动力系统充电电池回收利用拆卸终合生活污水处置工程

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。

酸碱度中合与血本属开始放置：设备中合池2座，关联运转。一是级加药系统白灰乳（Ca(OH)₂）将pH调至4.0，出掉大位置Fe³+（转成Fe(OH)₃放置）；第三级加药系统氢防氧化不良反应钠（NaOH）将pH调至8.5，使Cu²+、Al³+转成氢防氧化不良反应物放置。中合不良反应的时间30min，放置池选用辐普鲁士蓝染色，界面负载1.0m³/(m²·h)。该單元血本属出掉率达70%之内，pH稳定性高在7.5-8.0。 混炼结晶深度1消除血本属：由氢腐蚀物结晶对Cu²+的消除不全面，设定混炼的想法槽2台，添加混炼钠（Na₂S，添加量1.2倍理论知识量），使Cu²+转换混炼铜（CuS）结晶（溶度积远乘以氢腐蚀物）。的想法时刻20min，出水量Cu渗透压调至0.5mg/L下例。混炼污水经压滤后，送货到贵彩石材质冶炼厂回收公司公司铜，年回收公司公司量约12吨，社会价值约60万。 电二沉池消除磷酸根与用不完天价属：分为铁参比参比电极电二沉池提升装置，参比参比电极高度2cm，瞬时电流孔隙率10A/m²，现象時间30min。电解法的过程中，阳极引起Fe²+，金属质电极引起OH⁻，Fe²+被脱色为Fe³+，与PO₄³⁻添加磷酸铁（FePO₄）积淀，的同时收集用不完天价属亚铁离子。电二沉池对PO₄³⁻消除率达95%左右，溢水PO₄³⁻质量浓度减至5mg/L以内。 MBR+纳滤角度治疗：电斜管沉淀池满水后進入MBR操作系统（效果容量120m³，膜通量12L/(m²·h)），删去已满设计物与SS，满水后CODcr低于80mg/L以下的。MBR产水经纳滤（NF）操作系统（虚报冒领分子结构式量200Da），删去二价化合物与生物大分子结构式设计物，产水進入多效蒸发析出单园。 蒸馏晶体收废浓盐酸钠：选取设备水汽式再降低（MVR）蒸馏器，水汽式耗用仅为0.15吨/吨水。纳滤产水蒸馏浓缩造成后，冷确晶体得出饱和度99%的浓盐酸钠，年收废量约200吨，社会价值约15万元。蒸馏母液回退与池，尽量避免再次废弃物。

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。