سیستم تصفیه فاضلاب آزمایشگاهی برای مراکز تحقیق و توسعه باتری | پروژه فوجیان

راه‌حل یکپارچه تصفیه فاضلاب آزمایشگاهی که شامل پیش‌تصفیه، اسیدی‌سازی هیدرولیتیک، تصفیه بیولوژیکی A/O، ته‌نشینی ثانویه و جذب با زغال فعال می‌شود؛ برای فاضلاب تحقیق و توسعه باتری حاوی فلزات سنگین، الکترولیت‌ها و آلاینده‌های آلی، به‌گونه‌ای که دفع مطابق با استانداردها و بازیافت جزئی آب تضمین شود.

مشخصات مشتری

مشتری یک شرکت پیشرو در فناوری ذخیره‌سازی انرژی است که در زمینه تحقیق و توسعه، تولید و بازرگانی‌سازی موارد زیر تخصص دارد:

• مواد اصلی هسته باتری لیتیومی
• باتری‌های ذخیره‌سازی انرژی فسفات آهن لیتیومی (LFP)
• سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی باتری (BESS)

این شرکت متعهد به ارائه راه‌حل‌های انرژی ایمن، کارآمد، پاک و پایدار در سطح جهانی است و همزمان در حال توسعهٔ محصولات نسل بعدی ذخیره‌سازی انرژی با ویژگی‌های زیر می‌باشد:

• طول عمر بیشتر در تعداد چرخه‌ها
• افزایش کارایی تولید
• بهبود بهره وری انرژی
• ثبات بیشتر در محصول
• کاهش هزینه‌های تولید
• کاهش ردپای کربن

بَیهوِیپو از طریق انجام چندین پروژه مهندسی محیط‌زیست، همکاری بلندمدتی با این مشتری برقرار کرده است. این مطالعه موردی بر سیستم تصفیه فاضلاب آزمایشگاهی طراحی‌شده برای مرکز تحقیق و توسعه باتری آن متمرکز است.

بازبینی پروژه

مشتری: شرکت پیشرو در فناوری ذخیره‌سازی انرژی

پروژه: سیستم تصفیه فاضلاب آزمایشگاه باتری

ظرفیت تصفیه: ۵۰ مترمکعب در روز

سال راه‌اندازی: ۲۰۲۳

فرآیند اصلی تصفیه

پیش‌تیمار → اسیدی‌شدن هیدرولیتیک → تیمار بیولوژیکی A/O → تصفیه‌کنندهٔ ثانویه → جذب با زغال فعال → تخلیهٔ مطابق با استاندارد

معیار طراحی

برای رعایت استاندارد تخلیهٔ آلاینده‌ها در صنعت الکترونیک طراحی شده است.

نکات برجسته پروژه

• رعایت پایدار استانداردهای تخلیهٔ محیطی
• پشتیبانی قابل‌اطمینان برای تحقیقات آزمایشگاهی و تولید نمونه‌های اولیه
• طراحی فرآیندی مقرون‌به‌صرفه
• عملکرد پایدار در دراز مدت
• عملکرد و نگهداری آسان
• مناسب برای پساب‌های پیچیدهٔ آزمایشگاهی با ویژگی‌های متغیر

منابع فاضلاب

۱. پساب آزمایش باتری

در حین آزمایش عملکرد باتری تولید می‌شود، از جمله:

• آزمایش شارژ و دشارژ
• آزمون طول عمر چرخه‌ای
• ارزیابی عملکرد

این پساب معمولاً حاوی مقادیر کمی حلال‌های آلی همراه با ترکیبات اسیدی و قلیایی است. ترکیب پساب بسته به آزمایش خاص انجام‌شده در آزمایشگاه به‌طور قابل‌توجهی متفاوت است.

۲. فاضلاب شست‌وشوی تجهیزات

در حین شست‌وشوی موارد زیر تولید می‌شود:

• تجهیزات آزمایشگاهی
• ظرف‌های آزمایشی
• ابزار آزمایش
• کف آزمایشگاه‌ها و مناطق کار

آلاینده‌های رایج شامل ذرات معلق، فلزات سنگین در مقادیر ناچیز و مواد شیمیایی باقی‌مانده از شست‌وشو هستند.

۳. فاضلاب ناشی از ریختن تصادفی

در طول تحقیق و توسعه باتری‌ها، خرابی تجهیزات یا حوادث عملیاتی ممکن است منجر به ریختن تصادفی مواد باتری و الکترولیت‌ها شود.

این فاضلاب دارای ویژگی‌های زیر است:

• ترکیب شیمیایی پیچیده
• وجود چندین ماده خطرناک
• تغییرپذیری بالا
• شرایط تخلیه غیرقابل پیش‌بینی

طراحی فرآیند

با توجه به عملیات آزمایشگاهی مشتری و ویژگی‌های فاضلاب، شرکت بایهوئی‌پو سیستم یکپارچه‌سازی‌شده‌ای را به‌صورت سفارشی توسعه داد.

۱. پیش‌پردازش

فاضلاب ابتدا از طریق صافی‌های درشت عبور می‌کند تا الیاف، ذرات پلاستیکی و سایر ذرات بزرگ که ممکن است تجهیزات پایین‌دست را آسیب دهند، حذف شوند.

