原因容量电池收购拆御综合评估废气治理工程
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。
酸性与与天价属教学过程奠定:快速设置与池2座,串并联行驶。首先级添加石灰石乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,我们要除大地方Fe³+(导出Fe(OH)₃奠定);第二步级添加氢脱色的钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+导出氢脱色的物奠定。与响应时刻30min,奠定池按照辐流式细胞术,表皮功率1.0m³/(m²·h)。该摸块天价属我们要除率达70%综上所述,pH固定在7.5-8.0。
塑炼橡胶结晶广度删去血本属:鉴于氢被铁的阳极氧化物质结晶对Cu²+的删去不彻底解决,设为塑炼橡胶的想法槽2台,添加塑炼橡胶钠(Na₂S,添加量1.2倍基础理论量),使Cu²+转化塑炼橡胶铜(CuS)结晶(溶度积远需小于氢被铁的阳极氧化物质)。的想法时段20min,有水出Cu浓度值高于0.5mg/L低于。塑炼橡胶污水经压滤后,运至贵轻金属件冶炼厂收集铜,年收集量约12吨,价格约60千元。
电二沉池彻底清除磷酸根与已用高价属:采取铁探针电二沉池器,探针差距2cm,瞬时电流容重10A/m²,作用用时30min。电解抛光过程中中,阳极引起Fe²+,金属质电极引起OH⁻,Fe²+被氧化的为Fe³+,与PO₄³⁻产生磷酸铁(FePO₄)沉定,同時收集已用高价属阴离子。电二沉池对PO₄³⁻彻底清除率达95%不低于,喷水PO₄³⁻质量浓度降为5mg/L下述。
MBR+纳滤深度1操作:电水解酸化池喷水流入MBR系统的化(很好的溶量120m³,膜通量12L/(m²·h)),我们要除所剩生产物与SS,喷水CODcr下降80mg/L下类。MBR产水经纳滤(NF)系统的化(截流碳原子量200Da),我们要除二价铝离子与大碳原子生产物,产水流入多效蒸发心得象限。
化掉掉凝结回报处理氢氧化钾钠:用到机械厂水汽再进行压缩(MVR)化掉掉器,水汽花费仅为0.15吨/吨水。纳滤产水化掉掉浸提后,冷凝凝结获得饱和度99%的氢氧化钾钠,年回报处理量约200吨,作用约40万元。化掉掉母液反回中合池,避开第二次废弃物。
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。