扭矩电池板收回拆除綜合废液工作内容
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。
酸碱性采和与血本属阶段析出:布置采和池2座,并联电阻计算使用。首位级添加脱色钙乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,取除大部份Fe³+(转化成Fe(OH)₃析出);然后级添加氢脱色钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+转化成氢脱色物析出。采和体现时候30min,析出池所采用辐免疫印迹,从表面负担1.0m³/(m²·h)。该单园血本属取除率达70%左右,pH可靠在7.5-8.0。
混炼橡胶水解广度的还原高价属:伴随氢金属质氧化物不起作用物水解对Cu²+的的还原不撤底,设制混炼橡胶不起作用槽2台,加药混炼橡胶钠(Na₂S,加药量1.2倍本体论量),使Cu²+产生混炼橡胶铜(CuS)水解(溶度积远需小于氢金属质氧化物不起作用物)。不起作用准确时间20min,喷水Cu氨水浓度高于0.5mg/L下类。混炼橡胶生活污水经压滤后,送回贵复合冶炼厂收集铜,年收集量约12吨,價值约60万美元。
电斜管沉淀物池清理磷酸根与剩下高价属:采取铁电级电斜管沉淀物池裝置,电级行距2cm,电压硬度10A/m²,影响时段30min。电解抛光时候中,阳极出现Fe²+,负极出现OH⁻,Fe²+被钝化为Fe³+,与PO₄³⁻自动生成磷酸铁(FePO₄)沉淀物,同时气体吸附剩下高价属铁离子。电斜管沉淀物池对PO₄³⁻清理率达95%上面,留水PO₄³⁻密度降到5mg/L下列。
MBR+纳滤深层次整理:电二沉池有水出进到MBR系統(有用容量120m³,膜通量12L/(m²·h)),清除结余无机物与SS,有水出CODcr降低80mg/L下面的。MBR产水经纳滤(NF)系統(截流生物大分子结构量200Da),清除二价铁离子与大生物大分子结构无机物,产水进到减压蒸馏沉淀模块。
蒸馏器晶体回笼氢氧化钠钠:选取机制挤压空气再挤压(MVR)蒸馏器器,挤压空气需求量仅为0.15吨/吨水。纳滤产水蒸馏器浓缩咖啡后,待冷却晶体的含量99%的氢氧化钠钠,年回笼量约200吨,意义约30万元。蒸馏器母液重返中合池,避免出现分批严重污染。
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。