Laborabwasserbehandlungssystem für Batterie-F&E-Zentren | Projekt Fujian

Eine integrierte Laborabwasserreinigungslösung, die Vorbehandlung, hydrolytische Versäuerung, biologische A/O-Behandlung, Nachklärung und Aktivkohleadsoption kombiniert, für Abwasser aus der Batterieforschung und -entwicklung mit Schwermetallen, Elektrolyten und organischen Verunreinigungen, um eine konforme Einleitung und teilweise Wasserrückführung sicherzustellen.

Kundenprofil

Der Kunde ist ein führendes Unternehmen für Energiespeichertechnologie, das sich auf Forschung, Entwicklung, Fertigung und Kommerzialisierung spezialisiert hat:

• Grundstoffe für Lithiumbatterien
• Lithium-Eisenphosphat-(LFP-)Energiespeicherbatterien
• Batterie-Energiespeichersysteme (BESS)

Das Unternehmen verpflichtet sich, weltweit sichere, effiziente, saubere und nachhaltige Energiesysteme bereitzustellen und gleichzeitig kontinuierlich Energiespeicherprodukte der nächsten Generation zu entwickeln mit:

• Längere Zyklenlebensdauer
• Höherer Fertigungseffizienz
• Verbesserte Energieeffizienz
• Höhere Produktkonsistenz
• Geringere Produktionskosten
• Verminderte CO₂-Bilanz

Baihuipu hat durch mehrere Umwelttechnikprojekte eine langfristige Partnerschaft mit dem Kunden aufgebaut. Diese Fallstudie konzentriert sich auf das Laborabwasseraufbereitungssystem, das für dessen Batterie-F&E-Zentrum konzipiert wurde.

Projektübersicht

Kunde: Führendes Unternehmen für Energiespeichertechnologie

Projekt: Laborabwasseraufbereitungssystem für Batterien

Behandlungskapazität: 50 m³/Tag

Inbetriebnahmejahr: 2023

Hauptbehandlungsverfahren

Vorbehandlung → Hydrolytische Versäuerung → Biologische A/O-Behandlung → Nachklärbecken → Aktivkohle-Adsorption → Einhaltung der Einleitungsanforderungen

Entwurfsstandard

Entworfen zur Einhaltung der Emissionsgrenzwerte für die Elektronikindustrie.

Projekthighlights

• Stabile Einhaltung der umweltrechtlichen Einleitungsanforderungen
• Zuverlässige Unterstützung für Laborforschung und Pilotproduktion
• Kostengünstige Prozessgestaltung
• Stabile Langzeitfunktion
• Einfache Bedienung und Wartung
• Geeignet für komplexe Laborabwässer mit schwankenden Eigenschaften

Abwasserquellen

1. Abwasser aus Batterietests

Entsteht während der Batterieleistungsprüfung, darunter:

• Lade- und Entladetests
• Zykluslebensdauertests
• Leistungsbewertung

Dieses Abwasser enthält typischerweise geringe Mengen organischer Lösungsmittel sowie saure und alkalische Verbindungen. Die Zusammensetzung des Abwassers variiert stark je nach speziellem Laborexperiment.

2. Abwasser aus der Gerätereinigung

Entsteht beim Reinigen von:

• Laborgeräte
• Versuchsgefäßen
• Prüfgeräte
• Laborflächen und Arbeitsbereiche

Typische Verunreinigungen umfassen Schwebstoffe, Spuren schwerer Metalle und Reste von Reinigungschemikalien.

3. Abwasser aus versehentlichen Verschüttungen

Während der Batterieforschung und -entwicklung können Geräteausfälle oder betriebliche Zwischenfälle zur versehentlichen Freisetzung von Batteriematerialien und Elektrolyten führen.

Dieses Abwasser zeichnet sich durch folgende Merkmale aus:

• Komplexe chemische Zusammensetzung
• Mehrere gefährliche Stoffe
• Hohe Variabilität
• Unvorhersehbare Einleitungsbedingungen

Prozessdesign

Basierend auf den Laborbetrieben und Abwassereigenschaften des Kunden entwickelte Baihuipu ein maßgeschneidertes integriertes Aufbereitungssystem.

1. Vorbehandlung

Das Abwasser durchläuft zunächst eine Grobabscheidung, um Fasern, Kunststoffreste und andere große Partikel zu entfernen, die nachgeschaltete Anlagen beschädigen könnten.

