1. Източници на отпадъчни води, типични замърсители и характеристики на водата
Отпадните води от производството на литиеви батерии се генерират предимно по време на подготовката на катодни и анодни материали, нанасянето на електродни покрития, възстановяването на разтворителя N-метил-2-пиролидон (NMP), пълненето с електролит, формирането и стареенето, почистването на оборудването, измиването на батерийните клетки и почистването на подовете в производствените цехове. Решението е приложимо за отпадни води от производството на литиево-железо-фосфатни (LFP), никел-кобалт-манганови (NCM) и други технологии за литиеви батерии.
Отпадните води притежават характеристики, типични за индустрията на литиевите батерии, и съдържат сложна смес от замърсители, включително:
- Тежки метали, като литий (Li), никел (Ni), кобалт (Co) и манган (Mn), повечето от които са в стабилни комплексни форми.
- Неорганични замърсители, включително флуориди, фосфати и високи концентрации разтворени соли.
- Огнеупорни органични съединения, предимно NMP, остатъци от електролит и полимерни свързващи вещества, които водят до значителни колебания на ХПК и лоша биоразградяемост.
Освен това алтерниращите кисели и алкални технологични потоци причиняват големи колебания на pH, повишени общи разтворени твърди вещества (TDS) и значителни промени както в дебита, така и в състава на отпадъчните води. Без ефективна обработка остатъчните тежки метали и излишните концентрации на флуориди лесно могат да надвишат граничните стойности за изпускане.
Системите за третиране на отпадъчни води трябва да отговарят на строгите изисквания на GB 30484-2013 – Стандарт за изпускане на замърсители от батерийната индустрия, като едновременно изпълняват както изискванията за екологично изпускане, така и за повторно използване на водата в производството.
2. Чести предизвикателства за клиентите
Екологичните регулации за производството на литиеви батерии стават все по-строги, като тежките метали и флуоридите са определени като ключови показатели за съответствие. Дори незначителни колебания в качеството на отпадъчните води могат да доведат до несъответствие с екологичните изисквания.
Конвенционалните технологии за пречистване на отпадъчни води имат ограничена способност да разлагат стабилните комплекси на тежки метали, често водейки до нестабилна ефективност на пречистването, изискващи прекомерно дозиране на химикали и генериращи големи количества опасни утайки, което води до високи експлоатационни и разходи за отстраняване.
Упоритите органични съединения често предизвикват замърсяване на мембраните, корозия на оборудването и непланувани спирания, което негативно влияе върху непрекъснатото производство.
Освен това стандартното оборудване за пречистване на отпадъчни води обикновено не е проектирано за силно солените и силно корозивни работни условия при производството на литиево-йонни батерии, което води до слаба адаптивност на системата и намалена надеждност на оборудването.
Много от традиционните системи за пречистване също постигат относително ниски показатели на възстановяване на вода, което води до значителни загуби на ценни метали и водни ресурси. Традиционните съоръжения за пречистване на битови отпадъчни води изискват големи площи за инсталиране и предлагат ограничена гъвкавост за бъдещо разширение, поради което не са подходящи за бързо разрастващи се заводи за производство на батерии.
3. Процес на третиране и конфигурация на основното оборудване
За да се справим със сложните характеристики на отпадъчните води от литиеви батерии, ние прилагаме специализиран процес за пречистване, който включва:
Сепарирано събиране и предварителна обработка → Декомплексация и окисление → Коагулация и утаяване → Биологична обработка → Напреднала мембранна десолация → Намаляване на обема на концентрат
Отпадъчните води с висока и ниска концентрация се събират отделно и се хомогенизират преди пречистване.
Специализиран реактор за декомплексация ефективно разгражда стабилните комплекси на тежки метали, последван от коагулация и утаяване заедно с високоефективна система за премахване на флуорид, за да се отстрани основната част от тежките метали, флуорида и увисналите твърди частици.
След това се прилага напреднала оксидационна технология за разграждане на трудно разградимите органични съединения и подобряване на биоразградимостта на отпадъчните води.
Биологичният етап за пречистване използва процес A/O (аноксичен/оксичен) за ефективно премахване на ХПК и амонячен азот.
Накрая ултрафилтрационна (UF) система, комбинирана с антисмърчава обратноосмотична (RO) мембранна система, произвежда рециклирана вода високо качество, подходяща за производствени процеси на почистване. Останалата концентрат с високо съдържание на соли подлага допълнително концентриране и намаляване на обема преди окончателно отстраняване.
