运转干电池回报折解总体电镀废水清理的项目
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。
酸碱度中合与血本属总体石雕文化沉垫:制定中合池2座,串联和并联使用。一级加药生石灰乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,消除大那部分Fe³+(转化成Fe(OH)₃石雕文化沉垫);二是级加药氢腐蚀钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+转化成氢腐蚀物石雕文化沉垫。中合体现时光30min,石雕文化沉垫池进行辐流式的,外壁功率1.0m³/(m²·h)。该摸块血本属消除率达70%上,pH稳定可靠在7.5-8.0。
塑炼发展广度祛除血本属:因为氢混炼物发展对Cu²+的祛除不完全彻底,設置塑炼不良反馈槽2台,添加塑炼钠(Na₂S,添加量1.2倍认识论量),使Cu²+出现塑炼铜(CuS)发展(溶度积远不低于氢混炼物)。不良反馈时长20min,出水出水Cu酸度降低0.5mg/L下例。塑炼生活污水经压滤后,运至贵废不锈钢冶炼厂回笼公司铜,年回笼公司量约12吨,社会价值约60万余元。
电斜板沉淀物池消除磷酸根与所剩巨资属:用到铁电级材料电斜板沉淀物池试验装置,电级材料行距2cm,电流值孔隙率10A/m²,化学反应周期30min。电解法历程中,阳极造成Fe²+,复合电极造成OH⁻,Fe²+被氧化物为Fe³+,与PO₄³⁻自动生成磷酸铁(FePO₄)沉淀物,并且收集所剩巨资属亚铁离子。电斜板沉淀物池对PO₄³⁻消除率达95%上,满水后PO₄³⁻氨水浓度减少为5mg/L接下来。
MBR+纳滤厚度加工处理:电斜管沉淀池满水后进来MBR装置(行之有效溶量120m³,膜通量12L/(m²·h)),去掉累计可挥发物与SS,满水后CODcr低于80mg/L一些。MBR产水经纳滤(NF)装置(挪作他用大团伙量200Da),去掉二价正离子与大大团伙可挥发物,产水进来挥发凝结单元测试卷。
多效蒸馏掉析出体收旧氢氧化钠钠:采取自动化蒸气发生器再解压缩(MVR)多效蒸馏掉器,蒸气发生器使用仅为0.15吨/吨水。纳滤产水多效蒸馏掉精提后,降温析出体取到溶解度99%的氢氧化钠钠,年收旧量约200吨,颜值约30万元。多效蒸馏掉母液跳到中合池,避免出现二级生态破坏。
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。