干劲微型蓄电池回收利用拆装终合生产废水加工该项目
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。
酸碱平衡结合与血本属阶段性沉定:配置结合池2座,并联加载。首先级污泥脱水白灰乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,弄掉大那部分Fe³+(提取Fe(OH)₃沉定);二是级污泥脱水氢脱色钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+提取氢脱色物沉定。结合症状时段30min,沉定池用到辐流式细胞术,面上用电负荷1.0m³/(m²·h)。该模块血本属弄掉率达70%上面的,pH安全在7.5-8.0。
塑炼橡胶水解出的进一步的还原血本属:可能氢钝化物水解出的对Cu²+的的还原不彻底清除,安装塑炼橡胶想法槽2台,添加塑炼橡胶钠(Na₂S,添加量1.2倍说法量),使Cu²+生产塑炼橡胶铜(CuS)水解出的(溶度积远超过氢钝化物)。想法时间间隔20min,有水出Cu质量浓度减少为0.5mg/L下面的。塑炼橡胶活性污泥经压滤后,准时到达贵黑色合金材料冶炼厂收废铜,年收废量约12吨,总价值约60万块人民币。
电斜板水解池去掉磷酸根与乘余血本属:主要采用铁电级电斜板水解池裝置,电级间隔距离2cm,电流值密度单位10A/m²,现象时候30min。电解法期间中,阳极出现Fe²+,阴正离子出现OH⁻,Fe²+被硫化为Fe³+,与PO₄³⁻制成磷酸铁(FePO₄)水解,此外气体吸附乘余血本属正离子。电斜板水解池对PO₄³⁻去掉率达95%之内,水流PO₄³⁻溶液浓度降到5mg/L下列。
MBR+纳滤纵深工作:电斜板沉淀池喷水入驻MBR系統(可以有效容量120m³,膜通量12L/(m²·h)),避开剩下的生产物与SS,喷水CODcr减少为80mg/L接下来。MBR产水经纳滤(NF)系統(虚报冒领原子核量200Da),避开二价正离子与大原子核生产物,产水入驻蒸发器成果摸块。
挥发沉淀收售氢氧化钠钠:用到设备饱和过热蒸汽再压缩视频(MVR)挥发器,饱和过热蒸汽消耗量仅为0.15吨/吨水。纳滤产水挥发高浓后,冷去沉淀获得含量99%的氢氧化钠钠,年收售量约200吨,價值约10万元。挥发母液获取结合池,应对分批环保问题。
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。