能蓄电池收回拆卸总合生活污水除理工作
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。
酸碱度采和与天价属首次发展:软件设置采和池2座,串并联电脑运行。首级加药石灰石乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,取除大区域Fe³+(转化Fe(OH)₃发展);其次级加药氢硫化物钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+转化氢硫化物物发展。采和生理反应时候30min,发展池用于辐流式细胞术,从表面热负荷1.0m³/(m²·h)。该机组天价属取除率达70%上面的,pH比较稳定在7.5-8.0。
混炼沉定物广度出掉血本属:由氢腐蚀物沉定物对Cu²+的出掉不恢复原状,放置混炼发生体现槽2台,加药混炼钠(Na₂S,加药量1.2倍学说量),使Cu²+添加混炼铜(CuS)沉定物(溶度积远超过氢腐蚀物)。发生体现精力20min,出水量Cu浓硫酸浓度降到0.5mg/L以内。混炼飞灰经压滤后,送进贵合金材料冶炼厂收废铜,年收废量约12吨,意义约60上万元。
电水解酸化池出掉磷酸根与结余天价属:进行铁不锈钢探针电水解酸化池器,不锈钢探针行距2cm,交流电容重10A/m²,发生反应精力30min。电解抛光环节中,阳极形成了Fe²+,不锈钢电极形成了OH⁻,Fe²+被钝化为Fe³+,与PO₄³⁻转成磷酸铁(FePO₄)乳浊液,时捕集器结余天价属亚铁离子。电水解酸化池对PO₄³⁻出掉率达95%之内,出液PO₄³⁻溶度高于5mg/L这。
MBR+纳滤进一步进行处理:电水解酸化池有水出加入MBR设备(有效的容积怎么算120m³,膜通量12L/(m²·h)),剔除剩于充分物与SS,有水出CODcr降落到80mg/L下面的。MBR产水经纳滤(NF)设备(公款私存团伙量200Da),剔除二价铁离子与大团伙充分物,产水加入蒸发掉晶体单位。
多效化掉析出收废盐酸钠:主要采用机械厂水蒸气再缩小(MVR)多效化掉器,水蒸气耗用仅为0.15吨/吨水。纳滤产水多效化掉提液后,冷却后析出赢得溶解度99%的盐酸钠,年收废量约200吨,作用约10万元。多效化掉母液跳回中合池,逃避2次被污染的。
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。