نظام معالجة مياه الصرف الناتجة عن فصل طبقة الكاثود عالي الطلب على الأكسجين الكيميائي (COD) | مشروع بطاريات الليثيوم في فوجيان

العنوان الفرعي

صُمم هذا النظام المتكامل لمعالجة مياه الصرف الناتجة عن عملية فصل طبقة الكاثود في مصانع بطاريات الليثيوم، ويجمع بين مراحل التسوية، والأكسدة المتقدمة باستخدام تفاعل فنتون، والتخثير والترسيب، والمعالجة البيولوجية، والترشيح المتقدم، بهدف إزالة الملوثات العضوية المقاومة بكفاءة، وخفض تركيز الكربون العضوي الكلي (COD)، وتحقيق تدفق مستقر لمياه الصرف تتوافق مع معايير الإطلاق أو إعادة الاستخدام.

المواصفات الفنية

نُفذ هذا المشروع في منشأة لتصنيع بطاريات الطاقة الجديدة في مقاطعة فوجيان بالصين، حيث قدّم حلاً مخصصاً لمعالجة مياه الصرف الناتجة عن عملية فصل طبقة الكاثود (إزالة الطلاء).

صُمم النظام ليتعامل مع تدفق مياه الصرف المستمر الناتج عن خطوط إنتاج البطاريات، مع الالتزام في الوقت نفسه بمعايير مقاطعة فوجيان المحلية لإطلاق مياه الصرف الصناعي ومتطلبات إعادة استخدام المياه في الموقع.

تدفق العملية القياسي

خزان جمع مياه الصرف الناتجة عن انفصال الكاثود → خزان التسوية → أكسدة فنتون المتقدمة → معادلة درجة الحموضة → التجلّـُـد والتخثّـُـر → الترسيب → التحمض التحللي المائي → المعالجة البيولوجية → الترشيح الدقيق بالرمل والفحم النشط → التصريف أو إعادة استخدام المياه

خصائص النظام

• مصمم خصيصًا لمياه الصرف عالية التركيز الناتجة عن عمليات انفصال الكاثود وعملية إزالة الطبقات
• معالجة فعّالة للمركبات العضوية المقاومة للتحلّل، ذات تركيز عالٍ من الطلب الكيميائي على الأكسجين (COD)
• إزالة فعّالة لعوامل الإزالة العضوية والمذيبات العضوية والملوثات الغروية والمواد المعقّدة بكميات ضئيلة
• خفض كبير في قيمة الطلب الكيميائي على الأكسجين (COD) وتحسين قابلية مياه الصرف للتحلّل البيولوجي
• نظام تحكّم تلقائي بالكامل باستخدام وحدة التحكّم المنطقي القابل للبرمجة (PLC)
• إدخال المواد الكيميائية بشكل ذكي
• مراقبة جودة المياه عبر الإنترنت
• شطف الفلاتر تلقائيًّا عكسياً
• مقاومة ممتازة لتقلّبات الحمل الهيدروليكي وحمل الملوثات المفاجئ
• إنتاج قليل للطمي
• انخفاض تكاليف التشغيل والصيانة
• مصمم للتشغيل الصناعي الموحّد الذي يتطلّب جهد عامل منخفض
• أداء مستقر على المدى الطويل في المعالجة

التطبيقات

هذا النظام العلاجي تم تطويره خصيصًا لشركات تصنيع بطاريات الليثيوم-أيون وبطاريات التخزين والخلايا البطارية في مقاطعة فوجيان وجنوب الصين.

تشمل مصادر مياه الصرف النموذجية ما يلي:

• انفصال طبقة الكاثود الكهربائية
• تقشير الأقطاب الكهربائية وتنظيفها
• تنظيف القوالب
• عمليات إزالة الطلاء من البطاريات

تُعتبر مياه الصرف الناتجة عن انفصال طبقة الكاثود واحدةً من أصعب تدفقات مياه الصرف في صناعة البطاريات. وعادةً ما تحتوي على:

• تركيز عالٍ من مواد التقشير الكيميائية
• مركبات عضوية بوليمرية
• إلكتروليت متبقي
• ملوثات عضوية مستقرة ومقاومة للتحلل
• عوامل معقدة
• ارتفاع شديد في تركيز COD

عادةً ما يكون التخثر التقليدي أو المعالجة البيولوجية وحدها غير كافية لتحقيق الامتثال المستقر.

يتناسب النظام بشكل جيد مع:

• مرافق معالجة مياه الصرف الجديدة
• مشاريع توسيع الطاقة الإنتاجية
• تحديثات الامتثال البيئي
• تعديل أنظمة إعادة استخدام المياه
• تحديث محطات المعالجة القائمة

تدعم هذه الحلول بالكامل اللوائح البيئية المشددة المتزايدة التي تحكم قطاع الطاقة الجديدة المتسارع النمو في الصين.

مشروع معالجة مياه الصرف الناتجة عن فصل طبقة الكاثود عالي التركيز بالكربون العضوي (COD) في منشأة لتصنيع بطاريات الليثيوم في فوجيان

أصبحت مقاطعة فوجيان إحدى المراكز الرائدة في جنوب الصين لتصنيع بطاريات الليثيوم وأنظمة تخزين الطاقة. وخلال إنتاج الكاثود، تُنتج عمليات إزالة الطلاء وفصل الأقطاب الكهربائية باستمرار كميات كبيرة من مياه الصرف العضوية highly concentrated.

