Projetado para instalações norte-americanas de fabricação de baterias de íon-lítio, este sistema integrado combina uma unidade de água ultrapura de 10 T/H, uma unidade de recuperação de pasta de bateria de 15 T/D e um sistema de reciclagem de águas residuais de 40 T/D. Ele recupera o solvente NMP e a pasta de eletrodos enquanto trata as águas residuais industriais para reutilização conforme exigido pelas regulamentações ambientais norte-americanas.
Especificações Técnicas
Este projeto integrado de tratamento de água foi instalado em uma instalação norte-americana de fabricação de baterias para energia nova, em Chicago, com capacidade total de tratamento de 41 m³/dia. A solução completa consiste em três módulos de processo interconectados:
- sistema de Água Ultrapura de 10 T/h com RO de Duas Etapas + EDI
- unidade de Recuperação de Pasta para Baterias de 15 T/d
- sistema de Tratamento e Reutilização de Águas Residuais Industriais de 40 T/d
Fluxo de processo
1. Produção de Água Ultrapura
Água Bruta → Pré-tratamento → Osmose Reversa (RO) de Duas Etapas → Eletrodeionização (EDI) → Polimento com Leito Misto
O sistema produz continuamente 10 toneladas/hora de água ultrapura para revestimento de eletrodos de baterias, limpeza de equipamentos e outros processos produtivos de alta pureza.
2. Recuperação de Pasta para Baterias
As águas residuais contendo pasta para baterias são alimentadas na unidade integrada de recuperação, onde o solvente valioso NMP (N-metil-2-pirrolidona) e os materiais sólidos dos eletrodos são separados e recuperados para reutilização, reduzindo significativamente o consumo de matérias-primas.
3. Tratamento e Reciclagem de Águas Residuais
O filtrado de lama recuperado, combinado com outras águas residuais provenientes da produção, segue o processo de tratamento abaixo:
tanque de ajuste de pH → Acidificação e sedimentação por coagulação → Oxidação avançada por Fenton → Acidificação hidrolítica + tratamento biológico A/O-MBR → Filtração com carvão ativado + filtração com areia → Tanque de água reutilizável
O sistema trata 40 toneladas/dia de águas residuais industriais e fornece água reutilizável de volta à instalação produtiva.
Recursos do Sistema
- Alta eficiência de recuperação do solvente NMP valioso e da lama para baterias
- Remoção eficaz de compostos orgânicos de alta DQO, solventes, sólidos em suspensão e contaminantes coloidais
- Controle totalmente automático baseado em PLC, com monitoramento remoto
- Projetado conforme as normas elétricas norte-americanas e as condições operacionais industriais no exterior
- Baixa geração de lodo e redução no consumo de produtos químicos
- Projeto compacto montado em skid, adequado a fábricas padronizadas de baterias
- A água tratada cumpre os requisitos locais de descarga industrial e de reutilização de água
Aplicações
Esta solução integrada de tratamento de água foi especificamente projetada para fabricantes norte-americanos e norte-americanos de baterias de íon-lítio, baterias para veículos elétricos (EV), baterias para armazenamento de energia e baterias para novas energias.
Ela atende todo o processo produtivo de baterias, incluindo:
- Preparação da pasta do eletrodo
- Revestimento de Eletrodo
- Limpeza do equipamento
- Fornecimento de água para produção
- Tratamento de Esgoto
- Reciclagem de água
A fabricação de baterias enfrenta, em geral, dois grandes desafios:
- Demanda contínua por água ultrapura estável, para garantir a qualidade das baterias e o rendimento produtivo.
- As águas residuais da pasta contêm solvente NMP valioso e materiais para eletrodos. O descarte direto resulta em perdas significativas de materiais, enquanto as águas residuais orgânicas com alta carga química de oxigênio (COD) tornam cada vez mais difícil o cumprimento das normas ambientais.
