1. Zdroje odpadních vod, typické kontaminanty a vlastnosti vody
Odpadní vody z výroby lithiových baterií vznikají především při přípravě katodových a anodových materiálů, nanášení elektrod, regeneraci rozpouštědla N-methyl-2-pyrrolidon (NMP), plnění elektrolytem, formování a stárnutí, čištění zařízení, oplachování článků baterií a čištění podlah výrobních prostor. Toto řešení je použitelné pro odpadní vody vznikající při výrobě lithno-železo-fosfátových (LFP), nikl-kobalt-manganových (NCM) a dalších technologií lithiových baterií.
Odpadní vody vykazují typické vlastnosti průmyslu lithiových baterií a obsahují složitou směs kontaminantů, mezi něž patří:
- Těžké kovy, jako jsou lithiu (Li), nikl (Ni), kobalt (Co) a mangan (Mn), z nichž většina existuje ve stabilních komplexních formách.
- Anorganické kontaminanty, včetně fluoridů, fosfátů a vysokých koncentrací rozpuštěných solí.
- Ohnivovzdorné organické sloučeniny, především NMP, zbytky elektrolytu a polymerní pojiva, což vede k výrazným kolísáním chemické spotřeby kyslíku (COD) a špatné biologické rozložitelnosti.
Navíc střídavé kyselé a alkalické technologické proudy způsobují široké kolísání pH, zvýšenou celkovou koncentraci rozpuštěných látek (TDS) a výrazné změny jak průtoku odpadních vod, tak jejich složení. Bez účinného ošetření mohou zbytkové těžké kovy a nadměrné koncentrace fluoridů snadno překročit povolené limity pro vypouštění.
Systémy na čištění odpadních vod musí splňovat přísné požadavky normy GB 30484-2013 – Norma pro vypouštění znečišťujících látek z bateriového průmyslu, a zároveň musí vyhovovat jak požadavkům na vypouštění do životního prostředí, tak požadavkům na opětovné využití vody v rámci výroby.
2. Běžné výzvy zákazníků
Environmentální předpisy pro výrobu lithiových baterií se stávají stále přísnějšími, přičemž těžké kovy a fluoridy jsou označeny jako klíčové ukazatele dodržování předpisů. I nepatrné kolísání kvality odpadních vod může vést k nesplnění environmentálních požadavků.
Klasické technologie čištění odpadních vod mají omezenou schopnost rozkládat stabilní komplexy těžkých kovů, často poskytují nestabilní účinnost čištění, vyžadují nadměrné dávkování chemikálií a produkují velké množství nebezpečného kalu, což vede ke vysokým provozním a likvidačním nákladům.
Trvanlivé organické sloučeniny často způsobují ucpávání membrán, korozi zařízení a neplánované výpadky, čímž negativně ovlivňují nepřerušovanou výrobu.
Navíc standardní zařízení pro čištění odpadních vod obecně není navrženo pro vysoce slané a vysoce korozivní provozní podmínky výroby lithiových baterií, což má za následek špatnou přizpůsobivost systému a sníženou spolehlivost zařízení.
Mnoho konvenčních systémů úpravy dosahuje také relativně nízkých mír zpětného získávání vody, což vede ke značným ztrátám cenných kovů a vodních zdrojů. Tradiční zařízení pro úpravu městských odpadních vod vyžadují rozsáhlé plochy pro instalaci a nabízejí omezenou flexibilitu pro budoucí rozšíření, čímž se stávají nevhodnými pro rychle rostoucí továrny na výrobu baterií.
3. Technologický proces a konfigurace základního zařízení
Abychom zohlednili složité charakteristiky odpadních vod z výroby lithiových baterií, používáme specializovaný proces úpravy, který se skládá z následujících kroků:
Oddělený sběr a předúprava → Rozrušení komplexů a oxidace → Koagulace a usazování → Biologická úprava → Pokročilá membránová desolizace → Zmenšení objemu koncentrátu
Odpadní vody s vysokou a nízkou koncentrací jsou sbírány odděleně a před úpravou vyrovnány.
Specializovaný reaktor pro dekomplexaci účinně rozkládá stabilní komplexy těžkých kovů, následovaný koagulací a usazováním spolu s vysoce účinným systémem odstraňování fluoridů za účelem odstranění většiny těžkých kovů, fluoridů a suspendovaných látek.
Následně je použita pokročilá oxidační technologie ke zničení odolných organických sloučenin a zlepšení biologické rozložitelnosti odpadních vod.
Biologická čistící fáze využívá proces A/O (anoxická/oxická) k účinnému odstranění CHSK a amoniakálního dusíku.
