运转电池充电收购拆卸总合生活污水治疗投资项目
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。
耐酸碱采和与巨资属大概结晶:配置采和池2座,并联电阻计算进行。一是级污泥脱水石粉乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,去掉大要素Fe³+(导出Fe(OH)₃结晶);第二点级污泥脱水氢阳极氮化合物钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+导出氢阳极氮化合物物结晶。采和生理反应时候30min,结晶池利用辐流式的,外观功率1.0m³/(m²·h)。该标段巨资属去掉率达70%这些,pH动态平衡在7.5-8.0。
塑炼滤渣广度出掉高价属:因为氢阳极非金属质被金属质氧化物滤渣对Cu²+的出掉不彻底删除文件,使用塑炼作用迟钝槽2台,加药系统塑炼钠(Na₂S,加药系统量1.2倍理论研究量),使Cu²+生成二维码塑炼铜(CuS)滤渣(溶度积远大于氢阳极非金属质被金属质氧化物)。作用迟钝时间段20min,出水量Cu氧化还原电位降下来0.5mg/L下面的。塑炼工业废水经压滤后,送入贵废金属质冶炼厂回笼铜,年回笼量约12吨,意义约60万美元。
电二沉池清掉磷酸根与乘余高价属:选用铁参比探针电二沉池试验装置,参比探针安全距离2cm,瞬时电流黏度10A/m²,作用日子30min。电解抛光进程中,阳极出现Fe²+,五金电极出现OH⁻,Fe²+被被氧化为Fe³+,与PO₄³⁻转换磷酸铁(FePO₄)水解,同样收集乘余高价属铁离子。电二沉池对PO₄³⁻清掉率达95%往上,留水PO₄³⁻浓度值减少为5mg/L以内。
MBR+纳滤宽度工作:电斜板沉淀池有水出进行MBR体系(合理面积120m³,膜通量12L/(m²·h)),消除剩余时间有机会酸物与SS,有水出CODcr降为80mg/L下类。MBR产水经纳滤(NF)体系(挪作他用氧团伙量200Da),消除二价亚铁离子与大氧团伙有机会酸物,产水进行汽化晶粒象限。
蒸馏心得收废并浓盐酸钠:所采用机戒空气解压缩再解压缩(MVR)蒸馏器,空气解压缩花费仅为0.15吨/吨水。纳滤产水蒸馏溶缩后,化掉心得达到溶解度99%的浓盐酸钠,年收废并量约200吨,附加值约30万元。蒸馏母液回到中合池,规避多次弄脏。
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。