Tento integrovaný systém je navržen pro výrobní zařízení lithiových baterií v Severní Americe a kombinuje závod na výrobu ultračisté vody o kapacitě 10 t/h, jednotku na zpětné získávání bateriové suspenze o kapacitě 15 t/d a systém na recyklaci odpadních vod o kapacitě 40 t/d. Zpětně získává cenný rozpouštědlo NMP a elektrodovou suspenzi a současně upravuje průmyslové odpadní vody tak, aby bylo možné je opětovně využít v souladu s americkými environmentálními předpisy.
Technické specifikace
Tento integrovaný projekt úpravy vody byl nainstalován v nové továrně na baterie s využitím obnovitelných zdrojů energie v Chicagu, USA, s celkovou kapacitou úpravy 41 m³/den. Kompletní řešení se skládá ze tří propojených procesních modulů:
- 10 t/h dvoustupeňový reverzní osmózou (RO) + elektrodeionizací (EDI) systém ultracílé vody
- 15 t/d jednotka pro získávání bateriové suspenze
- 40 t/d průmyslový systém pro úpravu odpadních vod a jejich opětovné využití
Průběh procesu
1. Výroba ultracílé vody
Surová voda → Předúprava → Dvoustupeňová reverzní osmóza (RO) → Elektrodeionizace (EDI) → Dokončovací úprava směsným ložem
Systém neustále vyrábí 10 tun ultracílé vody za hodinu pro nanášení elektrod baterií, čištění zařízení a další výrobní procesy vyžadující vysokou čistotu.
2. Získávání bateriové suspenze
Odpadní voda z bateriové suspenze je přiváděna do integrované jednotky pro získávání, kde jsou odděleny a získány cenné rozpouštědlo NMP (N-methyl-2-pyrrolidon) a pevné elektrodové materiály pro opětovné využití, čímž se výrazně snižuje spotřeba surovin.
3. Úprava odpadních vod a jejich recyklace
Obnovovaný filtrát z kašovité suspenze se kombinuje s jinými průmyslovými odpadními vodami a následně prochází níže uvedeným procesem čištění:
nádrž na úpravu pH → Acidifikace a koagulační usazování → Fentonovo pokročilé oxidační řešení → Hydrolytická acidifikace + biologické ošetření A/O-MBR → Filtrace aktivním uhlím + písková filtrace → Nádrž na regenerovanou vodu
Systém zpracovává 40 tun průmyslových odpadních vod denně a dodává regenerovanou vodu zpět do výrobního zařízení.
Vlastnosti systému
- Vysoká účinnost obnovy cenného rozpouštědla NMP a bateriové kašovité suspenze
- Účinné odstranění organických látek s vysokou hodnotou CHSK, rozpouštědel, suspendovaných látek a koloidních kontaminantů
- Plně automatické řízení na bázi PLC s dálkovým sledováním
- Navrženo podle severoamerických elektrických norem a podmínek provozu v zahraničních průmyslových zařízeních
- Nízká produkce kalu a snížená spotřeba chemikálií
- Kompaktní konstrukce na přepravní paletě (skid-mounted) pro standardizované továrny na výrobu baterií
- Očištěná voda splňuje místní požadavky na vypouštění průmyslových odpadních vod a opětovné využití vody
Použití
Toto integrované řešení úpravy vody je speciálně navrženo pro výrobce lithiových akumulátorů, akumulátorů pro elektromobily (EV), akumulátorů pro ukládání energie a akumulátorů pro nové zdroje energie v celých Spojených státech amerických a Severní Americe.
Pokrývá celý výrobní proces akumulátorů, včetně:
- Přípravy suspenze elektrod
- Nanesení elektrod
- Čištění zařízení
- Zásobování výroby vodou
- Ošetřování odpadních vod
- Recyklace vody
Výroba akumulátorů obecně čelí dvěma hlavním výzvám:
- Trvalá potřeba stabilní ultracísté vody k zajištění kvality akumulátorů a výnosu výroby.
- Odpadní voda ze suspenze obsahuje cenný rozpouštědlo NMP a materiály pro elektrody. Přímý výtok způsobuje významné ztráty materiálů, zatímco organická odpadní voda s vysokým obsahem chemicky vázaného kyslíku (COD) ztěžuje dodržování environmentálních předpisů.
