سیستم تصفیه فاضلاب باتری‌های انرژی نو | مورد پروژه آنهوی

راه‌حل سفارشی تصفیه فاضلاب باتری‌های لیتیوم که اکسیداسیون پیشرفته فنتون، تصفیه بیولوژیکی چندمرحله‌ای و فناوری غشای MBR را ادغام می‌کند تا فلزات سنگین، آلاینده‌های آلی مقاوم، COD، نیتروژن آمونیاکی و نیتروژن کل را به‌طور مؤثر حذف کند و انطباق پایدار با استانداردهای تخلیه صنعت باتری در چین را تضمین نماید.

مشخصات مشتری

مشتری یکی از پیشگامان تولید باتری‌های انرژی نو در استان آنهوی، چین است و تخصص اصلی‌اش ساخت پیشرفتهٔ باتری‌های لیتیوم‌یون و فناوری‌های تولید هوشمند باتری است.

این شرکت همکاری استراتژیکی با شرکت ۲۴ام تکنولوژیز برقرار کرده تا فناوری‌های نسل بعدی باتری‌های نیمه‌جامد و جامد را توسعه دهد و یک پلتفرم تولید پیشرفته برای محصولات باتری با عملکرد بالا ایجاد کند.

بازبینی پروژه

فرآیند اصلی تصفیه

پیش‌تیمار فیزیکوشیمیایی (انعقاد و ته‌نشینی فنتون) → بی‌هوازی (A) → بی‌اکسیژن (A) → هوازی (O) → بی‌هوازی (A) → هوازی (O) → بیوراکتور غشایی MBR → تخلیهٔ مطابق با استاندارد

استاندارد تخلیه

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

نکات برجسته پروژه

• عملیات پیوسته بلندمدت پایدار
• سیستم لوله‌کشی صنعتی مقاوم در برابر مواد شیمیایی
• فناوری پرداخت نهایی پیشرفتهٔ غشایی MBR
• کیفیت پایدار و قابل اعتماد پساب خروجی
• مساحت اشغالی کم تجهیزات
• تولید کم لجن
• برای تولید صنعتی مداوم طراحی‌شده است

توضیحات فرآیند

پس از انجام بررسی جامع سایت و تحلیل کیفیت فاضلاب، تیم مهندسی بَیهوِیپو راه‌حلی یکپارچه برای تصفیه فاضلاب شامل چهار مرحله اصلی تصفیه طراحی کرد.

۱. پیش‌تصفیه فیزیکوشیمیایی

اولین قدم در تصفیه فاضلاب، تنظیم pH است تا یون‌های فلزات سنگین محلول به صورت رسوب‌های نامحلول تبدیل شوند. سپس فرآیندهای لخته‌سازی، منعقدسازی، ته‌نشینی و فیلتراسیون دقیق برای حذف مواد معلق و همچنین بخش عمده‌ای از ترکیبات آلی با وزن مولکولی بالا اعمال می‌شوند.

۲. اکسیداسیون پیشرفته فنتون

فاضلاب پیش‌تصفیه‌شده وارد فرآیند اکسیداسیون پیشرفته فنتون (AOP) می‌شود.

رادیکال‌های هیدروکسیل تولیدشده در طول واکنش، ترکیبات آلی مقاومی را که تجزیه زیستی آنها دشوار است، به‌طور مؤثر شکسته و قابلیت تجزیه زیستی فاضلاب را به‌طور چشمگیری افزایش داده و بار تصفیه را برای فرآیندهای زیستی پایین‌دست کاهش می‌دهند.

۳. تصفیه زیستی چندمرحله‌ای

پساب به‌صورت متوالی از طریق مراحل زیر تصفیه می‌شود:

• واکنش‌دهنده‌های بی‌هوازی
• واکنش‌دهنده‌های بدون اکسیژن
• واکنش‌دهنده‌های بیولوژیکی هوازی چندمرحله‌ای

جامعه‌های میکروبی تخصصی آلاینده‌های آلی باقی‌مانده را متابولیزه می‌کنند و در عین حال، نیتروژن آمونیاکی (NH₃-N) و نیتروژن کل (TN) را نیز حذف می‌نمایند و این‌گونه تصفیه بیولوژیکی بسیار کارآمدی را به‌دست می‌آورند.

۴. صیقل‌دهی غشایی MBR

پساب نهایی بیولوژیکی با استفاده از فناوری بیوراکتور غشایی (MBR) تصفیه می‌شود.

سیستم غشایی لجن فعال و آلاینده‌های معلق اندک را به‌طور مؤثر جداسازی می‌کند و پسابی با کیفیت بسیار بالا و پایدار تولید می‌نماید که کاملاً با استانداردهای ملی تخلیه انطباق دارد.

مزایای کلیدی

۱. بازده بالای حذف آلاینده‌ها

این سیستم به‌طور مؤثر حذف می‌کند:

• نیکل (Ni)
• کوبالت (Co)
• منگنز (Mn)
• سرب (Pb)
• حلال‌های آلی
• تیغه‌های فعال سطحی
• آلاینده‌های اسیدی و قلیایی

آب فاضل تصفیه‌شده به‌طور پایدار معیارهای ریزش صنعتی را برآورده می‌کند.

