Energijos kaupimo akumuliatorių nuotėkų tvarkymas

1. Nuotekų šaltiniai, tipiški teršalai ir vandens charakteristikos

Nuotekos iš energijos kaupiklių baterijų gamybos susidaro pagrindiniuose šešiuose gamybos etapuose: katodo medžiagos sintezėje, elektrodų dengime, elektrolito pripildyme ir formavime, baterijų elementų valymo procese, ultragryno vandens gamyboje ir darbo patalpų grindų valymo metu.

Litiu ir geležimi pagrįstų fosfatų (LFP) baterijų gamybos nuotekos daugiausia yra rūgštinės ir turi didelę fosforo bei litio koncentraciją. Niobio, kobalto ir mangano (NCM) baterijų gamyba sukuria nuotekas, kurių sudėtyje yra sudėtingų niobio, kobalto ir mangano junginių, o elektrolito paruošimas – fluorą turinčias organines nuotekas. Be to, ultragryno vandens sistemos išmeta druskingas koncentratų srautas.

Nuotekose yra trys pagrindinės teršalų kategorijos:

• Sunkieji metalai, įskaitant litį (Li), niobį (Ni), kobaltą (Co), mangano (Mn), geležį (Fe), varį (Cu) ir aliuminį (Al), dažnai egzistuoja stabiliose kompleksinėse formose, kurios sunkiai pašalinamos įprastomis nuosėdinimo metodais.
• Organiniai teršalai, ypač N-metil-2-pirolidononas (NMP), karbonatų pagrindu paremti elektrolitai ir PVDF rišamieji medžiagų komponentai. Cheminio deguonies suvartojimo (COD) reikšmės paprastai svyruoja nuo 3000 iki 8000 mg/L, o biologinė skaidomumas yra žemas.
• Neorganiniai teršalai, įskaitant fluoridus, fosfatą ir sulfatus, bendros tirpiosios medžiagos (TDS) viršija 25 000 mg/L, o pH reikšmės svyruoja nuo 2 iki 12.

Ši nuotekų rūšis pasižymi dideliu druskingumu, stipriu koroziniu poveikiu, reikšmingais debito ir vandens kokybės svyravimais bei turi atitikti griežtus išleidimo reikalavimus, nustatytus GB 30484–2013 standarte – „Baterijų pramonės teršalų išleidimo norma“.

2. Dažniausiai klientų kylančios problemos

Akišai didėjantys aplinkos sąlygų laikymosi reikalavimai energijos kaupimo baterijų pramonėje. Sunkieji metalai, fluoridas ir COD yra pagrindiniai reguliavimo rodikliai, o net nedideliai nuotekų kokybės svyravimai gali sukelti neatitiktį ir aplinkos baudas.

Įprastų valymo sistemų veikimui dažnai reikia per didelio chemikalų kiekio, o jos sukuria didelius pavojingų dumblių kiekius, todėl eksploatacijos ir šalinimo išlaidos yra labai aukštos.

Standartinė valymo įranga dažnai nepajėgi išspręsti šios pramonės specifinių problemų, tokių kaip sudėtingų sunkiųjų metalų junginių pašalinimas arba membranų užteršimas dėl didelės druskos koncentracijos nuotekose. Dažni sistemos sustabdymai techninėms priežiūroms neigiamai veikia nuolatinę gamybos įmonės veiklą.

Tuo pat metu vertingi metalai, pvz., litis ir nikelis, dažnai prarandami nuotekose, dėl ko sumažėja išteklių atkūrimas ir kyla nereikalingos ekonominės nuostolios.

Kadangi gamybos galios toliau plečiamos, tradicinės betoninės nuotekų valymo įrangos reikalauja didelės vietos, siūlo ribotą automatizaciją ir jų modernizavimas yra sudėtingas. Pramonė vis labiau reikalauja integruotų, pritaikytų nuotekų valymo sprendimų, kurie būtų specialiai sukurti energijos kaupimo baterijų gamybai.

