Solution personnalisée de traitement des eaux usées issues de batteries au lithium, intégrant l’oxydation avancée par Fenton, un traitement biologique à plusieurs étapes et la technologie membranaire MBR afin d’éliminer efficacement les métaux lourds, les composés organiques réfractaires, la DCO, l’azote ammoniacal et l’azote total, garantissant ainsi une conformité stable aux normes chinoises de rejet applicables à l’industrie des batteries.
Profil client
Le client est un fabricant leader de batteries à énergie nouvelle dans la province d’Anhui, en Chine, spécialisé dans la fabrication avancée de batteries lithium-ion et les technologies intelligentes de production de batteries.
L’entreprise a établi un partenariat stratégique avec 24M Technologies afin de développer les prochaines générations de technologies de batteries semi-solides et solides, créant ainsi une plateforme de fabrication avancée pour des produits batteries hautes performances.
Aperçu du projet
Procédé de traitement principal
Prétraitement physicochimique (coagulation et décantation par Fenton) → Anaérobie (A) → Anoxique (A) → Aérobie (O) → Anaérobie (A) → Aérobie (O) → Bioréacteur à membranes (MBR) → Rejet conforme
Norme de décharge
Conçu pour respecter la norme relative aux rejets de polluants dans l’industrie des batteries.
Points forts du projet
- Fonctionnement continu stable à long terme
- Système industriel de canalisations résistant aux produits chimiques
- Technologie avancée de polissage par membranes MBR
- Qualité constante et fiable des eaux usées traitées
- Empreinte au sol réduite des équipements
- Faible production de boues
- Conçu pour une production industrielle continue
Description du procédé
Après une étude approfondie du site et une analyse de la qualité des eaux usées, l’équipe d’ingénierie de Baihuipu a conçu une solution intégrée complète de traitement des eaux usées, composée de quatre grandes étapes de traitement.
1. Prétraitement physicochimique
Les eaux usées subissent d’abord un ajustement du pH afin de transformer les ions métalliques lourds dissous en précipités insolubles. La coagulation, la floculation, la décantation et la filtration de précision sont ensuite appliquées pour éliminer les matières en suspension ainsi qu’une part importante des composés organiques à haut poids moléculaire.
2. Oxydation avancée par procédé Fenton
Les eaux usées prétraitées entrent dans le procédé d’oxydation avancée de Fenton (AOP).
Les radicaux hydroxyles générés au cours de la réaction dégradent efficacement les composés organiques réfractaires, difficiles à biodégrader, améliorant ainsi nettement la biodégradabilité des eaux usées et réduisant la charge de traitement imposée aux procédés biologiques en aval.
3. Traitement biologique multi-étapes
Les eaux usées sont ensuite traitées successivement par :
- Réacteurs anaérobies
- Réacteurs anoxiques
- Réacteurs biologiques aérobies à plusieurs étapes
Des communautés microbiennes spécialisées métabolisent les polluants organiques résiduels tout en éliminant simultanément l’azote ammoniacal (NH₃-N) et l’azote total (TN), permettant ainsi une purification biologique hautement efficace.
4. Polissage membranaire MBR
L’effluent biologique final est traité par la technologie du bioréacteur à membranes (MBR).
Le système membranaire sépare efficacement les boues activées et les contaminants en suspension en traces, produisant un effluent de qualité constamment élevée, entièrement conforme aux normes nationales de rejet.
Avantages clés
1. Haute efficacité d’élimination des polluants
Le système élimine efficacement :
- Nickel (Ni)
- Cobalt (Co)
- Manganèse (Mn)
- Plomb (Pb)
- Solvants organiques
- Tensioactifs
- Les contaminants acides et alcalins
Les eaux usées traitées répondent systématiquement aux exigences industrielles en matière de rejet.
