Diseñado para instalaciones norteamericanas de fabricación de baterías de litio, este sistema integrado combina una planta de agua ultrapura de 10 T/H, una unidad de recuperación de lechada de baterías de 15 T/D y un sistema de reciclaje de aguas residuales de 40 T/D. Recupera disolvente NMP y lechada de electrodos valiosos, al tiempo que trata las aguas residuales industriales para su reutilización conforme a las normativas ambientales estadounidenses.
Especificaciones técnicas
Este proyecto integrado de tratamiento de agua se instaló en una instalación estadounidense de fabricación de baterías para energía nueva en Chicago, con una capacidad total de tratamiento de 41 m³/día. La solución completa consta de tres módulos de proceso interconectados:
- sistema de agua ultrapura de 10 T/H con ósmosis inversa (RO) de dos pasos y desionización electroquímica (EDI)
- unidad de recuperación de pasta para baterías de 15 T/D
- sistema de tratamiento y reutilización de aguas residuales industriales de 40 T/D
Flujo de proceso
1. Producción de agua ultrapura
Agua cruda → Pretratamiento → Ósmosis inversa (RO) de dos pasos → Desionización electroquímica (EDI) → Pulido con lecho mixto
El sistema produce continuamente 10 toneladas/hora de agua ultrapura para el recubrimiento de electrodos de baterías, la limpieza de equipos y otros procesos productivos de alta pureza.
2. Recuperación de pasta para baterías
Las aguas residuales de pasta para baterías se alimentan a la unidad integrada de recuperación, donde se separan y recuperan el disolvente NMP (N-metil-2-pirrolidona) y los materiales sólidos de los electrodos, para su reutilización, reduciendo significativamente el consumo de materias primas.
3. Tratamiento y reciclaje de aguas residuales
El filtrado de lodo recuperado se combina con otras aguas residuales de producción y sigue el proceso de tratamiento siguiente:
tanque de ajuste de pH → Acidificación y sedimentación por coagulación → Oxidación avanzada por Fenton → Acidificación hidrolítica + tratamiento biológico A/O-MBR → Filtración con carbón activado y filtración con arena → Tanque de agua regenerada
El sistema trata 40 toneladas/día de aguas residuales industriales y suministra agua regenerada de vuelta a la instalación de producción.
Características del Sistema
- Alta eficiencia de recuperación del valioso disolvente NMP y de la pasta para baterías
- Eliminación eficaz de compuestos orgánicos de alta demanda química de oxígeno (COD), disolventes, sólidos en suspensión y contaminantes coloidales
- Control totalmente automático basado en PLC, con supervisión remota
- Diseñado según las normas eléctricas norteamericanas y las condiciones operativas industriales en el extranjero
- Baja generación de lodos y menor consumo de productos químicos
- Diseño compacto sobre bastidor (skid-mounted) para plantas estandarizadas de fabricación de baterías
- El agua tratada cumple con los requisitos locales de vertido industrial y de reutilización del agua
Aplicaciones
Esta solución integrada de tratamiento de agua está diseñada específicamente para fabricantes de baterías de iones de litio, baterías para vehículos eléctricos (EV), baterías para almacenamiento de energía y baterías para nuevas energías en todo Estados Unidos y Norteamérica.
Atiende todo el proceso de producción de baterías, incluidos:
- Preparación de la pasta de electrodo
- Recubrimiento de Electrodos
- Limpieza de equipos
- Suministro de agua para producción
- Tratamiento de aguas residuales
- Reciclaje de agua
La fabricación de baterías enfrenta generalmente dos desafíos importantes:
- Demanda continua de agua ultrapura estable para garantizar la calidad de las baterías y el rendimiento de la producción.
- Las aguas residuales de pasta contienen disolvente NMP valioso y materiales de electrodo. Su vertido directo provoca pérdidas significativas de materiales, mientras que las aguas residuales orgánicas con alta demanda química de oxígeno (COD) dificultan cada vez más el cumplimiento ambiental.
