发动机电瓶的回收利用拆卸综合评估废水外理方法外理新项目
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。
酸碱平衡采和与高价属进行初步结晶:设施采和池2座,串连电脑运行。第2级添加石灰粉乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,出掉大方面Fe³+(产生Fe(OH)₃结晶);第2级添加氢非合金材料氧化物物钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+产生氢非合金材料氧化物物物结晶。采和反应迟钝时30min,结晶池主要包括辐流式细胞,面上用电负荷1.0m³/(m²·h)。该象限高价属出掉率达70%以上内容,pH平衡在7.5-8.0。
混炼水解厚度消除高价属:在氢混炼的物水解对Cu²+的消除不切底,装置混炼不起作用槽2台,加药系统混炼钠(Na₂S,加药系统量1.2倍基础理论量),使Cu²+生成二维码混炼铜(CuS)水解(溶度积远值为氢混炼的物)。不起作用周期20min,水流Cu浓度值低于0.5mg/L有以下。混炼生活污水经压滤后,送往贵金屬材质冶炼厂回收公司分类处理铜,年回收公司分类处理量约12吨,社会价值约60万的大写。
电斜板沉积池清除磷酸根与余量高价属:选择铁工业片电斜板沉积池仪器,工业片安全距离2cm,直流电溶解度10A/m²,不起作用事件30min。钛电极流程中,阳极导致Fe²+,负极导致OH⁻,Fe²+被氧化的为Fe³+,与PO₄³⁻转换磷酸铁(FePO₄)沉积,而且捕集器余量高价属正离子。电斜板沉积池对PO₄³⁻清除率达95%以下的,满水后PO₄³⁻盐浓度调至5mg/L以下的。
MBR+纳滤程度处理:电斜管沉淀池喷水进去MBR体统性(更有效体积120m³,膜通量12L/(m²·h)),的还原多余无机质物与SS,喷水CODcr低于80mg/L下类。MBR产水经纳滤(NF)体统性(挪作他用团伙式量200Da),的还原二价阳离子与大团伙式无机质物,产水进去减压蒸馏沉淀单元式。
挥发晶体收售磷酸钠:采用了机械装备过热过热蒸汽再收缩(MVR)挥发器,过热过热蒸汽耗费仅为0.15吨/吨水。纳滤产水挥发精提后,制冷晶体实现色度99%的磷酸钠,年收售量约200吨,交换价值约30万元。挥发母液回到采和池,规避二级弄脏。
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。