Основното оборудване включва:
- Персонализирани реактори за декомплексация на тежки метали
- Системи за ефективно премахване на флуориди
- Интелигентни системи за дозиране на химикали
- Мембранни филтрационни системи, устойчиви към замърсяване
- Пълноавтоматични панели за контрол на водопречистването
- Системи за онлайн мониторинг на качеството на водата
4. Предимства на решението
Нашето решение е специално проектирано, за да се справи със сложните характеристики на отпадъчните води от производството на литиеви батерии.
Собственият процес за пречистване ефективно разгражда тежките метали в комплексна форма и постига висока ефективност при отстраняването както на тежки метали, така и на флуорид, като постоянно произвежда пречистена вода, която отговаря на изискванията за изпускане и повторно използване.
Предлагаме напълно персонализирани решения за оборудване, адаптирани към изключително солените и корозивни условия при производството на литиеви батерии. Персонализираните корпуси срещу корозия, структури с устойчивост към износване, тръбни системи, които не се запушват, и специализирани филтриращи компоненти значително подобряват адаптивността на оборудването, експлоатационната му стабилност и срок на служба.
Цялото основно механично оборудване, електрическите системи за управление и компонентите за пречистване на вода са сертифицирани според стандарти CE, UL и ISO, което гарантира качеството на продукта, експлоатационната безопасност и съответствието както с местните, така и с международните изисквания за приемане на проекти.
Системата постига нива на повторно използване на вода над 90 %, което осигурява ефективно рециклиране на водните ресурси, като едновременно с това се възстановяват ценни метали и се намаляват значително разходите за консумация на прясна вода и за отстраняване на опасни отпадъци.
Модуларният интегриран дизайн минимизира изискванията към пространството за инсталиране и осигурява гъвкавост при инсталиране, разширение и модернизация на системата. Пълно автоматизираната интелигентна работа значително намалява нуждата от труд, честотата на поддръжка и общите експлоатационни разходи.
5. Проектни препратки и подкрепяща документация
Успешно завършихме множество проекти за пречистване на отпадъчни води за производители на литиеви батерии, обхващащи както производствени обекти за LFP, така и за NCM батерии.
Представителен проект е проектът за пречистване на отпадъчни води и повторно използване на вода при производството на литиеви батерии с мощност 10 GW, с капацитет за пречистване от 1000 м³/ден.
Системата е показала дългосрочна стабилна работа и е ефективно разрешила проблемите, свързани с излишъка на тежки метали, замърсяване на мембраните и честото поддържане. Проектът успешно е преминал инспекциите за екологично приемане и е спестил над 300 000 м³ прясна вода годишно.
Поддържащата документация включва:
- Патенти за собствен процес за третиране на отпадъчни води
- Сертификати CE и UL
- Сертификат за система за управление на качеството ISO
- Доклади за водно качество, издадени от независими акредитирани лаборатории
- Документация за приемане на проекта
- Примерни договори за референтни проекти
6. Обхват на услугите и процесът на сътрудничество
Предлагаме комплексни EPC „ключови“ решения за третиране на отпадъчни води за производители на литиево-йонни батерии, включващи проучване на обекта, вземане и анализ на проби от отпадъчни води, персонализирано инженерно проектиране на процеса, проектиране на нестандартно оборудване, производство на оборудване, инсталация, пускане в експлоатация, експлоатация и поддръжка, подкрепа за съответствие с екологичните изисквания, модернизации на системата и доставка на консумативи през целия жизнен цикъл.
Стандартен процес на сътрудничество
- Проучване на обекта и вземане на водни проби – провеждане на място проучване, събиране на проби от отпадъчни води и издаване на подробен доклад за анализа на качеството на водата.
- Персонализирано инженерно проектиране – Разработване на специализиран процес за третиране, персонализирано решение за оборудване и подробна комерсиална оферта.
- Производство на оборудване и строителство – Започване на производството на персонализираното оборудване и строителството на място след потвърждение на договора.
- Монтаж и пусконаладка – Пълен монтаж, интегрирана пусконаладка и пробна експлоатация до постигане на стабилна ефективност при пречистване и съответствие с нормативните изисквания.
- Приемане на проекта и обучение – Подпомагане при процедурите за екологично приемане и предоставяне на професионално обучение за оператори.
- Дългосрочна техническа поддръжка – Осигуряване на превентивна поддръжка, редовни инспекции, оптимизация на системата, модернизация на оборудването и техническа поддръжка през целия жизнен цикъл.
EN
