1. Afvalwaterbronnen, typische verontreinigende stoffen en waterkenmerken
Afvalwater uit de productie van energieopslagbatterijen ontstaat voornamelijk tijdens zes cruciale productiefasen: synthese van kathodemateriaal, elektrodecoating, elektrolytinvulling en formering, reiniging van batterijcellen, productie van ultrazuiwer water en reiniging van de werkplaatsvloer.
Bij de productie van lithium-ijzerfosfaatbatterijen (LFP) bestaat het afvalwater voornamelijk uit zure stromen met hoge concentraties fosfor en lithium. Bij de productie van nikkel-kobalt-mangaanbatterijen (NCM) bevat het afvalwater gecomplexeerde verbindingen van nikkel, kobalt en mangaan, terwijl de bereiding van elektrolyten fluoridehoudend organisch afvalwater oplevert. Daarnaast geven systemen voor ultrazuiwer water concentraatstromen met een hoog zoutgehalte af.
Het afvalwater bevat drie hoofdcategorieën verontreinigende stoffen:
- Zware metalen, waaronder lithium (Li), nikkel (Ni), kobalt (Co), mangaan (Mn), ijzer (Fe), koper (Cu) en aluminium (Al), waarvan vele in stabiele gecomplexeerde vormen voorkomen die moeilijk te verwijderen zijn via conventionele neerslagprocessen.
- Organische verontreinigingen, voornamelijk N-methyl-2-pyrrolidon (NMP), carbonaatgebaseerde elektrolyten en PVDF-bindmiddelen. De COD-waarden liggen doorgaans tussen 3.000 en 8.000 mg/L, met een lage biologische afbreekbaarheid.
- Anorganische verontreinigingen, waaronder fluoride, fosfaat en sulfaat, met totaal opgeloste stoffen (TDS) boven de 25.000 mg/L en een pH die varieert tussen 2 en 12.
Het afvalwater vertoont een hoge zoutgehalte, sterke corrosiviteit, aanzienlijke schommelingen in debiet en waterkwaliteit, en moet voldoen aan de strenge lozingsvereisten van GB 30484-2013 – Lozingsnorm voor verontreinigende stoffen uit de batterijindustrie.
2. Veelvoorkomende klantuitdagingen
De eisen voor milieuconformiteit in de energieopslagbatterijindustrie worden steeds strenger. Zware metalen, fluoride en COD zijn sleutelindicatoren voor regulering, en zelfs geringe schommelingen in de kwaliteit van afvalwater kunnen leiden tot niet-conformiteit en milieuboetes.
Conventionele behandelingsystemen vereisen doorgaans overdreven dosering van chemicaliën en genereren grote hoeveelheden gevaarlijk slib, wat resulteert in hoge bedrijfs- en verwijderingskosten.
Gestandaardiseerde behandelingsapparatuur slaagt vaak niet om de specifieke uitdagingen van de industrie aan te pakken, zoals het verwijderen van gecomplexeerde zware metalen en membraanvervuiling door afvalwater met een hoog zoutgehalte. Regelmatige systeemstoppen voor onderhoud nemen negatief toe op de continue bedrijfsvoering van de installatie.
Tegelijkertijd gaan waardevolle metalen zoals lithium en nikkel vaak verloren in afvalwater, wat leidt tot lage terugwinning van grondstoffen en onnodige economische verliezen.
Naarmate de productiecapaciteit verder uitbreidt, vereisen traditionele betonnen afvalwaterzuiveringsinstallaties grote oppervlakten, bieden beperkte automatisering en zijn moeilijk te upgraden. De industrie vraagt in toenemende mate geïntegreerde, op maat gemaakte afvalwaterzuiveringsoplossingen die specifiek zijn ontworpen voor de productie van energieopslagbatterijen.
