Une solution intégrée de traitement des eaux usées comprenant un bassin d’égalisation, une oxydation avancée, une chélation des métaux lourds, un traitement biologique et une filtration avancée, permettant d’éliminer efficacement la DCO, les métaux lourds, le fluorure et les polluants organiques réfractaires présents dans les eaux usées issues de la fabrication de batteries au lithium, garantissant ainsi un rejet stable conforme aux normes en vigueur et la réutilisation industrielle de l’eau.
Spécifications techniques
Ce projet a été mis en œuvre dans une nouvelle usine de fabrication de batteries à énergie renouvelable située dans la province du Jiangxi, en Chine, et fournit un système personnalisé de traitement des eaux usées provenant de la fabrication des électrodes, du nettoyage de l’électrolyte et des procédés de décapage de production.
Le système est spécifiquement conçu pour une production continue de batteries 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7, où la qualité des eaux usées et les concentrations de polluants varient fortement. L’effluent traité est systématiquement conforme aux réglementations locales en matière de rejet environnemental et aux exigences industrielles en matière de réutilisation de l’eau.
Procédure standard de traitement
Séparation et collecte des eaux usées → Bassin d’égalisation → Ajustement du pH → Oxydation avancée par Fenton → Chélation des métaux lourds, coagulation et décantation → Acidification hydrolytique → Oxydation biologique par contact → Filtration sur sable et filtration sur charbon actif → Réutilisation de l’eau ou rejet conforme
Caractéristiques principales
- Traitement efficace des eaux usées complexes issues de la fabrication de batteries au lithium
- Dégradation efficace de composés organiques réfractaires, y compris le solvant NMP (N-méthyl-2-pyrrolidone) et les produits chimiques de décapage
- Élimination de traces de métaux lourds, notamment le nickel (Ni), le cobalt (Co) et le manganèse (Mn), ainsi que des contaminants fluorés
- Réduction significative de la DCO, de la couleur, des matières en suspension et de la turbidité
- Système de commande automatique intelligent basé sur automate programmable (PLC)
- Dose automatique de produits chimiques
- Surveillance en ligne de la qualité de l'eau
- Évacuation automatique des boues
- Rétro-lavage programmé des filtres
- Résistance élevée aux chocs hydrauliques et organiques
- Production de boues réduite et coûts d’exploitation abaissés
- Conçu pour une fabrication continue de batteries à forte charge, avec une intervention manuelle minimale
Applications
Cette solution de traitement des eaux usées convient aux fabricants de batteries lithium-ion, de batteries de stockage d’énergie et de batteries pour véhicules électriques (EV) dans toute la province du Jiangxi et en Chine centrale.
Les sources typiques d’eaux usées comprennent :
- La fabrication de cellules de batteries
- Nettoyage des électrodes
- Préparation de la boue
- Procédés d’enduction et de décapage
- Lavage des équipements
- Eaux usées industrielles générales
Les eaux usées provenant des batteries au lithium se caractérisent par :
- Des contaminants organiques complexes
- Biodégradabilité médiocre
- Des métaux lourds en traces
- Une pollution par le fluorure
- Une qualité des eaux usées fortement fluctuante
Les technologies conventionnelles de traitement éprouvent souvent des difficultés à garantir une conformité stable dans ces conditions.
Cette solution intégrée est idéale pour :
- Nouvelles stations d’épuration
- Projets d’extension de capacité
- Mises à niveau pour la conformité environnementale
- Rétrofit des systèmes existants
- Projets de recyclage des eaux industrielles
Le système répond pleinement aux exigences environnementales de plus en plus strictes imposées par l’industrie chinoise des nouvelles énergies, en pleine croissance rapide.
Projet de traitement des eaux usées et de réutilisation de l’eau pour les batteries lithium-ion dans la province du Jiangxi
La province du Jiangxi figure parmi les principaux pôles manufacturiers chinois de l’industrie des nouvelles énergies, dotée d’une chaîne d’approvisionnement très développée pour les batteries lithium-ion. Lors de la production à grande échelle, les fabricants de batteries génèrent des volumes importants d’eaux usées industrielles complexes, issues des étapes de préparation des pâtes, d’enduction des électrodes, de nettoyage des électrodes, de manipulation des électrolytes et de décapage.