سپس مخزن همگون‌سازی جریان فاضلاب و غلظت آلاینده‌ها را متعادل می‌کند تا شرایط کاری پایداری برای فرآیندهای تصفیه بعدی فراهم شود.

۲. حذف آلاینده‌های آلی

فناوری‌های پیشرفته اکسیداسیون — از جمله اکسیداسیون اوزون و اکسیداسیون فنتون — برای تجزیه مؤثر آلاینده‌های آلی و نیتروژن آمونیاکی به‌کار گرفته می‌شوند تا آن‌ها به ترکیبات قابل تجزیه‌پذیرتر یا بی‌ضررتر تبدیل شوند.

آلاینده‌های آلی مقاوم باقی‌مانده در ادامه از طریق اسیدی‌سازی هیدرولیتیک پردازش می‌شوند تا قابلیت تجزیه‌پذیری زیستی آن‌ها قبل از ورود به مرحله تصفیه زیستی بهبود یابد.

۳. تصفیه زیستی و صیقل نهایی

سپس آب‌های فاضلاب از یک سیستم تصفیه بیولوژیکی A/O (بی‌هوازی/هوازی) عبور می‌کنند که در آن جوامع میکروبی تخصصی، آلاینده‌های آلی باقی‌مانده را بیشتر حذف می‌کنند.

پس از تصفیه بیولوژیکی، یک ته‌نشین‌کننده ثانویه لجن فعال را از آب تصفیه‌شده جدا می‌کند.

در مرحله نهایی صیقل‌دهی، جذب توسط کربن فعال، ترکیبات آلی ردیابی‌شدنی، رنگ، بو و سایر آلاینده‌های باقی‌مانده را حذف می‌کند و انطباق پایدار با الزامات تخلیه را تضمین می‌نماید.

نتایج پروژه

از زمان راه‌اندازی، این سیستم تصفیه به‌طور مداوم تمام استانداردهای مورد نیاز برای تخلیه آب‌های فاضلاب آزمایشگاهی را برآورده کرده است.

انطباق محیط‌زیستی پایدار

شاخص‌های کلیدی کیفیت آب، از جمله آلاینده‌های آلی و سایر مواد تحت نظارت محیط‌زیستی، به‌طور مداوم با استانداردهای ملی و محلی تخلیه آب انطباق دارند.

بازیافت آب

بخشی از آب‌های فاضلاب تصفیه‌شده برای موارد زیر بازیافت می‌شود:

• شست‌وشوی تجهیزات آزمایشگاهی
• شست‌وشوی کف
• آب مصارف عمومی

این امر مصرف آب شیرین را کاهش داده و بازدهی کلی استفاده از آب را بهبود می‌بخشد.

مزایای اقتصادی

این پروژه مزایای عملیاتی قابل توجهی را با انجام موارد زیر فراهم کرده است:

• کاهش هزینه‌های تصفیه فاضلاب
• کاهش وابستگی به منابع آب شیرین
• کاهش کلی هزینه‌های بهره‌برداری
• حداقل‌سازی ریسک‌های ناشی از عدم انطباق با مقررات زیست‌محیطی
• پیشگیری از جریمه‌های نظارتی مرتبط با تخلیه فاضلاب غیرمطابق با استانداردها

دیدگاه صنعتی

با تشدید فزاینده مقررات زیست‌محیطی برای صنعت انرژی تجدیدپذیر چین، تولیدکنندگان باتری لیتیومی و مؤسسات تحقیقاتی تحت فشار رو به افزایشی برای دستیابی به عملکرد زیست‌محیطی بالاتر در کنار گسترش ظرفیت تولید قرار دارند.

مقامات دولتی به تقویت نظارت بر تخلیه فاضلاب صنعتی ادامه می‌دهند و از تولیدکنندگان باتری می‌خواهند خروجی تولید را بدون افزایش تأثیرات زیست‌محیطی ارتقا دهند.

در نتیجه، تقاضای رو به افزایشی برای سیستم‌های تصفیه فاضلابی وجود دارد که ویژگی‌های زیر را ارائه می‌دهند:

• عملیات ساده
• عملکرد پایدار تصفیه
• هزینه های عملیاتی پایین
• قابلیت اطمینان زیست‌محیطی بالا

بای هوی پو همچنان متعهد به ترکیب فناوری‌های درمان فیزیکوشیمیایی با فرآیندهای درمان بیولوژیکی است و از نقاط قوت هر دو رویکرد برای درمان کارآمد پساب باتری‌های لیتیوم پیچیده بهره می‌برد. این فلسفهٔ درمان ترکیبی یکی از عملی‌ترین و مؤثرترین راه‌حل‌ها برای مدیریت پساب‌های مقاوم تولیدشده توسط واحدهای مدرن ساخت باتری و تحقیق و توسعه است.

اجراي موفق این پروژهٔ درمان پساب آزمایشگاهی، تخصص بای هوی پو را در ارائهٔ راه‌حل‌های درمان پساب قابل اعتماد، مقرون‌به‌صرفه و مطابق با الزامات زیست‌محیطی برای صنعت جهانی باتری‌های لیتیوم و ذخیره‌سازی انرژی بیش از پیش نشان می‌دهد.