冲力动力储能电池的回收利用拆装綜合电镀废水处里大型项目
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。
强酸强碱采和与高价属阶段水解:制定采和池2座,关联运转。一级加药系统阳极氧化影响钙乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,快速清理大部件Fe³+(提取Fe(OH)₃水解);第二名级加药系统氢阳极氧化影响钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+提取氢阳极氧化影响物水解。采和影响时刻30min,水解池适用辐流式细胞,界面负担1.0m³/(m²·h)。该单元式高价属快速清理率达70%上,pH平衡在7.5-8.0。
加硫橡胶积累的深度去掉血本属:伴随氢加硫反應物积累对Cu²+的去掉不彻底删除文件,设定加硫橡胶反應槽2台,加药加硫橡胶钠(Na₂S,加药量1.2倍理论知识量),使Cu²+导出加硫橡胶铜(CuS)积累(溶度积远需小于氢加硫反應物)。反應准确时间20min,喷水Cu质量浓度下降0.5mg/L以內。加硫橡胶废水经压滤后,送回贵合金冶炼厂收购 铜,年收购 量约12吨,社会价值约60上万元。
电水解酸化池祛除磷酸根与剩下的巨资属:选择铁参比电极片电水解酸化池平衡装置,参比电极片高度2cm,直流电孔隙率10A/m²,作用时光30min。电解抛光的时候中,阳极引发Fe²+,阴正离子引发OH⁻,Fe²+被钝化为Fe³+,与PO₄³⁻自动生成磷酸铁(FePO₄)沉淀物,也气体吸附剩下的巨资属正离子。电水解酸化池对PO₄³⁻祛除率达95%上文,满水后PO₄³⁻浓硫酸浓度下降5mg/L以下的。
MBR+纳滤宽度处里:电斜管沉淀池溢水渗入MBR设计性(有效性容积怎么算120m³,膜通量12L/(m²·h)),清除用不完无机物与SS,溢水CODcr减少为80mg/L以內。MBR产水经纳滤(NF)设计性(截流团伙量200Da),清除二价正离子与大团伙无机物,产水渗入挥发心得單元。
减压蒸馏掉晶体环保再生资源收售氢氧化钠钠:通过物理蒸气再文件压缩(MVR)减压蒸馏掉器,蒸气使用量仅为0.15吨/吨水。纳滤产水减压蒸馏掉浸提后,冷却后晶体有色度99%的氢氧化钠钠,年环保再生资源收售量约200吨,颜值约10万元。减压蒸馏掉母液取到结合池,尽量不要第二次造成的污染。
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。