Proiectat pentru instalațiile nord-americane de fabricare a bateriilor de litiu, acest sistem integrat combină o instalație de apă ultrapură de 10 T/H, o unitate de recuperare a pastei pentru baterii de 15 T/Z și un sistem de reciclare a apelor uzate de 40 T/Z. Recuperează solventul valoros NMP și pasta pentru electrozi, în timp ce tratează apele uzate industriale pentru reutilizare conform reglementărilor americane privind mediul.
Specificații tehnice
Acest proiect integrat de tratare a apei a fost instalat într-o nouă uză de fabricare a bateriilor pentru energie, situată în Chicago, SUA, având o capacitate totală de tratare de 41 m³/zi. Soluția completă constă din trei module de proces interconectate:
- sistem de apă ultrapură cu osmoză inversă în două trepte (10 t/h) + electrodeionizare (EDI)
- unitate de recuperare a pastei pentru baterii (15 t/zi)
- sistem de tratare și reutilizare a apelor uzate industriale (40 t/zi)
Fluxul procesului
1. Producția apei ultrpure
Apă brută → Prelucrare → Osmoză inversă în două trepte (RO) → Electrodeionizare (EDI) → Polizare cu rășini mixte
Sistemul produce în mod continuu 10 tone/oră de apă ultrapură pentru aplicarea stratului de electrod al bateriilor, curățarea echipamentelor și alte procese de producție care necesită o puritate ridicată.
2. Recuperarea pastei pentru baterii
Apa uzată provenită din pasta pentru baterii este introdusă în unitatea integrată de recuperare, unde solventul valoros NMP (N-metil-2-pirolidonă) și materialele solide pentru electrozi sunt separate și recuperate pentru reutilizare, reducând în mod semnificativ consumul de materii prime.
3. Tratarea și reciclarea apelor uzate
Filtratul recuperat din suspensia de pastă, combinat cu alte ape uzate provenite din procesul de producție, urmează procesul de tratare de mai jos:
rezervor de reglare pH → Acidifiere și sedimentare prin coagulare → Oxidare avansată Fenton → Acidifiere hidrolitică + tratare biologică A/O-MBR → Filtrare cu carbon activ + filtrare pe nisip → Rezervor pentru apă reutilizabilă
Sistemul prelucrează 40 de tone/zi de ape uzate industriale și furnizează înapoi în instalația de producție apă reutilizabilă.
Caracteristicile sistemului
- Eficiență ridicată de recuperare a solventului valoros NMP și a pastei pentru baterii
- Eliminare eficientă a compușilor organici cu CBO ridicat, a solvenților, a substanțelor în suspensie și a contaminanților coloidali
- Comandă complet automatizată, bazată pe PLC, cu monitorizare la distanță
- Proiectat conform standardelor electrice nord-americane și condițiilor industriale de funcționare din străinătate
- Generare redusă de nămol și consum scăzut de reagenți chimici
- Design compact, montat pe șasiu, pentru uzine standardizate de fabricare a bateriilor
- Apa tratată respectă cerințele locale privind evacuarea apelor uzate industriale și reutilizarea acestora
Aplicații
Această soluție integrată de tratare a apei este concepută în mod special pentru producătorii de baterii cu ioni de litiu, baterii pentru vehicule electrice, baterii pentru stocarea energiei și baterii pentru noi surse de energie din întreaga SUA și America de Nord.
Acoperă întregul proces de producție a bateriilor, inclusiv:
- Pregătirea pastei electrozilor
- Învelirea electrozilor
- Curățarea echipamentelor
- Alimentarea cu apă pentru producție
- Tratare a apelor reziduale
- Reciclarea apei
Producția de baterii se confruntă, în general, cu două provocări majore:
- Necesitatea continuă de apă ultrapură stabilă, pentru a asigura calitatea bateriilor și randamentul producției.
- Apele uzate provenite din pasta electrozilor conțin solventul valoros NMP și materiale pentru electrozi. Descărcarea directă duce la pierderi semnificative de materiale, în timp ce apele uzate organice cu COD ridicat complică tot mai mult respectarea reglementărilor de mediu.
