒸馏母液获取中合池,规避四次环境破坏。
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。