1. Afvalwaterbronnen, typische verontreinigende stoffen en waterkenmerken
Afvalwater uit de productie van lithiumbatterijen ontstaat voornamelijk tijdens de bereiding van kathode- en anodematerialen, het coaten van elektroden, de terugwinning van het oplosmiddel N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), het vullen met elektrolyt, de formatie en veroudering, het reinigen van apparatuur, het wassen van batterijcellen en het schoonmaken van werkplaatsvloeren. De oplossing is toepasbaar op afvalwater uit de productie van lithiumijzerfosfaat (LFP), nikkel-kobalt-mangaan (NCM) en andere lithiumbatterijtechnologieën.
Het afvalwater vertoont kenmerken die typisch zijn voor de lithiumbatterijindustrie en bevat een complexe mengsel van verontreinigende stoffen, waaronder:
- Zware metalen, zoals lithium (Li), nikkel (Ni), kobalt (Co) en mangaan (Mn), waarvan de meeste voorkomen in stabiele gecomplexeerde vormen.
- Anorganische verontreinigende stoffen, waaronder fluoride, fosfaat en hoge concentraties opgeloste zouten.
- Vuurvaste organische verbindingen, voornamelijk NMP, elektrolytresten en polymeerbinder, wat leidt tot aanzienlijke schommelingen in de COD en slechte biologische afbreekbaarheid.
Bovendien veroorzaken wisselende zuur- en basische processtromen grote pH-schommelingen, verhoogde totale opgeloste stoffen (TDS) en aanzienlijke schommelingen in zowel de afvalwaterstroom als de samenstelling. Zonder effectieve behandeling kunnen resterende zware metalen en te hoge fluorideconcentraties gemakkelijk de lozingsgrenzen overschrijden.
Afvalwatertreatmentsystemen moeten voldoen aan de strenge eisen van GB 30484-2013 – Uitstootnorm voor verontreinigende stoffen in de batterijindustrie, terwijl ze tegelijkertijd zowel aan milieu-uitstoot- als productiewaterhergebruikseisen moeten voldoen.
2. Veelvoorkomende klantuitdagingen
Milieuvoorschriften voor de productie van lithiumbatterijen worden steeds strenger; zware metalen en fluoride zijn aangewezen als belangrijke nalevingsindicatoren. Zelfs geringe kwaliteitsschommelingen in het afvalwater kunnen leiden tot milieunaleving.
Conventionele technologieën voor afvalwaterzuivering hebben beperkte mogelijkheden om stabiele zwaremetaalcomplexen af te breken, wat vaak leidt tot onstabiele behandelingsprestaties, overdreven chemische dosering en de productie van grote hoeveelheden gevaarlijk slib, met hoge bedrijfs- en verwijderingskosten als gevolg.
Hardnekkige organische verbindingen veroorzaken vaak membraanvervuiling, apparatuurcorrosie en ongeplande stilstanden, wat negatief uitpakt voor continue productie.
Bovendien is standaardafvalwaterzuiveringsapparatuur over het algemeen niet ontworpen voor de zeer zoute en sterk corrosieve bedrijfsomstandigheden die voorkomen bij de productie van lithiumbatterijen, wat resulteert in een lage systeemaanpasbaarheid en verminderde betrouwbaarheid van de apparatuur.
Veel conventionele behandelingsystemen bereiken ook relatief lage waterteruggewinningspercentages, wat leidt tot aanzienlijke verliezen van waardevolle metalen en waterbronnen. Traditionele civiele afvalwaterzuiveringsinstallaties vereisen grote installatiegebieden en bieden beperkte flexibiliteit voor toekomstige uitbreiding, waardoor ze ongeschikt zijn voor snel groeiende batterijproductiefaciliteiten.
3. Behandelingsproces en configuratie van kernapparatuur
Om de complexe kenmerken van lithiumbatterijafvalwater aan te pakken, gebruiken we een specifiek behandelingsproces dat bestaat uit:
Gescheiden inzameling en voorbehandeling → Ontcomplexing en oxidatie → Coagulatie en sedimentatie → Biologische behandeling → Geavanceerde membraandezalting → Volumevermindering van het concentraat
Afvalwaterstromen met hoge en lage sterkte worden gescheiden ingezameld en geëqualiseerd vóór de behandeling.
Een speciale decomplexatiereactor breekt effectief stabiele zware-metalencomplexen af, gevolgd door coagulatie en sedimentatie in combinatie met een hoogwaardig fluoridewaterzuiveringssysteem om het grootste deel van zware metalen, fluoride en zwevende stoffen te verwijderen.
Vervolgens wordt geavanceerde oxidatietechnologie toegepast om moeilijk afbreekbare organische verbindingen te degraderen en de biologische afbreekbaarheid van het afvalwater te verbeteren.
In de biologische zuiveringsfase wordt een A/O-proces (anoxisch/oxisch) gebruikt om COD en ammoniakstikstof efficiënt te verwijderen.
Tot slot produceert een ultrafiltratiesysteem (UF) in combinatie met een antifouling-omkeerosemose-membraansysteem (RO) hoogwaardig gerecupereerd water dat geschikt is voor productieschoonmaakprocessen. De resterende zoutrijke concentraatstroom ondergaat verdere concentratie en volumereductie voordat deze definitief wordt afgevoerd.
