的动力电瓶再利用拆御基础性废水处置方法处置内容
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。
腐蚀性结合与天价属首次奠定:设制结合池2座,串接使用。一是级加药系统白灰乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,除去大部位Fe³+(转换成Fe(OH)₃奠定);其次级加药系统氢钝化钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+转换成氢钝化物奠定。结合反响的时间30min,奠定池使用辐流式细胞,界面用电负荷1.0m³/(m²·h)。该單元天价属除去率达70%以内,pH保持稳定在7.5-8.0。
加硫结晶深层次清除高价属:致使氢被氧化的物结晶对Cu²+的清除不彻底解决,放置加硫发应槽2台,添加加硫钠(Na₂S,添加量1.2倍基本原理量),使Cu²+转换成加硫铜(CuS)结晶(溶度积远高于氢被氧化的物)。发应时20min,冒水Cu质量浓度调至0.5mg/L下面的。加硫生活污水经压滤后,送入贵废铝合金冶炼厂的回收利用分类处理铜,年的回收利用分类处理量约12吨,交换价值约60千元。
电水解酸化池祛除磷酸根与剩下的血本属:采用了铁工业电水解酸化池安装,工业行距2cm,直流电压密度计算公式10A/m²,响应用时30min。钛电极工作中,阳极制造Fe²+,阴阳离子制造OH⁻,Fe²+被空气氧化为Fe³+,与PO₄³⁻形成磷酸铁(FePO₄)悠长岁月中,同时收集剩下的血本属阳离子。电水解酸化池对PO₄³⁻祛除率达95%以内,出水量PO₄³⁻溶液浓度调至5mg/L下面的。
MBR+纳滤深层加工:电斜管沉淀池溢水进去MBR软件操作系统(有用水比热容120m³,膜通量12L/(m²·h)),弄掉用不完可挥发化学物与SS,溢水CODcr调至80mg/L下例。MBR产水经纳滤(NF)软件操作系统(挪作他用原子量200Da),弄掉二价铝离子与大原子可挥发化学物,产水进去蒸发掉析出模块。
减压蒸馏器心得收废公司盐酸钠:主要包括设备空气进行压缩再进行压缩(MVR)减压蒸馏器器,空气进行压缩需要量仅为0.15吨/吨水。纳滤产水减压蒸馏器精浓后,冷却后心得得以含量99%的盐酸钠,年收废公司量约200吨,价值量约二十万元。减压蒸馏器母液获取中合池,逃避再次弄脏。
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。