2. Qualité stable des effluents
Le procédé de traitement assure des performances fiables à long terme, avec des fluctuations minimales de la qualité de l’eau, ce qui le rend adapté aussi bien au rejet direct qu’à la réutilisation industrielle de l’eau.
3. Récupération de ressources précieuses
Le système peut être configuré pour récupérer des métaux précieux tels que l’or (Au) et l’argent (Ag) à partir de certains effluents, favorisant le recyclage des ressources tout en réduisant les coûts de production.
4. Fonctionnement économe en énergie
Grâce à une conception optimisée du procédé et à une commande intelligente des équipements, le système réduit au minimum sa consommation d’énergie tout en maintenant d’excellentes performances de traitement, ce qui se traduit par des coûts d’exploitation plus faibles.
5. Encombrement réduit
La conception modulaire du système nécessite relativement peu d’espace d’installation, ce qui le rend adapté aux installations disposant d’une surface d’usine limitée.
6. Automatisation intelligente et forte résistance aux charges de pointe
L’ensemble de l’usine est piloté par un système de commande automatique basé sur API, qui permet :
- Opération simple
- Entretien facile
- Réduction des besoins en main-d'œuvre
- Une intervention minimale de l’opérateur
- Résistance élevée aux chocs hydrauliques et aux polluants
- Performance stable du traitement dans des conditions opératoires variables
7. Fonctionnement respectueux de l’environnement
L’ensemble du procédé de traitement fonctionne en circuit fermé, ce qui réduit au minimum les émissions d’odeurs et empêche la pollution secondaire, tout en protégeant à la fois l’environnement de l’usine et les écosystèmes environnants.
Défis du projet et solutions techniques
Plusieurs défis techniques se sont posés durant la mise en œuvre du projet.
Défi 1
La qualité des eaux usées variait fortement en raison de la production continue de batteries, nécessitant une surveillance en ligne 24 heures sur 24 ainsi qu’un ajustement dynamique des doses de produits chimiques et des paramètres opératoires.
Solution : Baihuipu a mis en place des systèmes intelligents de surveillance combinés à une optimisation automatisée des procédés afin de maintenir une performance stable du traitement malgré les variations des caractéristiques des eaux entrantes.
Défi 2
Certains ions métalliques lourds étaient présents sous des formes fortement complexées, difficiles à éliminer à l’aide des produits chimiques conventionnels de précipitation.
Solution : L’équipe d’ingénierie a optimisé la chimie de précipitation en sélectionnant des réactifs spécialisés pour le traitement des métaux lourds et en contrôlant précisément la dose de produits chimiques en fonction des caractéristiques des eaux usées.
Défi 3
L’exploitation à long terme d’une installation de traitement à grande échelle exigeait un contrôle efficace des coûts de maintenance et du remplacement des consommables.
Solution : Baihuipu a mis en place, conjointement avec des procédures opératoires optimisées, un programme standardisé de maintenance préventive, réduisant ainsi sensiblement les coûts d’exploitation sur l’ensemble du cycle de vie tout en garantissant des performances fiables du système.
Résultats du projet
Fort de nombreuses années d’expérience dans le traitement des eaux usées issues de la fabrication de batteries, Baihuipu a livré avec succès un système de traitement des eaux usées hautement efficace et fiable, spécifiquement adapté aux exigences de production du client.
Depuis sa mise en service, le projet démontre une exploitation stable à long terme, un respect constant des normes environnementales de rejet, des coûts d’exploitation faibles et une maintenance simplifiée.
Grâce à une optimisation continue des procédés et à un programme normalisé de gestion des équipements, le système assure une protection environnementale fiable pour la fabrication de batteries, tout en soutenant une production durable, la conformité réglementaire et une efficacité opérationnelle à long terme.
Aujourd’hui, ce projet constitue une nouvelle référence réussie illustrant l’expertise de Baihuipu dans la fourniture de solutions clés en main de traitement des eaux usées pour l’industrie mondiale des batteries à énergie nouvelle, en pleine croissance.
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