推力电池充电收购 拆御整体废渣加工新项目
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。
腐蚀性结合与巨资属初始发展:设施结合池2座,并联进行。第一名级加药系统生石灰乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,删去大部门Fe³+(提取Fe(OH)₃发展);其次级加药系统氢防硫化钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+提取氢防硫化物发展。结合症状精力30min,发展池采用了辐流式细胞术,单单从表面功率1.0m³/(m²·h)。该单园巨资属删去率达70%不低于,pH动态平衡在7.5-8.0。
混炼橡胶发展淬硬层祛除天价属:基于氢脱色物发展对Cu²+的祛除不完全,设定混炼橡胶反映槽2台,添加混炼橡胶钠(Na₂S,添加量1.2倍实际量),使Cu²+制成混炼橡胶铜(CuS)发展(溶度积远不低于氢脱色物)。反映日期20min,出水出水Cu密度低于0.5mg/L下列。混炼橡胶淤泥经压滤后,送入贵彩石冶炼厂收废铜,年收废量约12吨,价格约60万多。
电二沉池避开磷酸根与剩于高价属:进行铁电级电二沉池系统,电级安全距离2cm,电压电流规格10A/m²,不良反应时候30min。钛电极全过程中,阳极会呈现Fe²+,阴铁离子会呈现OH⁻,Fe²+被硫化为Fe³+,与PO₄³⁻转化磷酸铁(FePO₄)沉积,也捕集器剩于高价属铁离子。电二沉池对PO₄³⁻避开率达95%左右,出水量PO₄³⁻氧化还原电位降下来5mg/L这。
MBR+纳滤进一步治疗:电二沉池溢水走进MBR软件(有效性体积120m³,膜通量12L/(m²·h)),剔除剩的可挥发物与SS,溢水CODcr下降80mg/L下。MBR产水经纳滤(NF)软件(公款私存大碳原子量200Da),剔除二价亚铁离子与大大碳原子可挥发物,产水走进挥发晶体标段。
减压蒸馏析出的二手回收利用磷酸钠:按照机械制造饱和蒸汽加热再文件压缩(MVR)减压蒸馏器,饱和蒸汽加热耗电量仅为0.15吨/吨水。纳滤产水减压蒸馏提液后,冷却水析出收获纯净度99%的磷酸钠,年的二手回收利用量约200吨,價值约30万元。减压蒸馏母液取到结合池,尽量不要多次环境破坏。
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。