的动力手机电池回收利用折解总体工业废水处里楼盘
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。
酸性中合与血本属大概积累:制定中合池2座,串联和并联加载。第一名级添加石灰石乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,删去大部份Fe³+(形成Fe(OH)₃积累);第五级添加氢腐蚀钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+形成氢腐蚀物积累。中合反应迟钝日子30min,积累池用到辐流式细胞术,表明短路电流1.0m³/(m²·h)。该第一单元血本属删去率达70%之上,pH稳固在7.5-8.0。
塑炼凝固深入取除高价属:根据氢脱色物凝固对Cu²+的取除不恢复,布置塑炼反馈迟钝槽2台,污泥处理脱水塑炼钠(Na₂S,污泥处理脱水量1.2倍说法量),使Cu²+生产塑炼铜(CuS)凝固(溶度积远小于等于氢脱色物)。反馈迟钝时候20min,溢水Cu浓硫酸浓度下降0.5mg/L如下。塑炼污泥处理经压滤后,送往贵铝合金冶炼厂收集铜,年收集量约12吨,商业价值约60多万元。
电二沉池快速清理磷酸根与残余天价属:利用铁黑色金属电极材料电二沉池部件,黑色金属电极材料间隙2cm,电压相对密度10A/m²,症状日期30min。钛电极整个过程中,阳极产生Fe²+,阴亚铁离子产生OH⁻,Fe²+被氧化反应为Fe³+,与PO₄³⁻产生磷酸铁(FePO₄)乳浊液,同時气体吸附残余天价属亚铁离子。电二沉池对PO₄³⁻快速清理率达95%以上的,出水量PO₄³⁻质量浓度降下来5mg/L一下。
MBR+纳滤进一步净化处理:电斜板沉淀池水流迈入MBR设计(可行容量120m³,膜通量12L/(m²·h)),快速清理所剩生产质物与SS,水流CODcr降到80mg/L下面。MBR产水经纳滤(NF)设计(挪作他用团伙量200Da),快速清理二价铝离子与大团伙生产质物,产水迈入挥发析出标段。
蒸馏掉析出体收购 利用氢氧化钠钠:利用机械装备水汽再减少(MVR)蒸馏掉器,水汽使用量仅为0.15吨/吨水。纳滤产水蒸馏掉浓缩提炼后,水冷却析出体获取含量99%的氢氧化钠钠,年收购 利用量约200吨,实用价值约40万元。蒸馏掉母液回到中合池,以免首次污染破坏。
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。