۲. کیفیت پایدار خروجی

فرآیند تصفیه عملکرد بلندمدت قابل اعتمادی ارائه می‌دهد و نوسانات کمی در کیفیت آب ایجاد می‌کند؛ بنابراین برای تخلیه مستقیم یا بازیافت آب در صنایع مناسب است.

۳. بازیابی منابع ارزشمند

این سیستم را می‌توان برای بازیابی فلزات ارزشمندی مانند طلا (Au) و نقره (Ag) از جریان‌های خاص آب فاضل تنظیم کرد تا از بازچرخانی منابع حمایت شود و هزینه‌های تولید کاهش یابد.

۴. کارکرد کم‌مصرف انرژی

با طراحی بهینه‌شده فرآیند و کنترل هوشمند تجهیزات، این سیستم مصرف برق را به حداقل می‌رساند، در حالی که عملکرد عالی تصفیه را حفظ می‌کند و در نتیجه هزینه‌های بهره‌برداری کاهش می‌یابد.

۵. پایهٔ فشرده

طراحی ماژولار این سیستم فضای نصب نسبتاً کمی نیاز دارد و بنابراین برای واحدهایی با مساحت محدود در محل کاربرد مناسب است.

۶. اتوماسیون هوشمند و مقاومت بالا در برابر بارهای ناگهانی

کل کارخانه از طریق سیستم کنترل خودکار مبتنی بر PLC مدیریت می‌شود که این قابلیت‌ها را فراهم می‌کند:

• عملیات ساده
• نگهداری آسان
• کاهش نیاز به نیروی کار
• دسترسی حداقلی اپراتور به سیستم
• مقاومت بالا در برابر نوسانات هیدرولیکی و بارهای ناگهانی آلاینده‌ها
• عملکرد پایدار فرآیند تصفیه در شرایط کاری متغیر

۷. عملیات دوستدار محیط زیست

کل فرآیند تصفیه درون یک سیستم بسته انجام می‌شود که انتشار بوها را به حداقل می‌رساند و از آلودگی ثانویه جلوگیری می‌کند و هم‌زمان محیط کارخانه و اکوسیستم‌های اطراف را محافظت می‌نماید.

چالش‌های پروژه و راه‌حل‌های مهندسی

در طول اجرای پروژه با چندین چالش فنی مواجه شدیم.

چالش ۱

کیفیت فاضلاب به دلیل تولید مداوم باتری به‌طور قابل توجهی متغیر بود؛ بنابراین نیاز به پایش آنلاین ۲۴ ساعته و تنظیم پویای دوز مواد شیمیایی و پارامترهای عملیاتی وجود داشت.

راه‌حل: شرکت بایهوئی‌پو با ترکیب سیستم‌های پایش هوشمند و بهینه‌سازی خودکار فرآیند، عملکرد پایدار تصفیه را علیرغم نوسانات شرایط ورودی حفظ کرد.

چالش ۲

یون‌های فلزات سنگین خاصی به شکل‌های بسیار پیچیده‌ای وجود داشتند که حذف آن‌ها با مواد شیمیایی ته‌نشین‌کنندهٔ مرسوم دشوار بود.

راه‌حل: تیم مهندسی، شیمی ته‌نشین‌شدن را با انتخاب معرف‌های ویژهٔ درمان فلزات سنگین و کنترل دقیق دُز مواد شیمیایی بر اساس ویژگی‌های فاضلاب بهینه‌سازی کرد.

چالش ۳

بهره‌برداری بلندمدت یک واحد تصفیهٔ مقیاس‌بالا، نیازمند کنترل مؤثر هزینه‌های نگهداری و تعویض مصرفی‌ها بود.

راه‌حل: بَیهوِیپو برنامه‌ای استاندارد از نگهداری پیشگیرانه را همراه با رویه‌های بهینه‌شدهٔ بهره‌برداری ایجاد کرد و هزینه‌های عملیاتی در طول دورهٔ عمر سیستم را به‌طور چشمگیری کاهش داد، در عین حال عملکرد قابل‌اطمینان سیستم را تضمین نمود.

نتایج پروژه

با بهره‌گیری از سال‌ها تجربهٔ خود در زمینهٔ تصفیهٔ فاضلاب باتری، بَیهوِیپو سیستمی کارآمد و قابل‌اطمینان برای تصفیهٔ فاضلاب را با موفقیت تحویل داد که به نیازهای تولیدی مشتری سفارشی‌سازی شده بود.

از زمان راه‌اندازی، این پروژه عملکرد پایدار بلندمدت، انطباق مداوم با استانداردهای تخلیه محیط‌زیستی، هزینه‌های بهره‌برداری پایین و نگهداری ساده‌شده را نشان داده است.

با بهینه‌سازی مداوم فرآیند و اجرای برنامه‌ای استاندارد برای مدیریت تجهیزات، این سیستم حفاظت محیط‌زیستی قابل‌اطمینانی را برای تولید باتری فراهم می‌کند و در عین حال، تولید پایدار، انطباق با مقررات و کارایی عملیاتی بلندمدت را نیز پشتیبانی می‌نماید.

امروزه این پروژه به عنوان نمونه‌ای دیگر از موفقیت شرکت بَی‌هوِی‌پو در ارائه راه‌حل‌های کلید در دست برای تصفیه فاضلاب در صنعت جهانی رو به رشد باتری‌های انرژی جدید، مورد استفاده قرار گرفته است.