Kernapparatuur omvat:
- Op maat gemaakte zware-metalen-decomplexatiereactoren
- Hoogwaardige fluoridewegfiltersystemen
- Intelligente chemische doseersystemen
- Antifouling membraanfiltersystemen
- Volledig automatische besturingspanelen voor waterzuivering
- Online waterkwaliteitsmonitoringsystemen
4. Voordelen van de oplossing
Onze oplossing is specifiek ontworpen om de complexe afvalwaterkenmerken van de productie van lithiumbatterijen aan te pakken.
Het gepatenteerde behandelingsproces breekt effectief gecomplexeerde zware metalen af en bereikt hoge verwijderingsefficiënties voor zowel zware metalen als fluoride, terwijl het voortdurend gezuiverd water produceert dat voldoet aan de normen voor lozing en hergebruik.
Wij leveren volledig afgestemde apparatuuroplossingen die zijn afgestemd op de zeer zoute en corrosieve omstandigheden in de productie van lithiumbatterijen. Afgestemde corrosiebestendige behuizingen, slijtvaste constructies, verstoppingsbestendige leidingsystemen en gespecialiseerde filtratiecomponenten verbeteren aanzienlijk de aanpasbaarheid van de apparatuur, de operationele stabiliteit en de levensduur.
Alle kernmechanische apparatuur, elektrische regelsystemen en waterbehandelingscomponenten zijn gecertificeerd volgens CE-, UL- en ISO-normen, wat kwaliteit, operationele veiligheid en naleving van zowel nationale als internationale projectacceptatievereisten garandeert.
Het systeem bereikt waterhergebruikspercentages van meer dan 90%, waardoor waterbronnen efficiënt worden gerecycled en tegelijkertijd waardevolle metalen worden teruggewonnen, wat het verbruik van zoetwater en de kosten voor de afvoer van gevaarlijk afval aanzienlijk verlaagt.
Het modulaire geïntegreerde ontwerp minimaliseert de benodigde installatieruimte en biedt flexibele installatie-, uitbreidings- en systeemupgrademogelijkheden. Volledig geautomatiseerde intelligente bedrijfsvoering verlaagt de arbeidsbehoefte, onderhoudsfrequentie en totale bedrijfskosten aanzienlijk.
5. Projectverwijzingen en ondersteunende documentatie
Wij hebben met succes talloze afvalwaterzuiveringsprojecten voltooid voor fabrikanten van lithiumbatterijen, inclusief productiefaciliteiten voor zowel LFP- als NCM-batterijen.
Een representatief project is een afvalwaterzuiverings- en waterhergebruiksproject voor de productie van lithiumbatterijen met een capaciteit van 10 GW, met een zuiveringscapaciteit van 1.000 m³/dag.
Het systeem heeft langdurige, stabiele werking aangetoond en lost effectief problemen op met betrekking tot te hoge concentraties zware metalen, membraanvervuiling en frequente onderhoudsbeurten. Het project slaagde met succes voor de milieu-acceptatie-inspecties en bespaart jaarlijks meer dan 300.000 m³ zoetwater.
Ondersteunende documentatie omvat:
- Octrooien op het eigen proces voor afvalwaterzuivering
- CE- en UL-certificeringscertificaten
- ISO-certificering voor het kwaliteitsmanagementsysteem
- Door derden geaccrediteerde rapporten over waterkwaliteitstests
- Documentatie voor projectacceptatie
- Referentiecontracten voor benchmarkprojecten
6. Dienstenscope en samenwerkingsproces
Wij leveren uitgebreide EPC-turnkey-oplossingen voor afvalwaterbehandeling aan fabrikanten van lithiumbatterijen, inclusief terreininventarisatie, afvalwaterbemonstering en -analyse, op maat gemaakte procesengineering, ontwerp van niet-standaardapparatuur, apparatuurfabricage, installatie, inbedrijfstelling, bedrijfsvoering en onderhoud, ondersteuning bij milieuconformiteit, systeemupgrades en levenslange levering van verbruiksartikelen.
Standaard samenwerkingsproces
- Terreinonderzoek en watersampling – Uitvoeren van een onderzoek ter plaatse, verzamelen van afvalwatersamples en opstellen van een uitgebreid rapport over de waterkwaliteitsanalyse.
- Op maat gemaakt engineeringontwerp – Ontwikkeling van een specifiek behandelproces, een afgestemde apparatuuroplossing en een gedetailleerde commerciële offerte.
- Apparatuurfabricage en bouw – Start met de fabricage van de aangepaste apparatuur en de bouw ter plaatse na bevestiging van het contract.
- Installatie en inbedrijfstelling – Volledige installatie, geïntegreerde inbedrijfstelling en proefbedrijf totdat een stabiele behandelingsprestatie en naleving van de regelgeving zijn bereikt.
- Projectacceptatie en opleiding – Ondersteun de milieu-acceptatieprocedures en verstrek professionele operatoropleiding.
- Langetermijn technische ondersteuning – Verstrek preventief onderhoud, routine-inspecties, systeemoptimalisatie, apparatuurupgrades en levenslange technische ondersteuning.
EN