3. Behandelingsproces en configuratie van kernapparatuur
Om de complexe kenmerken van afvalwater uit energieopslagbatterijproductie effectief te behandelen, maken wij gebruik van een geïntegreerd behandelingsproces dat bestaat uit:
Gescheiden inzameling en voorbehandeling → Geavanceerde oxidatie → Biologische behandeling → Geavanceerde membraandesalinitatie → MVR-crystalisatie voor bijna nul vloeibare afvoer (ZLD)
Tijdens de voorbehandeling worden verschillende afvalwaterstromen gescheiden verzameld en verwerkt via equalisatietanks, pH-aanpassing, decomplexatiereactoren, tweetrapscoagulatie en sedimentatie, en opgeloste-luchtflotatiesystemen (DAF) om zwevende stoffen, de meeste zware metalen en fluoride efficiënt te verwijderen.
Voor moeilijk afbreekbare organische verbindingen wordt Fenton-oxidatie of geavanceerde ozonoxidatie toegepast om complexe organische moleculen af te breken en de biologische afbreekbaarheid aanzienlijk te verbeteren.
De biologische behandelingsfase maakt gebruik van een UASB + tweestaps A/O + MBR-proces om COD, ammoniakstikstof en totaal fosfor effectief te verwijderen.
Voor geavanceerde ontzilting produceert een antifouling-reverse-osmose (RO)-systeem in combinatie met elektrodeionisatie (EDI) hoogwaardig gerecupereerd water, geschikt voor hergebruik in batterijproductie en reinigingsprocessen.
De uiteindelijke zoutrijke concentraatstroom wordt behandeld met DTRO-membraconcentratie, gevolgd door MVR-verdamping en kristallisatie, wat leidt tot verstoffing van zout en bijna nul vloeibare afvoer.
Kernapparatuur omvat:
- Zuur- en alkaliresistente PE-uitgelijkingsreservoirs
- Reactoren voor chelatie van zware metalen
- Micro/nano-ozoneoxidatiesystemen
- Antifouling membraanfiltersystemen
- MVR-verdamperinstallaties
- Automatische online waterkwaliteitsmonitoringsystemen
- Intelligente besturingspanelen voor chemische dosering
4. Voordelen van de oplossing
Onze afvalwaterzuiveringsoplossing is specifiek ontworpen voor de productie van energieopslagbatterijen.
Door een tweevoudige fluoridewegvangsttechnologie te integreren met chelaterende hars-technologie voor diepe captatie, verwijdert het systeem efficiënt gecomplexeerde zware metalen en fluoride, zodat het gezuiverde water consequent aan nationale lozingsvereisten voldoet en milieucompliancerisico’s tot een minimum beperkt.
Wij leveren volledig op maat gemaakte, niet-standaard apparatuur die is ontworpen op basis van de kenmerken van het afvalwater, de indeling van de installatie en de toekomstige productie-uitbreiding. Versterkte anticorrosieconstructies, verstoppingsbestendige stromingskanalen en geoptimaliseerde afmetingen van de apparatuur garanderen betrouwbare werking onder zeer zoutachtige, corrosieve en wisselende afvalwateromstandigheden.
Alle kernmechanische apparatuur, elektrische regelsystemen en waterbehandelingscomponenten zijn gecertificeerd volgens CE-, UL- en ISO-normen, waardoor zowel Europese als Noord-Amerikaanse veiligheidseisen worden vervuld en wereldwijde projectcompliance en -acceptatie worden ondersteund.
Het systeem biedt uitstekende weerstand tegen schommelingen in hydraulische belasting en verontreinigingsbelasting. Gescheiden afvalwaterinzameling stabiliseert effectief de kwaliteit van de toevoer, terwijl antifouling-membraantechnologie de onderhoudsfrequentie en de stilstandtijd van apparatuur met meer dan 70% vermindert.
De waterterugwinningsgraad kan hoger zijn dan 90%, terwijl waardevolle metalen zoals lithium en nikkel gelijktijdig kunnen worden teruggewonnen, wat het verbruik van zoetwater en de kosten voor de verwijdering van gevaarlijk afval aanzienlijk verlaagt.