La solución integrada ofrece simultáneamente:
- Producción de agua ultrapura
- Recuperación de materiales valiosos
- Reciclaje de aguas residuales industriales
lo que lo convierte en ideal para:
- Nuevas plantas de fabricación de baterías
- Proyectos de expansión de capacidad
- Actualizaciones de plantas existentes
- Modernizaciones para cumplimiento ambiental
- Gigafábricas de baterías en el extranjero
El sistema cumple plenamente con los rigurosos requisitos ambientales y de gestión de residuos peligrosos de Norteamérica.
Proyecto integrado de tratamiento de agua para una planta de baterías de nueva energía en Chicago, EE. UU.
A medida que la industria norteamericana de baterías de litio y almacenamiento de energía sigue expandiéndose rápidamente, los fabricantes de baterías en la zona de Chicago necesitan soluciones fiables tanto para agua de proceso de alta pureza como para la recuperación de recursos a partir de aguas residuales industriales. Los procesos de recubrimiento de electrodos, preparación de pastas y limpieza precisa exigen un suministro continuo de agua ultrapura, mientras que las aguas residuales generadas durante la producción contienen valiosos disolventes NMP y materiales para electrodos.
Los sistemas tradicionales de tratamiento independientes suelen ser fragmentados, ocupar una gran superficie y ofrecer una eficiencia limitada de recuperación. A menudo, el disolvente valioso NMP y la pasta para baterías se descartan junto con las aguas residuales, lo que incrementa los costes de materias primas y genera importantes desafíos de cumplimiento medioambiental debido a la elevada carga orgánica y al contenido de disolvente.
Para abordar estos problemas, Baihuipu diseñó una solución integral de tratamiento de agua que combina la producción de agua ultrapura, la recuperación de pasta y el reciclaje de aguas residuales en un único sistema automatizado con una capacidad total de tratamiento de 41 m³/día. Este diseño integrado resulta especialmente adecuado para instalaciones extranjeras de fabricación de baterías que requieren un alto grado de automatización y una operación manual mínima.
El agua bruta entrante ingresa primero al sistema de agua ultrapura, donde se eliminan los sólidos en suspensión y el cloro residual durante el pretratamiento. Luego, el agua se purifica mediante un sistema de ósmosis inversa de doble paso, seguido de desionización electroquímica (EDI) y pulido con lecho mixto, para producir continuamente 10 T/H de agua ultrapura de alta calidad destinada a la aplicación de recubrimiento de electrodos de baterías y limpieza de precisión, garantizando así una calidad estable en la fabricación.
Las aguas residuales de pasta de batería se tratan por separado en la unidad de recuperación de pasta de 15 T/D, donde la tecnología de separación por membrana recupera eficientemente el disolvente NMP valioso y los materiales sólidos de electrodo. Estos materiales recuperados pueden reintroducirse directamente en el proceso de preparación de pasta, reduciendo significativamente los costos de adquisición de materias primas.
Las aguas residuales restantes se combinan con otras aguas residuales de producción y entran en el sistema de tratamiento y reciclaje de aguas residuales de 40 T/D. Tras el ajuste del pH y la sedimentación por coagulación para eliminar sólidos en suspensión y contaminantes coloidales, las aguas residuales pasan por una oxidación avanzada mediante el proceso Fenton, lo que descompone eficazmente los compuestos orgánicos refractarios y reduce los niveles de DQO. A continuación, un tratamiento biológico mediante acidificación hidrolítica más un sistema A/O-MBR degrada aún más los contaminantes orgánicos residuales. Finalmente, un pulido mediante filtración con carbón activado y arena produce agua regenerada apta para refrigeración de equipos, limpieza de suelos y otras aplicaciones industriales de reutilización, reduciendo sustancialmente el consumo de agua dulce.
Todo el sistema funciona automáticamente bajo una plataforma inteligente de control basada en PLC con capacidades de supervisión remota. Diseñado para cumplir con las especificaciones eléctricas y los requisitos de conformidad ambiental de Norteamérica, el proyecto garantiza una producción fiable de agua ultrapura, recupera materiales valiosos de baterías y permite un reciclaje eficiente de aguas residuales, al tiempo que ayuda a los fabricantes a reducir sus costos operativos y alcanzar una producción sostenible.
Este proyecto representa una solución integral de tratamiento de agua de referencia para instalaciones extranjeras de fabricación de baterías de litio y sistemas de almacenamiento de energía.
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