1. Nuotekų šaltiniai, tipiški teršalai ir vandens charakteristikos
Nuotekos iš litiu baterijų gamybos daugiausia susidaro katodo ir anodo medžiagų paruošimo, elektrodų dengimo, N-metil-2-pirolidono (NMP) tirpiklio atgavimo, elektrolito pripildymo, formavimo ir senėjimo, įrangos valymo, baterijų elementų plovimo bei gamyklos patalpų grindų valymo metu. Šis sprendimas taikomas nuotekoms iš litiu geležies fosfato (LFP), nikelio-kobalto-mangano (NCM) ir kitų litiu baterijų technologijų gamybos.
Nuotekos turi būdingas litiu baterijų pramonės savybes ir sudaro sudėtingą teršalų mišinį, įskaitant:
- Sunkiuosius metalus, tokius kaip litius (Li), nikelis (Ni), kobaltas (Co) ir manganas (Mn), kurių dauguma egzistuoja stabiliose kompleksinėse formose.
- Neorganinius teršalus, įskaitant fluoridus, fosfatus ir aukštą tirpios druskos koncentraciją.
- Ugniai atsparūs organiniai junginiai, ypač NMP, elektrolito likučiai ir polimeriniai rišikliai, dėl ko stipriai svyruoja cheminis deguonies suvartojimas (COD) ir sumažėja biologinė skaidomumas.
Be to, kaitriniai rūgštiniai ir šarminiai technologiniai srautai sukelia plačius pH pokyčius, padidėjusį ištirpusių medžiagų bendrą kiekį (TDS) bei reikšmingus nuotekų srauto ir sudėties svyravimus. Be veiksmingos apdorojimo sistemos likę sunkieji metalai ir per didelės fluorido koncentracijos lengvai viršys leistinus išleidimo ribos rodiklius.
Nuotekų valymo sistemos turi atitikti griežtus standarto GB 30484-2013 – „Baterijų pramonės teršalų išleidimo norma“ reikalavimus, tuo pat metu tenkindamos tiek aplinkosaugos išleidimo, tiek gamybos vandens pakartotinio naudojimo sąlygos.
2. Dažniausiai klientų kylančios problemos
Litių baterijų gamybos aplinkosaugos reikalavimai tampa vis griežtesni, o sunkieji metalai ir fluoridas paskelbti pagrindiniais atitikties kontrolės rodikliais. Net nedideli nuotekų kokybės svyravimai gali sukelti neatitiktį aplinkosaugos reikalavimams.
Įprastos nuotekų valymo technologijos turi ribotą gebėjimą skaidyti stabilius sunkiųjų metalų kompleksus, dažnai užtikrindamos nestabilią valymo efektyvumą, reikalauja per didelio chemikalų kiekio ir sukuria didelius pavojingų nuosėdų kiekius, dėl ko išauga eksploatacijos ir šalinimo sąnaudos.
Dėl atsparių organinių junginių dažnai susidaro membranų užterštumas, įrangos korozija ir neplanuoti sustojimai, neigiamai veikiantys nuolatinę gamybą.
Be to, įprasta nuotekų valymo įranga paprastai nėra suprojektuota veikti labai druskingomis ir labai agresyviomis korozinėmis sąlygomis, būdingomis litio baterijų gamybai, todėl sistema prastai prisitaiko prie aplinkos ir įrangos patikimumas sumažėja.
Daugelis įprastų valymo sistemų taip pat pasiekia santykinai žemus vandens atgavimo rodiklius, dėl ko prarandama daug vertingų metalų ir vandens išteklių. Tradicinėms civilinėms nuotekų valymo įmonėms reikia didelių montavimo plotų ir jos siūlo ribotą lankstumą ateities plėtrai, todėl jos netinka sparčiai augantiems akumuliatorių gamybos gamykliniams.
3. Valymo procesas ir pagrindinių įrengimų konfigūracija
Norėdami išspręsti litio elementų nuotekų sudėtingas savybes, naudojame specialų valymo procesą, kuris susideda iš:
Atskiro surinkimo ir pirminio valymo → Kompleksų skaidymo ir oksidavimo → Koaguliacijos ir nuosėdinimo → Biologinio valymo → Pažangaus membraninio druskos pašalinimo → Koncentrato tūrio sumažinimo
Stiprios ir silpnos nuotekų srautai renkami atskirai ir išlyginami prieš valymą.
Specializuotas dekompleksavimo reaktorius veiksmingai suskaido stabilius sunkiųjų metalų kompleksus, o vėliau jie kartu su aukštos efektyvumo fluorido pašalinimo sistema koaguliuojami ir nusėdina, kad būtų pašalinta dauguma sunkiųjų metalų, fluorido ir pakabintųjų kietųjų dalelių.
Toliau taikoma pažangioji oksidacinė technologija, skirta atsparių organinių junginių skaidymui ir nuotekų biologiniam skaidymui pagerinti.
Biologinio valymo etape naudojamas A/O (anoksizinis/oksizinis) procesas, kuris efektyviai pašalina COD ir amonio azotą.
Galutinėje stadijoje ultrafiltracijos (UF) sistema kartu su antipuvinės atvirkštinės osmozės (RO) membranų sistema gamina aukštos kokybės perdirbtą vandenį, tinkamą gamybos valymo procesams. Likęs druskingas koncentratas papildomai koncentruojamas ir sumažinamas tūris prieš galutinį šalinimą.