Integrované řešení poskytuje současně:
- Výrobu ultracísté vody
- Získávání cenných materiálů
- Recyklace průmyslových odpadních vod
činí jej ideálním pro:
- Nové továrny na výrobu baterií
- Projekty rozšíření kapacity
- Modernizace stávajících továren
- Dodatečná vybavení pro splnění environmentálních požadavků
- Zahraniční bateriové gigatovárny
Systém plně splňuje přísné environmentální požadavky a požadavky na nakládání s nebezpečnými odpady v Severní Americe.
Integrovaný projekt úpravy vody pro novou továrnu na baterie pro obnovitelné zdroje energie v Chicagu, USA
Vzhledem k tomu, že se průmysl lithiových baterií a systémů akumulace energie v Severní Americe nadále rychle rozšiřuje, vyžadují výrobci baterií v oblasti Chicaga spolehlivá řešení jak pro výrobu procesní vody vysoké čistoty, tak pro recyklaci průmyslových odpadních vod. Procesy nanesení elektrodového povlaku, přípravy suspenze a přesného čištění vyžadují nepřetržitý dodávku ultracílé vody, zatímco odpadní vody vznikající během výroby obsahují cenný rozpouštědlo NMP a elektrodové materiály.
Tradiční samostatné systémy pro úpravu vody jsou obvykle rozdrobené, zabírají velký podlahový prostor a nabízejí omezenou účinnost získávání. Cenný rozpouštědlo NMP a bateriová suspenze se často odstraňují společně s odpadní vodou, čímž stoupají náklady na suroviny a zároveň vznikají významné problémy s dodržováním environmentálních předpisů kvůli vysokému obsahu organických látek a rozpouštědel.
Aby byly tyto problémy vyřešeny, společnost Baihuipu vyvinula plně integrované řešení pro úpravu vody, které kombinuje výrobu ultracílé vody, získávání suspenze a recyklaci odpadní vody v jednom automatizovaném systému s celkovou kapacitou úpravy 41 m³/den. Tento integrovaný návrh je zvláště vhodný pro zahraniční výrobní zařízení baterií, která vyžadují vysokou míru automatizace a minimální ruční zásah.
Přicházející surová voda nejprve vstupuje do systému ultracílé vody, kde je během předúpravy odstraněna zavážená nerozpustná látka a zbytečný chlor. Poté je voda čištěna prostřednictvím dvoustupeňového reverzní osmózy (RO), následované elektrodeionizací (EDI) a dokončovacím čištěním směsným ložem, čímž se neustále vyrábí 10 T/H ultracílé vody vysoce kvalitní pro potřeby nanášení elektrod akumulátorů a přesného čištění, což zajišťuje stabilní kvalitu výroby.
Odpadní voda z výroby bateriové suspenze je zvlášť zpracovávána v jednotce na obnovu suspenze o kapacitě 15 T/D, kde technologie membránové separace účinně obnovuje cenný rozpouštědlo NMP a pevné elektrodové materiály. Tyto obnovené materiály lze přímo vrátit do procesu přípravy suspenze, čímž se výrazně snižují náklady na nákup surovin.
Zbývající odpadní voda se kombinuje s jinou výrobní odpadní vodou a vstupuje do systému čištění a recyklace odpadní vody o kapacitě 40 t/d. Po úpravě pH a koagulační sedimentaci, která odstraňuje suspendované látky a koloidní kontaminanty, je odpadní voda podrobena pokročilé oxidaci metodou Fenton, čímž se účinně rozkládají odolné organické sloučeniny a snižuje se obsah CHSK. Následná biologická úprava metodou hydrolytická acidifikace + A/O-MBR dále degraduje zbylé organické kontaminanty. Konečné dokončovací čištění pomocí aktivního uhlí a pískové filtrace vyrábí regenerovanou vodu vhodnou pro chlazení zařízení, čištění podlah a další průmyslové opakované použití, čímž se výrazně snižuje spotřeba pitné vody.
Celý systém funguje automaticky na základě inteligentní řídicí platformy založené na PLC s možností dálkového monitoringu. Projekt je navržen tak, aby splňoval elektrické specifikace a požadavky na environmentální shodu v Severní Americe, poskytuje spolehlivou výrobu ultracílé vody, umožňuje získávání cenných bateriových materiálů a efektivní recyklaci odpadních vod a zároveň pomáhá výrobcům snižovat provozní náklady a dosahovat udržitelné výroby.
Tento projekt představuje referenční integrované řešení pro úpravu vody určené pro zahraniční výrobní zařízení lithium-iontových baterií a systémů akumulace energie.
EN
