推动力容量电池收购分解基础性工业废水补救投资项目
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。
碱酸中合与高价属开始放置:設置中合池2座,并接启动。最级添加制作石灰乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,避开大部位Fe³+(转换Fe(OH)₃放置);2、级添加氢硫化钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+转换氢硫化物放置。中合表现时长30min,放置池选取辐流式细胞术,接触面强度1.0m³/(m²·h)。该摸块高价属避开率达70%上面,pH安稳在7.5-8.0。
加硫橡胶乳浊液长度清掉血本属:是因为氢腐蚀物乳浊液对Cu²+的清掉不彻彻底底,设计加硫橡胶反應槽2台,加药加硫橡胶钠(Na₂S,加药量1.2倍理论研究量),使Cu²+转换加硫橡胶铜(CuS)乳浊液(溶度积远低于氢腐蚀物)。反應日期20min,出液Cu溶度调至0.5mg/L下述。加硫橡胶污泥干化经压滤后,运至贵不锈钢冶炼厂环保再生资源回收公司铜,年环保再生资源回收公司量约12吨,价值观约60来万。
电斜管沉积池消除磷酸根与已满高价属:采取铁塑料探针电斜管沉积池控制系统,塑料探针排距2cm,工作电流硬度10A/m²,影响精力30min。电解抛光具体步骤中,阳极引起了Fe²+,负极引起了OH⁻,Fe²+被氧化的为Fe³+,与PO₄³⁻产生磷酸铁(FePO₄)沉积,一起气体吸附已满高价属化合物。电斜管沉积池对PO₄³⁻消除率达95%及以上,出液PO₄³⁻有机废气浓度减少为5mg/L以上。
MBR+纳滤深度.正确处理:电二沉池溢水渗入MBR体系(能够体积120m³,膜通量12L/(m²·h)),取除其他生产物与SS,溢水CODcr调至80mg/L以內。MBR产水经纳滤(NF)体系(挪作他用大脂溶性量200Da),取除二价化合物与大大脂溶性生产物,产水渗入蒸馏沉淀单无。
挥发心得收集氢氧化钠钠:应用机器液体式再减少(MVR)挥发器,液体式损耗仅为0.15吨/吨水。纳滤产水挥发精炼后,冷去心得达到含量99%的氢氧化钠钠,年收集量约200吨,意义约10万元。挥发母液调用与池,防止出现两次环境破坏。
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。