Pagrindiniai įrenginiai yra:
- Individualiai suprojektuoti sunkiųjų metalų dekompleksavimo reaktoriai
- Aukštos efektyvumo fluoridų pašalinimo sistemos
- Intelektualūs chemikalių dozavimo sistemos
- Prieš užsikimšimą skirtos membraninės filtravimo sistemos
- Visiškai automatiniai vandens valymo valdymo skydeliai
- Tiesioginės vandens kokybės stebėsenos sistemos
4. Sprendimo privalumai
Mūsų sprendimas yra specialiai sukurtas, kad būtų išspręstos sudėtingos litio baterijų gamybos nuotekų savybės.
Ekskluzyvus apdorojimo procesas veiksmingai skaido sudėtingus sunkiųjų metalų junginius, pasiekdamas aukštą sunkiųjų metalų ir fluorido pašalinimo efektyvumą, tuo pat metu nuolat užtikrindamas, kad apdorotas vanduo atitiktų išleidimo ir pakartotinio naudojimo reikalavimus.
Pateikiame visiškai pritaikytus įrangos sprendimus, kurie atsižvelgia į litio baterijų gamybos sąlygas – labai druskingas ir korozines aplinkas. Pritaikyti korozijai atsparūs korpusai, dėvėjimui atsparios konstrukcijos, užsikimšimams atsparios vamzdynų sistemos bei specializuoti filtravimo komponentai žymiai pagerina įrangos pritaikomumą, eksploatacinę stabilumą ir tarnavimo trukmę.
Visa pagrindinė mechaninė įranga, elektros valdymo sistemos ir vandens valymo komponentai sertifikuoti pagal CE, UL ir ISO standartus, užtikrindami produkto kokybę, eksploatacinį saugumą bei atitiktį tiek vietinėms, tiek tarptautinėms projektų priėmimo sąlygoms.
Ši sistema pasiekia vandens pakartotinio naudojimo rodiklį, viršijantį 90 %, leisdama efektyviai perdirbti vandens išteklius ir tuo pačiu atgauti vertingus metalus, taip žymiai sumažinant šviežiojo vandens suvartojimą bei pavojingų atliekų tvarkymo sąnaudas.
Modulinė integruota konstrukcija mažina įrengimo vietos reikalavimus, užtikrindama lankstų įrengimą, plėtrą ir sistemos modernizavimą. Visiškai automatizuotas protingas valdymas žymiai sumažina darbo jėgos poreikį, techninės priežiūros dažnumą ir bendras eksploatacijos sąnaudas.
5. Projektų nuorodos ir palaikomieji dokumentai
Mes sėkmingai įvykdėme daugybę nuotekų valymo projektų ličio baterijų gamintojams, apimačių tiek LFP, tiek NCM baterijų gamybos įmones.
Tipiškas projektas – 10 GW ličio baterijų gamybos nuotekų valymo ir vandens pakartotinio naudojimo projektas, kurio valymo pajėgumas – 1000 m³/parą.
Sistema parodė ilgalaikę stabilų veikimą, efektyviai išsprendė sunkiųjų metalų pertekliaus, membranų užterštumo ir dažnų techninės priežiūros problemas. Projektas sėkmingai išlaikė aplinkos priėmimo patikrinimus ir kasmet taupo daugiau nei 300 000 m³ gėlo vandens.
Pridėta dokumentacija apima:
- Savo nuosavybės priskiriamų nuotekų valymo procesų patentus
- CE ir UL sertifikavimo liudijimai
- ISO kokybės valdymo sistemos sertifikavimas
- Trečiųjų šalių akredituoti vandens kokybės tyrimų ataskaitos
- Projekto priėmimo dokumentacija
- Etaloninių projektų nuorodos sutartys
6. Paslaugų apimtis ir bendradarbiavimo procesas
Mes teikiame visapusiškas EPC „raktas rankose“ nuotekų valymo sprendimų paslaugas litio baterijų gamintojams, įskaitant vietos tyrimus, nuotekų ėminio paėmimą ir analizę, pritaikytą procesinę inžineriją, nestandartinės įrangos projektavimą, įrangos gamybą, montavimą, paleidimą, eksploataciją ir techninę priežiūrą, aplinkos reikalavimų laikymosi paramą, sistemos modernizavimą bei viso gyvavimo ciklo sąnaudų medžiagų tiekimą.
Standartinis bendradarbiavimo procesas
- Vietos tyrimas ir vandens ėmimas – atliekamas vietos tyrimas, renkami nuotekų mėginiai ir parengiamas išsamių vandens kokybės analizės ataskaita.
- Pritaikytas inžinerinis projektavimas – sukurti specialų valymo procesą, pritaikytą įrangos sprendimą ir išsamią komercinę pasiūlymą.
- Įrangos gamyba ir statyba – pradėti individualizuotos įrangos gamybą ir vietos statybos darbus po sutarties patvirtinimo.
- Įrengimo ir paleidimo darbai – visiškas įrengimas, integruotas paleidimas ir bandomasis veikimas iki pasiekiamos stabilios valymo našumo ir atitikties reglamentinėms nuostatoms.
- Projekto priėmimas ir mokymai – padėti vykdyti aplinkos priėmimo procedūras ir teikti profesinį operatorių mokymą.
- Ilgalaikė techninė priežiūra – teikti profilaktinę priežiūrą, reguliarius patikrinimus, sistemos optimizavimą, įrangos atnaujinimus ir visą gyvenimą trunkančią techninę priežiūrą.
EN
