Zaprojektowany dla zakładów produkcyjnych baterii litowych w Ameryce Północnej, ten zintegrowany system łączy instalację wytwarzającą 10 T/H wody ultraczystej, jednostkę odzysku zawiesiny baterii o wydajności 15 T/D oraz system rekompensaty ścieków o wydajności 40 T/D. Odzyskuje cenne rozpuszczalniki NMP oraz zawiesinę elektrodową, jednocześnie oczyszczając ścieki przemysłowe tak, aby można je było ponownie wykorzystać zgodnie z amerykańskimi przepisami środowiskowymi.
Specyfikacje techniczne
Ten zintegrowany projekt oczyszczania wody został zainstalowany w nowej fabryce akumulatorów do zastosowań energetycznych w Chicago (USA) i charakteryzuje się łączną zdolnością przetwarzania wynoszącą 41 m³/dzień. Kompleksowe rozwiązanie składa się z trzech połączonych ze sobą modułów procesowych:
- 10 t/h dwustopniowy system odwróconej osmozy (RO) w połączeniu z elektrodyjonizacją (EDI) do produkcji ultraczystej wody
- 15 t/d jednostka do odzysku pasty baterii
- 40 t/d przemysłowy system oczyszczania i ponownego wykorzystania ścieków
Przepływ procesu
1. Produkcja ultraczystej wody
Woda surowa → wstępne oczyszczanie → dwustopniowa odwrócona osmoza (RO) → elektrodyjonizacja (EDI) → polerowanie w mieszanych złożu jonowym
System w sposób ciągły wytwarza 10 ton ultraczystej wody na godzinę do nanoszenia warstw elektrod akumulatorów, czyszczenia sprzętu oraz innych procesów produkcyjnych wymagających bardzo wysokiej czystości.
2. Odzysk pasty baterii
Ścieki zawierające pastę baterii są doprowadzane do zintegrowanej jednostki odzysku, gdzie rozdzielane i odzyskiwane są cenne rozpuszczalniki NMP (N-metylo-2-pirolidon) oraz stałe materiały elektrodowe, co znacznie zmniejsza zużycie surowców.
3. Oczyszczanie i ponowne wykorzystanie ścieków
Odtworzona zawiesina filtracyjna połączona z innymi ściekami produkcyjnymi podlega poniższemu procesowi oczyszczania:
zbiornik korekcji pH → Zakwaszenie i sedymentacja koagulacyjna → Zaawansowana utleniająca reakcja Fentona → Zakwaszenie hydrolityczne + biologiczne oczyszczanie metodą A/O-MBR → Filtracja węglem aktywnym i piaskiem → Zbiornik wody regenerowanej
System przetwarza 40 ton/ dobę ścieków przemysłowych i dostarcza wodę regenerowaną z powrotem do zakładu produkcyjnego.
Cechy systemu
- Wysoka skuteczność odzysku wartościowego rozpuszczalnika NMP oraz zawiesiny do baterii
- Skuteczne usuwanie organicznych związków o wysokim wskaźniku COD, rozpuszczalników, zawiesiny i zanieczyszczeń koloidalnych
- Pełna automatyzacja oparta na sterowniku PLC z możliwością zdalnego monitoringu
- Zaprojektowany zgodnie ze standardami elektrycznymi Ameryki Północnej oraz warunkami eksploatacji przemysłowej w krajach zagranicznych
- Niskie generowanie osadu i ograniczone zużycie chemikaliów
- Kompaktowa konstrukcja na ramie (skid-mounted) przeznaczona dla ustandaryzowanych zakładów produkcyjnych baterii
- Oczyszczona woda spełnia lokalne wymagania dotyczące odprowadzania ścieków przemysłowych oraz ponownego wykorzystania wody
Zastosowania
To zintegrowane rozwiązanie do oczyszczania wody zostało specjalnie zaprojektowane dla producentów akumulatorów litowo-jonowych, akumulatorów do pojazdów elektrycznych (EV), akumulatorów do magazynowania energii oraz akumulatorów nowej generacji w całych Stanach Zjednoczonych i Ameryce Północnej.
Obsługuje cały proces produkcji akumulatorów, w tym:
- Przygotowanie zawiesiny elektrod
- Pokrycie elektrodowe
- Czyszczenie sprzętu
- Zasilanie wody produkcyjnej
- Oczyszczanie ścieków
- Recyrkulacja wody
Produkcja akumulatorów wiąże się zazwyczaj z dwoma głównymi wyzwaniami:
- Ciągłe zapotrzebowanie na stabilną wodę ultraczystą, zapewniającą jakość akumulatorów oraz wydajność produkcji.
- Ścieki z zawiesiny elektrod zawierają cenne rozpuszczalniki NMP oraz materiały elektrodowe. Bezpośrednie odprowadzanie takich ścieków powoduje znaczne straty materiałów, a organiczne ścieki o wysokim wskaźniku COD utrudniają coraz bardziej spełnianie wymogów środowiskowych.