Ein Ausgleichsbecken gleicht dann sowohl den Abwasserstrom als auch die Schadstoffkonzentrationen aus und gewährleistet stabile Betriebsbedingungen für nachfolgende Aufbereitungsprozesse.

2. Entfernung organischer Schadstoffe

Fortgeschrittene Oxidationstechnologien – darunter Ozonoxidation und Fenton-Oxidation – werden eingesetzt, um organische Schadstoffe und Ammoniumstickstoff wirksam abzubauen und in besser biologisch abbaubare oder harmlose Verbindungen umzuwandeln.

Verbleibende schwer abbaubare organische Verunreinigungen werden anschließend durch hydrolytische Versäuerung behandelt, wodurch die Biologischabbaubarkeit vor dem Eintritt in die biologische Behandlungsstufe verbessert wird.

3. Biologische Behandlung und endgültige Polierung

Das Abwasser durchläuft dann ein A/O-System (Anaerob/Anoxisch–Oxisch) zur biologischen Behandlung, in dem spezialisierte mikrobielle Gemeinschaften weitere organische Verunreinigungen entfernen.

Nach der biologischen Behandlung erfolgt in einem Nachklärbecken die Trennung des Belebtschlamms vom gereinigten Wasser.

Als letzter Polierschritt entfernt die Aktivkohleadsorption Spuren organischer Verbindungen, Farbstoffe, Gerüche und Restverunreinigungen und gewährleistet so eine stabile Einhaltung der Einleitungsanforderungen.

Projektergebnisse

Seit Inbetriebnahme erfüllt das Aufbereitungssystem kontinuierlich sämtliche geforderten Einleitungsstandards für Laborabwasser.

Stabile Umweltkonformität

Wichtige Wasserqualitätsparameter – darunter organische Schadstoffe und andere regulierte Verunreinigungen – erfüllen durchgängig nationale und lokale Umwelt-Einleitungsstandards.

Wasserrückgewinnung

Ein Teil des aufbereiteten Abwassers wird wiederverwendet für:

• Reinigung von Laboreinrichtungen
• Bodenreinigung
• Allgemeines Nutzwasser

Dadurch sinkt der Frischwasserverbrauch und die gesamte Wassernutzungseffizienz steigt.

Wirtschaftliche Vorteile

Das Projekt hat erhebliche betriebliche Vorteile gebracht durch:

• Senkung der Kosten für die Abwasseraufbereitung
• Verringerung der Abhängigkeit von Süßwasserressourcen
• Senkung der gesamten Betriebskosten
• Minimierung der Risiken im Zusammenhang mit Umweltvorschriften
• Vermeidung behördlicher Sanktionen infolge nicht konformer Abwasserentsorgung

Branchenperspektive

Angesichts immer strengerer Umweltvorschriften für Chinas Neue-Energie-Industrie stehen Hersteller und Forschungseinrichtungen für Lithiumbatterien unter wachsendem Druck, eine höhere Umweltleistung zu erzielen, während sie gleichzeitig ihre Produktionskapazität ausbauen.

Die zuständigen Behörden verstärken kontinuierlich die Überwachung der industriellen Abwasserentsorgung und verlangen von Batterieherstellern, eine höhere Produktionsausbeute zu erreichen, ohne die Umweltbelastung zu erhöhen.

Daher steigt die Nachfrage nach Abwasseraufbereitungssystemen, die Folgendes bieten:

• Einfache Bedienung
• Stabile Behandlungsleistung
• Niedrige Betriebskosten
• Hohe Umweltzuverlässigkeit

Baihuipu bleibt weiterhin verpflichtet, physikochemische Aufbereitungstechnologien mit biologischen Aufbereitungsverfahren zu integrieren und dabei die jeweiligen Stärken beider Ansätze zu nutzen, um komplexe Abwässer aus Lithium-Batterien effizient zu behandeln. Diese integrierte Aufbereitungsphilosophie stellt eine der praktikabelsten und wirksamsten Lösungen zur Behandlung schwer abbaubarer Abwässer dar, die in modernen Batterieproduktions- und F&E-Anlagen entstehen.

Die erfolgreiche Umsetzung dieses Laborabwasser-Aufbereitungsprojekts unterstreicht erneut Baihuipus Fachkompetenz bei der Bereitstellung zuverlässiger, kosteneffizienter und umweltkonformer Abwasser-Aufbereitungslösungen für die globale Lithium-Batterie- und Energiespeicherindustrie.