3. Valymo procesas ir pagrindinių įrengimų konfigūracija

Norint veiksmingai valyti energijos kaupimo baterijų nuotekas su jų sudėtingomis savybėmis, mes naudojame integruotą valymo procesą, kuris susideda iš:

Atskiriamasis surinkimas ir pirminis valymas → Pažangus oksidavimas → Biologinis valymas → Pažangus membraninis druskos pašalinimas → MVR kristalizacija beveik nuliniam skystųjų nuotekų išmetimui (ZLD)

Priešdoroant pateikiamos skirtingos nuotekų srautų rūšys, kurios surenkamos atskirai ir apdorojamos lyginamųjų talpyklų, pH reguliavimo, kompleksų skaidymo reaktoriuose, dviejų pakopų koaguliacijos ir nuosėdinimo bei ištirpusio oro plūduriavimo (DAF) sistemose, kad efektyviai būtų pašalinti pakabintieji kietieji dalelės, dauguma sunkiųjų metalų ir fluoro junginiai.

Atspariems organiniams junginiams naudojama Fenton'o oksidacija arba ozono pažangioji oksidacija, kad būtų suskaidyti sudėtingi organiniai molekuliniai junginiai ir žymiai pagerintas biologinis skaidomumas.

Biologinio valymo etape taikoma UASB + dviejų pakopų A/O + MBR technologija, kad efektyviai būtų pašalinami COD, amonio azotas ir bendrasis fosforas.

Sudėtingoms desalinizacijos užduotims atlikti naudojama neprisikimanti atvirkštinės osmoso (RO) sistema, sujungta su elektrodinės dezionizacijos (EDI) sistema, kuri gamina aukštos kokybės perdirbtą vandenį, tinkamą pakartotiniam naudojimui akumuliatorių gamyboje ir valymo procesuose.

Galutinis aukštos druskingumo koncentratas apdorojamas naudojant DTRO membranų koncentraciją, po kurios seka MVR garinimas ir kristalizacija, kad būtų pasiektas druskos sukietais ir beveik nulinis skystų nuotekų išmetimas.

Pagrindiniai įrenginiai yra:

• Rūgščiai ir šarmams atsparūs PE išlyginamieji bakai
• Sunkiųjų metalų chelaciniai reaktoriai
• Mikro/nano ozono oksidacinės sistemos
• Prieš užsikimšimą skirtos membraninės filtravimo sistemos
• MVR garintuvai
• Automatinės tiesioginės vandens kokybės stebėsenos sistemos
• Intelektualūs chemikalų dozavimo valdymo skydeliai

4. Sprendimo privalumai

Mūsų nuotekų valymo sprendimas yra specialiai sukurtas energijos kaupiklių baterijų gamybai.

Integruojant dviejų pakopų fluoridų pašalinimo technologiją kartu su chelatinės dervos giliosios absorbcijos technologija sistema efektyviai pašalina sudėtingus sunkiuosius metalus ir fluoridus, užtikrindama, kad apdoroto vandens kokybė nuolat viršytų nacionalinius nuotekų išleidimo reikalavimus ir sumažintų aplinkos sąryšių atitikties riziką.

Pateikiame visiškai pritaikytą, nestandartinę įrangą, suprojektuotą pagal nuotekų savybes, gamybos objekto planavimą ir būsimą gamybos plėtrą. Sustiprintos korozijai atsparios konstrukcijos, nuo užsikimšimo apsaugoti srauto kanalai bei optimizuoti įrangos matmenys užtikrina patikimą veikimą esant labai druskingoms, korozinėms ir kintamos sudėties nuotekoms.

Visa pagrindinė mechaninė įranga, elektrinės valdymo sistemos ir vandens valymo komponentai sertifikuoti pagal CE, UL ir ISO standartus, atitinkantys tiek Europos, tiek Šiaurės Amerikos saugos reikalavimus bei palaikantys visuotinį projektų atitikties ir priėmimo užtikrinimą.

Sistema užtikrina puikią atsparumą hidraulinėms ir teršalų apkrovos svyravimams. Atskirai surinkti nuotekos efektyviai stabilizuoja įeinančios vandens kokybę, o antipuvinė membraninė technologija sumažina techninės priežiūros dažnumą ir įrangos prastovas daugiau nei 70 %.