Nakonec systém ultrafiltrace (UF) ve spojení s protiusazovacím reverzně osmotickým (RO) membránovým systémem produkuje vysoce kvalitní rekuperovalní vodu vhodnou pro čisticí procesy výroby. Zbytečný koncentrát s vysokým obsahem solí podstupuje další koncentraci a redukci objemu před konečným odstraněním.
Základní zařízení zahrnuje:
- Přizpůsobené reaktory pro dekomplexaci těžkých kovů
- Vysoce účinné systémy odstraňování fluoridů
- Inteligentní systémy dávkování chemikálií
- Membránové filtrační systémy odolné proti zanesení
- Plně automatické řídicí panely pro úpravu vody
- Online systémy pro monitorování kvality vody
4. Výhody řešení
Naše řešení je speciálně navrženo pro zvládnutí složitých charakteristik odpadních vod výroby lithiových baterií.
Vlastní proces úpravy účinně rozkládá komplexně vázané těžké kovy a dosahuje vysoké účinnosti odstraňování jak těžkých kovů, tak fluoridů, přičemž výsledná upravená voda pravidelně splňuje normy pro vypouštění i opakované použití.
Poskytujeme plně přizpůsobená zařízení, která jsou optimalizována pro vysoce slané a korozivní podmínky výroby lithiových baterií. Přizpůsobené korozivzdorné skříně, opotřebení odolné konstrukce, protiblokující potrubní systémy a specializované filtrační komponenty výrazně zvyšují přizpůsobivost zařízení, provozní stabilitu a životnost.
Veškerá základní mechanická zařízení, elektrické řídící systémy a komponenty pro úpravu vody jsou certifikována podle norem CE, UL a ISO, čímž je zajištěna kvalita výrobků, bezpečnost provozu a soulad s požadavky na přijetí projektů jak domácích, tak mezinárodních.
Systém dosahuje míry opětovného využití vody přesahující 90 %, což umožňuje účinné recyklování vodních zdrojů a zároveň získávání cenných kovů, výrazně snižuje spotřebu čerstvé vody a náklady na likvidaci nebezpečných odpadů.
Jeho modulární integrovaný design minimalizuje požadavky na instalační prostor a zároveň umožňuje flexibilní instalaci, rozšiřování a modernizaci systému. Plně automatický inteligentní provoz výrazně snižuje potřebu pracovní síly, frekvenci údržby a celkové provozní náklady.
5. Reference projektů a podporující dokumentace
Úspěšně jsme dokončili řadu projektů čištění odpadních vod pro výrobce lithiových baterií, včetně zařízení pro výrobu baterií LFP i NCM.
Typickým projektem je projekt čištění odpadních vod a opětovného využití vody pro výrobu lithiových baterií o kapacitě 10 GW s průměrnou denní kapacitou zpracování 1 000 m³/den.
Systém prokázal dlouhodobě stabilní provoz a účinně řeší problémy spojené s nadměrným obsahem těžkých kovů, zanesením membrán a častou údržbou. Projekt úspěšně absolvoval inspekce environmentálního přijetí a ročně šetří více než 300 000 m³ sladké vody.
Podporující dokumentace zahrnuje:
- Patenty na vlastní proces čištění odpadních vod
- Certifikáty CE a UL
- Certifikace systému řízení kvality ISO
- Zprávy o testování kvality vody akreditovanými nezávislými subjekty
- Dokumentace přijetí projektu
- Referenční smlouvy pro referenční projekty
6. Rozsah služeb a proces spolupráce
Poskytujeme komplexní EPC kompletní řešení pro čištění odpadních vod pro výrobce lithiových baterií, včetně průzkumu místa, odběru a analýzy odpadních vod, přizpůsobeného procesního inženýrství, návrhu nestandardního zařízení, výroby zařízení, instalace, uvedení do provozu, provozu a údržby, podpory dodržování environmentálních předpisů, modernizace systémů a dodávky spotřebních materiálů po celou dobu životnosti.
Standardní postup spolupráce
- Průzkum místa a odběr vody – provedení terénního průzkumu, odběr vzorků odpadních vod a vyhotovení komplexní zprávy o analýze kvality vody.
- Přizpůsobený technický návrh – vypracování specializovaného čistícího procesu, přizpůsobeného řešení zařízení a podrobné obchodní nabídky.
- Výroba zařízení a stavba – Zahájení výroby přizpůsobeného zařízení a stavebních prací na místě po potvrzení smlouvy.
- Instalace a uvedení do provozu – Kompletní instalace, integrované uvedení do provozu a zkušební provoz, dokud není dosaženo stabilního provozu zařízení a splnění předpisů.
- Přijetí projektu a školení – Podpora při postupech environmentálního přijetí projektu a poskytnutí profesionálního školení provozních pracovníků.
- Dlouhodobá technická podpora – Poskytování preventivní údržby, pravidelných kontrol, optimalizace systému, modernizace zařízení a technické podpory po celou dobu životnosti.
EN