A solução integrada fornece simultaneamente:
- Produção de água ultrapura
- Recuperação de materiais valiosos
- Reciclagem de águas residuais industriais
tornando-o ideal para:
- Novas fábricas de baterias
- Projetos de expansão de capacidade
- Atualizações de fábricas existentes
- Modernizações para conformidade ambiental
- Gigafábricas de baterias no exterior
O sistema cumpre integralmente os rigorosos requisitos ambientais e de gestão de resíduos perigosos da América do Norte.
Projeto Integrado de Tratamento de Água para uma Fábrica de Baterias de Energia Nova em Chicago, EUA
À medida que a indústria norte-americana de baterias de lítio e armazenamento de energia continua a expandir-se rapidamente, os fabricantes de baterias na região de Chicago necessitam de soluções fiáveis tanto para água de processo de alta pureza como para recuperação de recursos a partir de águas residuais industriais. Os processos de revestimento de eléctrodos de baterias, preparação de pastas e limpeza precisa exigem um fornecimento contínuo de água ultrapura, enquanto as águas residuais geradas durante a produção contêm solvente NMP valioso e materiais para eléctrodos.
Sistemas tradicionais autônomos de tratamento são tipicamente fragmentados, ocupam grande área de piso e oferecem baixa eficiência de recuperação. O solvente NMP valioso e a pasta de baterias são frequentemente descartados juntamente com águas residuais, aumentando os custos com matérias-primas e gerando desafios significativos de conformidade ambiental devido à alta carga orgânica e ao teor de solvente.
Para resolver esses problemas, a Baihuipu desenvolveu uma solução integrada completa de tratamento de água que combina produção de água ultrapura, recuperação de pasta e reciclagem de águas residuais em um único sistema automatizado, com capacidade total de tratamento de 41 m³/dia. O projeto integrado é particularmente adequado para instalações de fabricação de baterias no exterior que exigem alta automação e operação manual mínima.
A água bruta de entrada primeiro entra no sistema de água ultrapura, onde sólidos em suspensão e cloro residual são removidos durante o pré-tratamento. Em seguida, a água é purificada por meio de um sistema de osmose reversa de duas etapas, seguido por desionização eletroquímica (EDI) e polimento em leito misto, produzindo continuamente 10 T/H de água ultrapura de alta qualidade para revestimento de eletrodos de baterias e aplicações de limpeza de precisão, garantindo qualidade estável na fabricação.
Os efluentes de pasta de bateria são processados separadamente na unidade de recuperação de pasta de 15 T/D, onde a tecnologia de separação por membrana recupera eficientemente o solvente NMP valioso e os materiais sólidos dos eletrodos. Esses materiais recuperados podem ser diretamente reinseridos no processo de preparação da pasta, reduzindo significativamente os custos de aquisição de matérias-primas.
As águas residuais remanescentes são combinadas com outras águas residuais provenientes da produção e entram no sistema de tratamento e reciclagem de águas residuais de 40 T/D. Após o ajuste do pH e a sedimentação por coagulação para remoção de sólidos em suspensão e contaminantes coloidais, as águas residuais passam por oxidação avançada pelo processo Fenton, quebra eficazmente compostos orgânicos refratários e reduz os níveis de DQO. O tratamento biológico subsequente por acidificação hidrolítica + A/O-MBR degrada ainda mais os poluentes orgânicos residuais. O polimento final mediante filtração por carvão ativado e areia produz água reutilizável adequada para refrigeração de equipamentos, limpeza de pisos e outras aplicações industriais de reuso, reduzindo substancialmente o consumo de água potável.
Todo o sistema opera automaticamente sob uma plataforma inteligente de controle baseada em CLP com capacidades de monitoramento remoto. Projetado para atender às especificações elétricas da América do Norte e aos requisitos de conformidade ambiental, o projeto fornece produção confiável de água ultrapura, recupera materiais valiosos das baterias e permite a reciclagem eficiente de águas residuais, ao mesmo tempo que ajuda os fabricantes a reduzir custos operacionais e alcançar uma produção sustentável.
Este projeto representa uma solução integrada de tratamento de água de referência para instalações de fabricação de baterias de íon-lítio e sistemas de armazenamento de energia no exterior.
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