推动力充电电池回收分类工作拆装结合化工废水工作楼盘
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。
强酸强碱与与血本属系统化析出:设制与池2座,结合进行。首个级添加白灰乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,洗去大组成部分Fe³+(转成Fe(OH)₃析出);第2级添加氢阳极钝化钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+转成氢阳极钝化物析出。与影响时30min,析出池适用辐流式细胞,界面强度1.0m³/(m²·h)。该象限血本属洗去率达70%上面,pH稳固在7.5-8.0。
加硫积淀广度剔除高价属:可能氢防氧化体现物质积淀对Cu²+的剔除不根除,软件设置加硫响应槽2台,加药加硫钠(Na₂S,加药量1.2倍理论上量),使Cu²+导出加硫铜(CuS)积淀(溶度积远高于氢防氧化体现物质)。响应时刻20min,有水出Cu浓度值降下来0.5mg/L以下的。加硫厌氧颗粒污泥经压滤后,运至有色金属材质制冶炼厂收旧铜,年收旧量约12吨,总价值约60百万元。
电斜板沉淀自己池我们要除磷酸根与乘余血本属:利用铁工业电斜板沉淀自己池保护装置,工业行间距2cm,交流电黏度10A/m²,化学反应时候30min。电解设备操作过程中,阳极导致Fe²+,负极导致OH⁻,Fe²+被硫化为Fe³+,与PO₄³⁻提取磷酸铁(FePO₄)沉淀自己,一同气体吸附乘余血本属化合物。电斜板沉淀自己池对PO₄³⁻我们要除率达95%上面的,出水出水PO₄³⁻渗透压下降5mg/L以内。
MBR+纳滤深入解决:电斜板沉淀池冒水進入MBR体统(有效率溶量120m³,膜通量12L/(m²·h)),除去余下可挥发物与SS,冒水CODcr降为80mg/L下。MBR产水经纳滤(NF)体统(挤占团伙量200Da),除去二价铝离子与大团伙可挥发物,产水進入蒸发掉心得单元尺寸。
化掉凝结收废盐酸钠:选取机压缩的空气再压缩的(MVR)化掉器,压缩的空气使用仅为0.15吨/吨水。纳滤产水化掉浓缩液后,待冷却凝结得以纯净度99%的盐酸钠,年收废量约200吨,总价值约二十万元。化掉母液反回中合池,规避第二次环境污染破坏。
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。