Zintegrowane rozwiązanie oferuje jednocześnie:
- Produkcję wody ultraczystej
- Odzysk cennych materiałów
- Recykling przemysłowych ścieków
czyniąc go idealnym do:
- Nowych zakładów produkcyjnych baterii
- Projektów rozbudowy mocy produkcyjnej
- Modernizacji istniejących zakładów
- Dostosowań do wymogów ochrony środowiska
- Zagranicznych gigafabryk baterii
System w pełni spełnia surowe wymogi środowiskowe oraz dotyczące gospodarowania odpadami niebezpiecznymi obowiązujące w Ameryce Północnej.
Zintegrowany projekt oczyszczania wody dla nowego zakładu baterii do zastosowań energetycznych w Chicago (USA)
W miarę jak amerykańska północnoamerykańska branża baterii litowych i systemów magazynowania energii dynamicznie się rozwija, producenci baterii w okolicach Chicago potrzebują niezawodnych rozwiązań zarówno dla procesowej wody wysokiej czystości, jak i odzysku zasobów ze ścieków przemysłowych. Nanoszenie warstw elektrod, przygotowywanie zawiesin oraz precyzyjne czyszczenie wymagają ciągłego zaopatrzenia w wodę ultraczystą, podczas gdy ścieki powstające w trakcie produkcji zawierają cenne rozpuszczalniki NMP oraz materiały elektrodowe.
Tradycyjne, autonomiczne systemy oczyszczania są zazwyczaj rozdrobnione, zajmują dużą powierzchnię podłogi i zapewniają ograniczoną skuteczność odzysku. Wartościowy rozpuszczalnik NMP oraz zawiesina do baterii są często usuwane razem ze ściekami, co zwiększa koszty surowców i stwarza istotne wyzwania związane z przestrzeganiem wymogów środowiskowych z powodu wysokiego obciążenia organicznego oraz zawartości rozpuszczalnika.
Aby rozwiązać te problemy, firma Baihuipu opracowała w pełni zintegrowane rozwiązanie do oczyszczania wody, łączące produkcję ultraczystej wody, odzysk zawiesiny oraz rekompensatę ścieków w jeden zautomatyzowany system o łącznej zdolności przetwarzania wynoszącej 41 m³/dzień. Zintegrowana konstrukcja jest szczególnie odpowiednia dla zagranicznych zakładów produkcyjnych baterii, które wymagają wysokiego stopnia zautomatyzowania i minimalnej obsługi ręcznej.
Nadchodząca surowa woda wpływa najpierw do systemu wody ultraczystej, gdzie w fazie wstępnego oczyszczania usuwane są zawieszone substancje stałe oraz pozostałości chloru. Następnie woda jest oczyszczana za pomocą dwustopniowego systemu odwróconej osmozy (RO), po czym poddawana jest elektrodyalizie z jonowymi wymiennikami (EDI) oraz polerowaniu w mieszanych złożach (mixed-bed), co umożliwia ciągłą produkcję 10 T/H wody ultraczystej wysokiej jakości przeznaczonej do nanoszenia past elektrodowych do akumulatorów oraz do precyzyjnego oczyszczania, zapewniając stabilną jakość produkcji.
Ścieki z pasty elektrodowej do akumulatorów są oddzielnie przetwarzane w jednostce odzysku pasty o wydajności 15 T/D, w której technologia membranowa skutecznie odzyskuje cenny rozpuszczalnik NMP oraz stałe materiały elektrodowe. Odzyskane materiały mogą być bezpośrednio ponownie wprowadzane do procesu przygotowywania pasty, co znacznie obniża koszty zakupu surowców.
Pozostała woda ściekowa jest łączone z innymi wodami ściekowymi produkcyjnymi i wpływa do systemu oczyszczania oraz odzysku wody ściekowej o wydajności 40 T/D. Po regulacji pH oraz koagulacji z osadzaniem usuwane są zawieszone substancje stałe i zanieczyszczenia koloidalne; następnie przeprowadzana jest zaawansowana utleniająca obróbka metodą Fentona, skutecznie rozkładająca trudno rozkładalne związki organiczne i obniżająca poziom COD. Następnie stosowana jest biologiczna obróbka metodą zakwaszenia hydrolitycznego oraz układem A/O-MBR, która dalej degraduje pozostałe zanieczyszczenia organiczne. Ostateczne polerowanie za pomocą węgla aktywnego i filtracji piaskowej daje wodę regenerowaną, nadającą się do chłodzenia urządzeń, mycia podłóg oraz innych zastosowań przemysłowych, co znacznie zmniejsza zużycie wody słodkiej.
Cały system działa w sposób automatyczny w ramach inteligentnej platformy sterowania opartej na PLC z możliwościami zdalnego monitoringu. Zaprojektowany zgodnie z północnoamerykańskimi specyfikacjami elektrycznymi oraz wymaganiami dotyczącymi zgodności środowiskowej, projekt zapewnia niezawodną produkcję ultraczystej wody, odzyskuje cenne materiały stosowane w bateriach oraz umożliwia efektywne przetwarzanie ścieków, jednocześnie pomagając producentom obniżać koszty operacyjne i osiągać zrównoważoną produkcję.
Ten projekt stanowi wzorcowe, zintegrowane rozwiązanie do oczyszczania wody przeznaczone dla zagranicznych zakładów produkcyjnych akumulatorów litowych oraz systemów magazynowania energii.
EN
