运转电池充电出售拆卸综合评估电镀废水解决工程项目
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。
腐蚀性中合与高价属系统化滤渣:快速设置中合池2座,串接使用。第一名级添加白灰乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,弄掉大部位Fe³+(导出Fe(OH)₃滤渣);其次级添加氢空气氧化影响钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+导出氢空气氧化影响物滤渣。中合影响日期30min,滤渣池所采用辐流式的,面负载1.0m³/(m²·h)。该第一单元高价属弄掉率达70%大于,pH稳定的在7.5-8.0。
混炼发展淬硬层去掉血本属:主要是因为氢防铁的脱色物发展对Cu²+的去掉不切底,設置混炼不良发应槽2台,加药系统混炼钠(Na₂S,加药系统量1.2倍理论研究量),使Cu²+产生混炼铜(CuS)发展(溶度积远少于氢防铁的脱色物)。不良发应时候20min,有水出Cu渗透压调至0.5mg/L这。混炼污水经压滤后,送货到贵轻金属材料冶炼厂回收并公司铜,年回收并公司量约12吨,实用价值约60来万。
电斜板结晶池的还原磷酸根与余量高价属:用铁探针电斜板结晶池试验装置,探针宽度2cm,直流电压导热系数10A/m²,反馈时30min。电解设备整个过程中,阳极形成Fe²+,材料电极形成OH⁻,Fe²+被钝化为Fe³+,与PO₄³⁻生成二维码磷酸铁(FePO₄)结晶,同時气体吸附余量高价属铁离子。电斜板结晶池对PO₄³⁻的还原率达95%综上所述,溢水PO₄³⁻溶液浓度减少为5mg/L以內。
MBR+纳滤广度正确处理:电斜板沉淀池冒水入驻MBR系統(行之有效面积120m³,膜通量12L/(m²·h)),弄掉余下生物碳质物与SS,冒水CODcr低于80mg/L左右。MBR产水经纳滤(NF)系統(公款私存大团伙量200Da),弄掉二价正离子与大大团伙生物碳质物,产水入驻蒸发器心得單元。
多效一系列冷却器沉淀收集浓盐酸钠:适用机戒液体再压缩的(MVR)多效一系列冷却器器,液体需求量仅为0.15吨/吨水。纳滤产水多效一系列冷却器萃取后,一系列冷却沉淀能够 饱和度99%的浓盐酸钠,年收集量约200吨,总价值约10万元。多效一系列冷却器母液跳回中合池,预防首次感染。
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。