Solția integrată oferă simultan:
- Producția de apă ultrapură
- Recuperarea materialelor valoroase
- Reciclarea apelor uzate industriale
făcând-o ideală pentru:
- Noi fabrici de baterii
- Proiecte de extindere a capacității
- Modernizări ale fabricilor existente
- Instalări pentru conformitatea cu reglementările de mediu
- Fabrici gigantice de baterii din străinătate
Sistemul este complet conform cu cerințele riguroase privind protecția mediului și gestionarea deșeurilor periculoase din America de Nord.
Proiect integrat de tratare a apei pentru o nouă fabrică de baterii pentru energie în Chicago, SUA
Pe măsură ce industria nord-americană de baterii cu litiu și stocare a energiei continuă să se extindă rapid, producătorii de baterii din zona Chicago au nevoie de soluții fiabile atât pentru apa de proces de înaltă puritate, cât și pentru recuperarea resurselor din apele uzate industriale. Procesele de aplicare a stratului de electrozi, pregătirea pastei și curățarea precisă necesită un aprovizionament continuu cu apă ultrapură, în timp ce apele uzate generate în timpul producției conțin solvent NMP valoros și materiale pentru electrozi.
Sistemele tradiționale de tratare independente sunt, în mod tipic, fragmentate, ocupă o suprafață mare și oferă o eficiență redusă de recuperare. Solventul valoros NMP și pasta pentru baterii sunt adesea eliminate împreună cu apele uzate, ceea ce crește costurile materiilor prime și generează provocări semnificative legate de conformitatea ecologică, datorită încărcării organice ridicate și conținutului ridicat de solvent.
Pentru a remedia aceste probleme, Baihuipu a proiectat o soluție integrată complet de tratare a apei, care combină producția de apă ultrapură, recuperarea pastei și reciclarea apelor uzate într-un singur sistem automatizat, cu o capacitate totală de tratare de 41 m³/zi. Proiectarea integrată este deosebit de potrivită pentru facilitățile de fabricare a bateriilor din străinătate, care necesită un grad ridicat de automatizare și o intervenție manuală minimă.
Apa brută intrantă pătrunde mai întâi în sistemul de apă ultrapură, unde, în etapa de pretratare, sunt eliminate particulele în suspensie și clorul rezidual. Apa este apoi purificată printr-un sistem RO cu două treceri, urmat de EDI și de o etapă finală de polizare cu rășini mixte, pentru a produce în mod continuu 10 T/h de apă ultrapură de înaltă calitate, utilizată în aplicății de acoperire a electrozilor bateriilor și de curățare precisă, asigurând astfel o calitate stabilă a fabricației.
Apa uzată provenită din pasta pentru baterii este procesată separat în unitatea de recuperare a pastei, cu o capacitate de 15 T/z, unde tehnologia de separare prin membrană recuperează eficient solventul valoros NMP și materialele solide pentru electrozi. Aceste materiale recuperate pot fi returnate direct în procesul de pregătire a pastei, reducând în mod semnificativ costurile de achiziție a materiilor prime.
Apa uzată rămasă este combinată cu alte ape uzate provenite din producție și intră în sistemul de tratare și reciclare a apei uzate, cu o capacitate de 40 T/Z. După ajustarea pH-ului și sedimentarea prin coagulare, pentru eliminarea substanțelor în suspensie și a contaminanților coloidali, apa uzată este supusă oxidării avansate prin procesul Fenton, care descompune eficient compușii organici refractari și reduce nivelul de COD. Tratarea biologică ulterioară, bazată pe acidificare hidrolitică + A/O-MBR, degradează în continuare poluanții organici reziduali. Polizarea finală, realizată prin filtrare pe carbon activ și nisip, produce apă regenerată potrivită pentru răcirea echipamentelor, curățarea podelelor și alte aplicații industriale de reutilizare, reducând în mod semnificativ consumul de apă dulce.
Întregul sistem funcționează automat sub o platformă inteligentă de control bazată pe PLC, cu capacitate de monitorizare la distanță. Proiectul, conceput pentru a îndeplini specificațiile electrice și cerințele de conformitate ambientală din America de Nord, asigură o producție fiabilă de apă ultrapură, recuperează materiale valoroase din baterii și permite o reciclare eficientă a apelor uzate, ajutând în același timp producătorii să reducă costurile de exploatare și să atingă o producție durabilă.
Acest proiect reprezintă o soluție integrată de tratare a apei care constituie un standard de referință pentru instalațiile de fabricare a bateriilor lithium și a sistemelor de stocare a energiei din străinătate.
EN