Vandens pakartotinio naudojimo rodiklis gali viršyti 90 %, tuo pat metu galima vienu metu atkurti vertingus metalus, pvz., litį ir nikelį, kuris žymiai sumažina šviežio vandens suvartojimą ir pavojingų atliekų šalinimo sąnaudas.

Modulinis integruotas dizainas reikalauja maždaug 40 % mažiau montavimo vietos nei įprastos civilinės statybos sistemos ir leidžia lankščiai plėsti pajėgumus ateityje. Visiškai automatinė protinga veikla nuolat optimizuoja cheminės medžiagos dozavimą ir sistemos cirkuliaciją, tuo pačiu minimaliai ribodama rankinę įsikišimą.

Be to, mes teikiame išsamų techninį dokumentų rinkinį, kuris palaiko aplinkos poveikio vertinimus (APV), projektų priėmimą ir nuotekų išleidimo leidimų paraiškas.

5. Projektų nuorodos ir palaikomieji dokumentai

Mes sėkmingai įvykdėme daugybę nuotekų valymo projektų energijos kaupimo baterijų gamintojams Guangdongo, Dziansu, Hunano ir kitose regionuose, turėdami išsamios patirties aptarnaudami tiek LFP, tiek NCM baterijų gamybos įmones.

Vienas pagrindinių projektų – 6 GWh/ metai skirtas Ličio geležies fosfato (LFP) energijos kaupimo baterijų nulinio skysčių nuotekų (ZLD) projektas, kurio nuotekų valymo pajėgumas – 550 m³/dienai.

Valyti vanduo nuolat perdirbamas elektrodų plovimo procesuose, kas leidžia kasmet taupyti apie 180 000 m³ šviežio vandens ir sumažinti pavojingų atliekų kiekį 55 %. Projektas pirmą kartą pateikus sėkmingai išlaikė aplinkos priėmimo inspekcijas.

Pridėta dokumentacija apima:

• CE, UL ir ISO sertifikatus
• Savo nuosavybės priskiriamų nuotekų valymo procesų patentus
• Trečiųjų šalių vandens kokybės tyrimų ataskaitos
• Aplinkos priėmimo patvirtinimo dokumentus
• Panašių etaloninių projektų nuorodų sutartis
• Visapusiškas eksploatacijos ir techninės priežiūros garantijos sutartis

6. Paslaugų apimtis ir bendradarbiavimo procesas

Mes teikiame visapusiškas EPC „raktas rankose“ nuotekų valymo paslaugas, įskaitant vietos tyrimus, nuotekų charakterizavimą, bandymus mažame mastelyje, pritaikytą procesinę inžineriją, nestandartinės įrangos gamybą, statybos darbus, įrengimo darbus, paleidimą, aplinkos reikalavimų laikymosi palaikymą, kasmetinį eksploatavimą ir techninę priežiūrą, sistemos modernizavimą bei visą gyvavimo ciklą trukmės sąnaudų medžiagų tiekimą.

Taip pat galima teikti pritaikytas paslaugas, pvz., nuotekų išteklių atkūrimą ir vertingų metalų atkūrimą, atsižvelgiant į kliento reikalavimus.

Standartinis bendradarbiavimo procesas

• Vietos apžvalga ir vandens ėminiai – Atlikti vietos tyrimus, nuotekų analizę ir parengti profesionalų vandens kokybės vertinimo ataskaitą.
• Pritaikyto sprendimo projektavimas – Sukurti pritaikytą valymo procesą, išsamią kainos pasiūlymą ir 3D gamybos objekto planą remiantis gamybos sąlygomis.
• Įrangos gamyba ir statyba – Pradėti pritaikytos įrangos gamybą ir vietos statybos darbus po sutarties patvirtinimo.
• Įrengimas ir paleidimas – Baigti įrengimo darbus, kompleksinį sistemos bandymą ir paleidimą, kad būtų užtikrintas stabilus atitikimas reikalavimams.
• Projekto priėmimas ir mokymai – padėti vykdyti aplinkos priėmimo procedūras ir teikti išsamių operatorių mokymų.
• Ilgalaikė techninė palaika – teikti vietos veiklos paslaugas, numatytas patikras, įrangos priežiūrą, sistemos atnaujinimus ir visą gyvenimą trunkančią techninę palaiką.