驱动力锂电收旧分解综合评估废气解决的项目
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。
耐酸碱中合与巨资属第一次积淀:设有中合池2座,并接正常运作。第一级污泥脱水石灰石乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,祛除大部门Fe³+(转化成Fe(OH)₃积淀);第一级污泥脱水氢腐蚀钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+转化成氢腐蚀物积淀。中合反响时刻30min,积淀池采用了辐普鲁士蓝染色,表面能负荷什么意思1.0m³/(m²·h)。该象限巨资属祛除率达70%上文,pH安全稳定在7.5-8.0。
混炼析出淬硬层弄掉天价属:是因为氢钝化物质物析出对Cu²+的弄掉不切底,使用混炼体现槽2台,加药混炼钠(Na₂S,加药量1.2倍原理量),使Cu²+添加混炼铜(CuS)析出(溶度积远大于氢钝化物质物)。体现耗时20min,出水出水Cu酸度降到0.5mg/L下面。混炼废水经压滤后,送往贵金屬冶炼厂回收分类处理利用铜,年回收分类处理利用量约12吨,价值观约60亿元。
电斜板积淀池取除磷酸根与所剩高价属:用铁电极材料片电斜板积淀池配置,电极材料片边距2cm,直流电孔隙率10A/m²,的反应时30min。电解法的时候中,阳极出现Fe²+,金属材料电极出现OH⁻,Fe²+被被氧化为Fe³+,与PO₄³⁻转换磷酸铁(FePO₄)积淀,也捕集器所剩高价属正离子。电斜板积淀池对PO₄³⁻取除率达95%上面的,留水PO₄³⁻氧浓度减少为5mg/L之下。
MBR+纳滤深度1解决:电斜板沉淀池留水加入MBR机操作系统(很好的体积120m³,膜通量12L/(m²·h)),清理用不完巧妙的物与SS,留水CODcr降到80mg/L接下来。MBR产水经纳滤(NF)机操作系统(挪用团伙量200Da),清理二价铁离子与大团伙巧妙的物,产水加入蒸发器沉淀单园。
化掉晶粒再利用氢氧化钾钠:主要采用机制空气压缩成再压缩成(MVR)化掉器,空气压缩成需求量仅为0.15吨/吨水。纳滤产水化掉提液后,待冷却晶粒受到溶解度99%的氢氧化钾钠,年再利用量约200吨,作用约15万元。化掉母液折回结合池,以免重新空气污染。
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。