Ces eaux usées contiennent des concentrations élevées de solvants organiques polymériques, d’électrolytes résiduels, de tensioactifs, de métaux lourds en traces et de composés fluorés. Elles se caractérisent par des niveaux variables de DCO, une biodégradabilité faible et des contaminants organiques réfractaires difficiles à éliminer par les méthodes conventionnelles de traitement.
En l’absence de traitement efficace, le rejet direct peut entraîner une pollution environnementale, une accumulation de métaux lourds, un non-respect des réglementations environnementales, une consommation accrue d’eau douce et des coûts d’exploitation plus élevés, affectant ainsi la production durable.
Sur la base des caractéristiques des eaux usées issues de la fabrication de batteries lithium-ion, des exigences de production continue et des réglementations environnementales locales du Jiangxi, Baihuipu a développé une solution sur mesure de traitement des eaux usées, hautement fiable et à faible besoin de maintenance.
Les eaux usées provenant de différents procédés de production sont d’abord collectées via un réseau de canalisations dédié avant d’entrer dans le bassin d’égalisation, où débit et concentrations de polluants sont homogénéisés. Cette étape absorbe efficacement les pics de charge pendant les périodes de production maximale et garantit un fonctionnement continu et stable des procédés de traitement en aval.
Pour résoudre les principaux défis liés aux composés organiques réfractaires et aux métaux lourds, les eaux usées subissent d’abord un ajustement précis du pH afin d’établir des conditions réactionnelles optimales pour l’oxydation avancée de Fenton. Ce procédé d’oxydation dégrade efficacement les structures moléculaires organiques stables, décompose les solvants toxiques et les polluants réfractaires, et améliore nettement la biodégradabilité des eaux usées.
Ensuite, des agents chélateurs de métaux lourds, ainsi que des produits de coagulation et de floculation, sont ajoutés afin de capturer les ions métalliques dissous, les fluorures et les particules colloïdales. Des flocs denses se forment et sont éliminés par décantation, permettant une séparation solide-liquide très efficace tout en éliminant les principaux polluants avant le traitement biologique.
Les eaux usées prétraitées pénètrent ensuite dans les unités d’hydrolyse-acidification et d’oxydation biologique par contact, où des communautés microbiennes spécialisées dégradent davantage les composés organiques biodégradables résiduels et stabilisent la qualité globale des effluents.
En tant qu’étape finale de polissage, l’eau traitée traverse une filtration sur sable puis une filtration sur charbon actif, éliminant ainsi les matières en suspension en traces, les contaminants résiduels, la couleur et les odeurs. L’eau réutilisable peut alors servir au nettoyage des équipements, à la suppression des poussières dans l’usine, à l’aménagement paysager et à d’autres applications industrielles non critiques, tandis que l’excédent d’eau traitée est rejeté en toute sécurité, conformément à la réglementation environnementale.
L’ensemble du système se caractérise par un haut degré d’automatisation, une excellente résistance aux variations de la qualité des eaux usées, des besoins réduits en maintenance et des performances fiables à long terme lors d’un fonctionnement industriel continu. En résolvant efficacement les défis complexes liés aux eaux usées générées par la fabrication de batteries au lithium, ce projet a permis au client de réduire sa consommation d’eau douce, de diminuer ses coûts d’exploitation, de respecter les normes environnementales et d’assurer une production stable et durable.
Aujourd’hui, ce projet constitue une solution de référence pour le traitement des eaux usées dans l’industrie des batteries à énergie nouvelle au Jiangxi et dans toute la Chine centrale, démontrant ainsi l’expertise de Baihuipu dans la fourniture de systèmes industriels performants de traitement des eaux usées et de recyclage de l’eau destinés aux fabricants mondiaux de batteries.
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