干劲蓄电池收集拆卸一体化废水处置方法处置建设项目
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。
耐酸碱中合与天价属首次放置:配置中合池2座,电容并联正常运作。首要级污泥脱水石灰石乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,弄掉大一些Fe³+(产生Fe(OH)₃放置);其次级污泥脱水氢阳极被氧化钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+产生氢阳极被铁的氧化物放置。中合症状耗时30min,放置池主要采用辐流式细胞,外观负载1.0m³/(m²·h)。该象限天价属弄掉率达70%之上,pH不稳定性在7.5-8.0。
加硫橡胶石雕文化发展进一步剔除血本属:随着氢脱色物石雕文化发展对Cu²+的剔除不全面,设置成加硫橡胶发应槽2台,污泥干化脱水加硫橡胶钠(Na₂S,污泥干化脱水量1.2倍的理论量),使Cu²+产生加硫橡胶铜(CuS)石雕文化发展(溶度积远大于氢脱色物)。发应时光20min,喷水Cu渗透压降到0.5mg/L左右。加硫橡胶污泥干化经压滤后,送货到贵五金冶炼厂环保再生资源收购铜,年环保再生资源收购量约12吨,实际价值约60来万。
电二沉池祛除磷酸根与剩下巨资属:用铁五金电极材料电二沉池平衡装置,五金电极材料行间距2cm,电压比热容10A/m²,响应时候30min。电解法时候中,阳极所呈现Fe²+,阴铁离子所呈现OH⁻,Fe²+被氧化的为Fe³+,与PO₄³⁻绘制磷酸铁(FePO₄)结晶,一起收集剩下巨资属铁离子。电二沉池对PO₄³⁻祛除率达95%大于,出液PO₄³⁻浓硫酸浓度减少为5mg/L左右。
MBR+纳滤长度进行处理:电斜板沉淀池出水出水量到MBR系统性软件(有效果容量120m³,膜通量12L/(m²·h)),清理已满有机肥料的物与SS,出水出水量CODcr降落到80mg/L一下。MBR产水经纳滤(NF)系统性软件(公款私存原子核量200Da),清理二价铝离子与大原子核有机肥料的物,产水到蒸馏晶粒第一单元。
蒸馏凝结收购氢氧化钠钠:采用了自动化液体再解压缩(MVR)蒸馏器,液体消耗脂肪仅为0.15吨/吨水。纳滤产水蒸馏沉淀后,待冷却凝结得出饱和度99%的氢氧化钠钠,年收购量约200吨,意义约30万元。蒸馏母液跳回与池,解决三次影响。
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。