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리튬 배터리 제조 과정에서 발생하는 폐수는 주로 양극 및 음극 소재 제조, 전극 코팅, N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 용매 회수, 전해액 충전, 포메이션 및 에이징, 설비 세척, 배터리 셀 세척, 작업장 바닥 청소 단계에서 발생한다. 본 솔루션은 리튬 철 인산(LFP), 니켈 코발트 망간(NCM) 및 기타 리튬 배터리 기술의 생산 공정에서 발생하는 폐수에 적용 가능하다.
해당 폐수는 리튬 배터리 산업 특유의 특성을 보이며, 중금속, 불소, 인산염, 고농도 용존 염류 등 복합 오염물질을 함유한다.
또한 산성과 알칼리성 공정 유출수가 교대로 발생함에 따라 pH가 크게 변동하고, 총 용존 고형물(TDS) 농도가 상승하며, 폐수 유량과 성분 모두에서 큰 변동이 발생함. 효과적인 처리 없이는 잔류 중금속과 과다한 불소 농도가 배출 기준을 쉽게 초과할 수 있음.
폐수 처리 시스템은 GB 30484-2013 – ‘배터리 산업 오염물질 배출 기준’의 엄격한 요구 사항을 준수해야 하며, 동시에 환경 배출 기준과 생산 공정 재사용수 요구 사항을 모두 충족해야 함.
리튬 이차전지 제조에 대한 환경 규제는 점차 강화되고 있으며, 중금속과 불소는 핵심 준수 지표로 지정됨. 폐수 품질에서 미세한 변화라도 환경 비준수로 이어질 수 있음.
기존 폐수 처리 기술은 안정적인 중금속 복합체를 분해하는 데 한계가 있어, 처리 성능이 불안정할 뿐만 아니라 과도한 화학 약품 투입과 다량의 유해 슬러지 발생을 초래하여 운영 및 처분 비용이 높아진다.
또한 내성 유기 화합물은 자주 막 오염, 설비 부식, 계획 외 정지를 유발하여 지속적인 생산에 부정적인 영향을 미친다.
게다가 일반적인 폐수 처리 설비는 리튬 이차전지 제조에서 흔히 나타나는 고염분·고부식성 운전 조건을 고려하지 않고 설계되었기 때문에 시스템 적응성이 낮고 설비 신뢰성이 떨어진다.
기존의 여러 처리 시스템은 또한 상대적으로 낮은 수자원 회수율을 달성하여, 귀중한 금속과 수자원의 상당한 손실을 초래한다. 전통적인 민간 폐수 처리 시설은 넓은 설치 면적을 필요로 하며, 향후 확장에 대한 유연성이 제한되어 급속히 성장하는 배터리 제조 공장에는 부적합하다.
리튬 이온 배터리 폐수의 복잡한 특성을 해결하기 위해, 당사는 다음으로 구성된 전용 처리 공정을 적용한다.
분류 수집 및 전처리 → 착화제 해리 및 산화 → 응집 및 침전 → 생물학적 처리 → 고도 막 탈염 → 농축액 체적 감소
고농도 폐수와 저농도 폐수를 각각 분리 수집한 후, 처리 전에 유량 및 농도를 균질화한다.
전용 탈복합화 반응기가 안정적인 중금속 복합체를 효과적으로 분해한 후, 응집 및 침전 공정과 고효율 불소 제거 시스템을 함께 적용하여 대부분의 중금속, 불소 및 부유 고형물을 제거한다.
그 다음 고도 산화 기술을 적용하여 난분해성 유기 화합물을 분해하고 폐수의 생물분해성을 향상시킨다.
생물학적 처리 단계에서는 A/O(무산소/호기) 공정을 활용하여 COD와 암모니아 질소를 효율적으로 제거한다.
마지막으로 초여과(UF) 시스템과 오염 방지 역삼투(RO) 막 시스템을 결합하여 생산 공정 세정에 적합한 고품질 재사용수를 생산한다. 남은 고염분 농축액은 최종 처분 전에 추가 농축 및 체적 감소 처리를 거친다.
핵심 장비는 다음과 같다:
당사의 솔루션은 리튬 배터리 제조 과정에서 발생하는 복잡한 폐수 특성을 특별히 고려하여 설계되었습니다.
자체 개발된 처리 공정은 착화 중금속을 효과적으로 분해하여 중금속과 불소 모두에 대해 높은 제거 효율을 달성하며, 방류 및 재이용 기준을 지속적으로 충족하는 정화수를 생산합니다.
당사는 리튬 배터리 생산의 높은 염분 농도와 부식성 환경에 완전히 맞춤화된 장비 솔루션을 제공합니다. 맞춤형 내부식 하우징, 내마모 구조, 막힘 방지 배관 시스템 및 전용 여과 부품을 적용함으로써 장비의 적응성, 운전 안정성 및 수명을 크게 향상시킵니다.
모든 핵심 기계 장비, 전기 제어 시스템 및 수처리 부품은 CE, UL, ISO 인증을 획득하여 제품 품질, 운전 안전성 및 국내외 프로젝트 검수 요건 준수를 보장합니다.
이 시스템은 90%를 넘는 물 재사용률을 달성하여, 수자원의 효율적인 재활용을 가능하게 하면서 동시에 유가 금속을 회수함으로써 담수 소비량과 유해 폐기물 처리 비용을 크게 줄입니다.
모듈식 통합 설계로 설치 공간 요구량을 최소화하면서도 유연한 설치, 확장 및 시스템 업그레이드를 지원합니다. 완전 자동화된 지능형 운영으로 인력 투입, 정비 빈도, 전반적인 운영 비용을 상당히 절감합니다.
리튬 배터리 제조사들을 대상으로 한 다수의 폐수 처리 프로젝트를 성공적으로 완료하였으며, LFP 및 NCM 배터리 생산 시설 모두를 아우릅니다.
대표적인 프로젝트로는 일일 처리 용량 1,000 m³ 규모의 10 GW 리튬 배터리 제조 폐수 처리 및 물 재사용 프로젝트가 있습니다.
이 시스템은 장기적으로 안정적인 운영을 입증하였으며, 중금속 과잉, 막 오염, 빈번한 정비와 관련된 문제를 효과적으로 해결하였다. 본 프로젝트는 환경 검수 점검을 성공적으로 통과하였고, 연간 30만 m³ 이상의 담수를 절약하였다.
지원 서류에는 다음이 포함됩니다:
리튬 이차전지 제조사에 대해 현장 조사, 폐수 채취 및 분석, 맞춤형 공정 설계, 비표준 장비 설계, 장비 제작, 설치, 시운전, 운영 및 정비, 환경 규제 준수 지원, 시스템 업그레이드, 수명 주기 소모품 공급을 포함한 종합 EPC 턴키 폐수 처리 솔루션을 제공한다.
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