تحتوي هذه المياه العادمة على عوامل إزالة مبنية على البوليمرات، والكهرليات المتبقية، والإضافات العضوية المستخدمة في المعالجة، والملوثات المركبة ذات التركيز الضئيل. وبما أن هذه المركبات تمتلك هياكل جزيئية مستقرة للغاية وقابلية ضعيفة للتحلل الحيوي، فإن عمليات الترسيب التقليدية أو المعالجة البيولوجية لا تحقق عادةً إزالة كافية للملوثات.

وفي حالة غياب معالجة فعّالة، تظهر المياه العادمة عادةً مستويات مرتفعة جدًا من الطلب الكيميائي للأكسجين (COD)، وتعكرٌ مستمر، وروائح متبقية، وجودة رديئة للماء، ما يصعّب الامتثال للوائح التنظيمية وإعادة استخدام المياه، ويزيد في الوقت نفسه من المخاطر البيئية التي تواجه مصنعي البطاريات.

وبناءً على خصائص المياه العادمة ومتطلبات الإنتاج المستمر واللوائح البيئية المحلية في مقاطعة فوجيان، طوّرت شركة بايهويبو حلًّا مخصصًا ومعالجةً مستقرة جدًا للمياه العادمة الناتجة عن عملية فصل طبقة الكاثود.

يتم جمع المياه العادمة أولاً في خزان تسوية مخصص، حيث يتم موازنة التقلبات في معدل التدفق وتركيز الملوثات. وتُقلل هذه المرحلة الفعالة من تأثير تصريف الإنتاج المتقطع، وتحمي وحدات المعالجة اللاحقة من الصدمات الهيدروليكية والعضوية.

ولمعالجة طبيعة مياه الصرف الناتجة عن عملية الاستخلاص التي يصعب معالجتها، يستخدم النظام تقنية الأكسدة المتقدمة باستخدام كاشف فنتون كتقنية رئيسية لمعالجتها. وتقوم عملية الأكسدة بكفاءة بتفكيك جزيئات المواد العضوية البوليمرية المستقرة وتدمير الهياكل العضوية المعقدة، ما يحسّن بشكل كبير قابلية التحلل البيولوجي ويقلل تركيزات COD المرتفعة ويُحلل بقايا المواد الكيميائية المستخدمة في عملية الاستخلاص.

بعد التأكسد، يتم ضبط درجة الحموضة بدقة لتحسين ظروف التفاعل قبل إضافة مواد التخثير والتلبد الخاصة. وتلتقط هذه المواد الكيميائية الجسيمات العالقة والمواد العضوية الغروية والملوثات المتبقية بسرعة، مشكِّلةً ترسبات كثيفة تُزال بكفاءة عبر عملية الترسيب.

ثم يدخل ماء الصرف المعالج مبدئيًّا نظام التحمض التحللي والمعالجة البيولوجية، حيث تقوم كائنات دقيقة مختارة خصيصًا بتحليل المركبات العضوية القابلة للتحلل البيولوجي المتبقية بشكلٍ أعمق، ما يحسِّن جودة المياه عمومًا ويضمن أداءً مستقرًّا في عملية المعالجة.

وفي مرحلة التلميع النهائية، يمر الماء المعالج عبر مرشحات الرمل الدقيقة ومرشحات الفحم النشط، لإزالة أصغر الكميات المتبقية من الجسيمات العالقة واللون المتبقي والروائح. ويصبح الماء الناتج النهائي مناسبًا للإطلاق المُطابِق للمواصفات أو لإعادة الاستخدام الصناعي داخل المنشأة التصنيعية مع انخفاضٍ في الشوائب.

يتميَّز نظام المعالجة الكامل بدرجة عالية من الأتمتة، وتشغيل مستمرٍ مستقرٍ، ومتطلبات صيانة ضئيلة، ما يجعله مثاليًّا لمصانع تصنيع بطاريات الليثيوم الحديثة التي تعمل على مدار الساعة.

ومنذ التشغيل الأولي للمشروع، ظلَّ يقدِّم أداء معالجةٍ موثوقًا به باستمرار، ويحلُّ فعليًّا إحدى أصعب تدفقات مياه الصرف الصناعي في القطاع. ويتيح النظام للعميل تحقيق الامتثال البيئي، وتقليل استهلاك المياه العذبة عبر إعادة استخدام المياه، وخفض تكاليف التشغيل، ودعم تصنيع بطاريات عالي الجودة ومستدام.

وتُعَدُّ هذه التركيبة الناجحة مشروع مرجعٍ ممتازٍ لمعالجة مياه الصرف الصناعي الناتجة عن فصل طبقات الكاثود ذات تركيز المواد العضوية القابلة للتأكسد (COD) المرتفع في قطاع بطاريات الليثيوم وتخزين الطاقة عالميًّا، ما يُبرز خبرة شركة Baihuipu في حلول معالجة مياه الصرف الصناعي المتطوِّرة.