Het modulaire geïntegreerde ontwerp vereist ongeveer 40% minder installatieruimte dan conventionele civiele bouwsystemen en maakt flexibele toekomstige capaciteitsuitbreiding mogelijk. Volledig geautomatiseerde intelligente bedrijfsvoering optimaliseert continu de dosering van chemicaliën en de systeemrecirculatie, terwijl handmatige ingrepen tot een minimum worden beperkt.
Daarnaast verstrekken wij uitgebreide technische documentatie ter ondersteuning van milieueffectbeoordelingen (EIA), projectacceptatie en aanvragen voor lozingsvergunningen.
5. Projectverwijzingen en ondersteunende documentatie
We hebben talloze afvalwaterzuiveringsprojecten voor fabrikanten van energieopslagbatterijen in Guangdong, Jiangsu, Hunan en andere regio's met succes voltooid, met uitgebreide ervaring in de ondersteuning van zowel LFP- als NCM-batterijproductiefaciliteiten.
Een toonaangevend project is een 6 GWh/jaar Lithium Iron Phosphate (LFP) Energy Storage Battery Zero Liquid Discharge (ZLD)-project, met een afvalwaterzuiveringscapaciteit van 550 m³/dag.
Het gezuiverde water wordt systematisch hergebruikt voor elektrodenreinigingsprocessen, wat jaarlijks leidt tot een besparing op vers water van ongeveer 180.000 m³ en een vermindering van de productie van gevaarlijk afval met 55%. Het project slaagde bij de eerste indiening voor de milieu-acceptatie-inspecties.
Ondersteunende documentatie omvat:
- CE-, UL- en ISO-certificaten
- Octrooien op het eigen proces voor afvalwaterzuivering
- Waterkwaliteitstestrapporten van externe partijen
- Documenten betreffende milieuacceptatie
- Referentiecontracten voor vergelijkbare referentieprojecten
- Uitgebreide onderhouds- en bedrijfszekerheidsovereenkomsten
6. Dienstenscope en samenwerkingsproces
Wij bieden uitgebreide EPC-turnkey-diensten voor afvalwaterzuivering, inclusief locatieonderzoek, karakterisering van afvalwater, proefbehandeling, op maat gemaakte procesengineering, productie van niet-standaardapparatuur, civiele werken, installatie, inbedrijfstelling, ondersteuning bij milieuwettelijke naleving, jaarlijkse bedrijfsvoering en onderhoud, systeemupgrades en levenslange levering van verbruiksartikelen.
Op maat gemaakte diensten, zoals terugwinning van hulpbronnen uit afvalwater en terugwinning van waardevolle metalen, kunnen ook worden aangeleverd op basis van klantvereisten.
Standaard samenwerkingsproces
- Locatieonderzoek en waterbemonstering – Uitvoeren van een onderzoek ter plaatse, analyse van afvalwater en opstellen van een professioneel rapport over de waterkwaliteit.
- Op maat gemaakte oplossingsontwikkeling – Opstellen van een afgestemd zuiveringsproces, gedetailleerde offerte en 3D-indelingsplan van de installatie op basis van de productieomstandigheden.
- Productie van apparatuur en bouw – Starten met fabricage van op maat gemaakte apparatuur en civiele bouwwerken ter plaatse na bevestiging van de overeenkomst.
- Installatie en inbedrijfstelling – Voltooien van de installatie, geïntegreerde systeemtest en inbedrijfstelling om stabiele naleving te garanderen.
- Projectacceptatie en -opleiding – Ondersteun bij milieu-acceptatieprocedures en bied uitgebreide operatoropleiding.
- Langetermijn technische ondersteuning – Lever on-site bedieningsdiensten, geplande inspecties, onderhoud van apparatuur, systeemupgrades en levenslange technische ondersteuning.
EN
