江西省の新エネルギー工場向けリチウム電池排水処理システム

水量調整、高度酸化、重金属キレート化、生物処理、高度ろ過を統合した排水処理ソリューション。リチウム電池製造排水からCOD、重金属、フッ素、難分解性有機汚染物質を効率的に除去し、安定した放流基準適合と工業用水の再利用を実現します。

技術仕様

本プロジェクトは、中国江西省にある新エネルギー電池製造施設で実施され、電極製造、電解液洗浄、生産剥離工程で発生する廃水に対して、カスタマイズされた廃水処理システムを提供しました。

このシステムは、24時間365日連続運転が求められるバッテリー生産に特化して設計されており、廃水の水質および汚染物質濃度の変動が大きい状況にも対応できます。処理後の放流水は、一貫して現地の環境放流基準および産業用水の再利用要件を満たします。

標準処理プロセス

廃水分流・集水 → 均質調整槽 → pH調整 → フェントン高級酸化 → 重金属キレート化・凝集・沈殿 → 水解酸化 → 生物接触酸化 → 砂ろ過・活性炭ろ過 → 水の再利用または規制適合放流

主な特長

• リチウムイオン電池製造廃水という複雑な廃水を効率的に処理
• NMP（N-メチル-2-ピロリドン）溶剤や剥離薬品など、難分解性有機化合物の効果的な分解
• ニッケル（Ni）、コバルト（Co）、マンガン（Mn）などの微量重金属およびフッ素系汚染物質の除去
• COD、色度、浮遊物質、濁度の大幅な低減
• PLCを採用した知能型自動制御システム
• 自動薬品投与
• オンライン水質監視
• 自動スラッジ排出機能
• 定時自動フィルター逆洗
• 水理的・有機的ショック負荷に対する高い耐性
• スラッジ発生量が少なく、運転コストを削減
• 手動介入を最小限に抑え、連続的かつ高負荷な電池製造工程に対応して設計

アプリケーション

本廃水処理ソリューションは、江西省および中国中部地域におけるリチウムイオン電池・エネルギー貯蔵電池・EV用電池メーカー向けに最適です。

代表的な排水発生源は以下のとおりです：

• 電池セルの製造
• 電極洗浄
• スラリー調製
• コーティングおよび剥離工程
• 設備洗浄
• 一般製造排水

リチウム電池排水の特徴は以下のとおりです：

• 複雑な有機性汚染物質
• 生分解性が低い
• 微量の重金属
• フッ素類による汚染
• 排水水質の変動が極めて大きい

従来の処理技術では、こうした条件下で安定した法令順守を達成することが困難な場合が多く見られます。

本統合型ソリューションは、以下のような用途に最適です：

• 新設の廃水処理施設
• 生産能力拡張プロジェクト
• 環境規制対応の設備更新
• 既存施設の改修工事
• 産業用水のリサイクル事業

本システムは、中国における急速に成長する新エネルギー産業が直面する、ますます厳格化する環境規制を十分に満たします。

江西省新エネルギー・リチウム電池廃水処理および水再利用プロジェクト

江西省は、中国における新エネルギー産業の主要な製造拠点の一つであり、リチウム電池のサプライチェーンが非常に高度に発達しています。大規模生産に伴い、電極スラリー調製、電極コーティング、電極洗浄、電解液取扱、剥離工程などから、電池メーカーは多量かつ複雑な産業廃水を排出します。

この廃水には、高濃度の高分子有機溶剤、残留電解液、界面活性剤、微量の重金属、フッ素化合物などが含まれています。COD濃度の変動が大きく、生物分解性が低く、従来の処理法では除去が困難な難分解性有機汚染物質が特徴です。

有効な処理を行わないと、直接放流によって環境汚染や重金属の蓄積が生じ、環境規制への不適合、淡水使用量の増加、運転コストの上昇を招き、最終的には持続可能な生産に悪影響を及ぼします。

リチウム電池製造工程から発生する廃水の特性、連続生産の要件、および江西省における現地の環境規制を踏まえ、百匯浦はカスタマイズされた、信頼性が高く保守負荷の少ない廃水処理ソリューションを開発しました。

各製造工程から発生する廃水は、専用の配管ネットワークでまず集められ、均質化槽へ導入されます。ここで流量および汚染物質濃度が調整され、生産ピーク時の急激な負荷変動を吸収し、下流の処理工程が継続的かつ安定して稼働することを確保します。

耐性有機化合物および重金属に関連する主要な課題に対処するため、まず廃水のpHを精密に調整し、フェントン高級酸化反応に最適な条件を整えます。この酸化プロセスにより、安定した有機分子構造が効率的に分解され、毒性溶媒や難分解性汚染物質が分解され、廃水の生物分解性が大幅に向上します。

次に、重金属キレート剤に加え、凝集・凝結薬品を添加して、溶解状態の重金属イオン、フッ素イオン、コロイド粒子を捕捉します。これにより、高密度のフロックが形成され、沈殿によって除去されます。この工程では、固液分離を極めて効率的に行い、生物処理前の主要な汚染物質を除去します。

前処理済みの排水は、その後、嫌気性酸化分解槽および生物接触酸化槽へと導かれ、専用の微生物群が残留する生分解性有機物をさらに分解し、放流水の品質全体を安定化させます。

最終的な仕上げ工程として、処理水は砂ろ過および活性炭ろ過を通過し、微量の浮遊物質、残留汚染物質、色、臭いを除去します。再生水は、設備の洗浄、工場内の粉じん抑制、緑地の散水など、非重要な産業用途に再利用可能です。また、処理水の余剰分は、環境規制を遵守した上で安全に放流されます。

この完全なシステムは、高度な自動化、変動する排水水質への優れた耐性、保守作業の少なさ、および連続的な産業運転下での信頼性の高い長期性能を特徴としています。リチウム電池製造に伴う複雑な排水処理課題を効果的に解決することで、本プロジェクトは顧客の淡水使用量削減、運用コストの低減、環境規制への準拠維持、および安定的・持続可能な生産の実現に貢献しました。

現在、本プロジェクトは江西省および中国中部地域における新エネルギー電池産業向け排水処理ソリューションのベンチマークとなっており、バイフイプ社がグローバルな電池メーカー向けに高性能な産業排水処理および水循環システムを提供する専門性を示しています。