能源锂电环保再生资源回收拆开总合电镀废水除理投资项目
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。
酸碱平衡采和与天价属初阶段沉垫:装置采和池2座,串并联操作。第一个级污泥脱水被氧化想法钙乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,我们要除大组成部分Fe³+(转换Fe(OH)₃沉垫);第一级污泥脱水氢被氧化想法钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+转换氢被氧化想法物沉垫。采和想法事件30min,沉垫池用于辐免疫印迹,表皮工况1.0m³/(m²·h)。该单元尺寸天价属我们要除率达70%这,pH稳定性在7.5-8.0。
塑炼乳浊液深层次除去高价属:主要是因为氢空气铁的氧化的物乳浊液对Cu²+的除去不充分,装置塑炼作用槽2台,添加塑炼钠(Na₂S,添加量1.2倍策略量),使Cu²+转换塑炼铜(CuS)乳浊液(溶度积远大于氢空气铁的氧化的物)。作用期限20min,冒水Cu含量调至0.5mg/L低于。塑炼淤泥经压滤后,准时到达贵废金属质冶炼厂收废铜,年收废量约12吨,附加值约60万美元。
电水解酸化池除去磷酸根与已用血本属:通过铁电级电水解酸化池仪器,电级间隔2cm,交流电溶解度10A/m²,体现事件30min。电解设备步骤中,阳极制造Fe²+,负极制造OH⁻,Fe²+被钝化为Fe³+,与PO₄³⁻转为磷酸铁(FePO₄)结晶,同时气体吸附已用血本属亚铁离子。电水解酸化池对PO₄³⁻除去率达95%及以上,出水出水PO₄³⁻溶度降到5mg/L低于。
MBR+纳滤进一步工作:电斜板沉淀池有水出进行MBR平台(可行水比热容120m³,膜通量12L/(m²·h)),清掉其他可挥发物与SS,有水出CODcr减至80mg/L下类。MBR产水经纳滤(NF)平台(公款私存原子核量200Da),清掉二价阴阳离子与大原子核可挥发物,产水进行多效蒸发沉淀象限。
减压蒸馏晶粒的收废利用硝酸钠钠:适用机戒空气压缩式再挤压(MVR)减压蒸馏器,空气压缩式耗用仅为0.15吨/吨水。纳滤产水减压蒸馏提液后,闭式冷却塔晶粒能够得到色度99%的硝酸钠钠,年的收废利用量约200吨,总价值约30万元。减压蒸馏母液重返中合池,以防两次污染破坏。
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。