1. Surse de ape uzate, poluanți tipici și caracteristici ale apei
Apele uzate provenite din producția bateriilor cu litiu sunt generate în principal în timpul pregătirii materialelor pentru catod și anod, aplicării stratului pe electrozi, recuperării solventului N-Methyl-2-pyrrolidone (NMP), umplerii cu electrolit, formării și îmbătrânirii, curățării echipamentelor, spălării celulelor bateriei și curățării podelei atelierelor. Soluția este aplicabilă apelor uzate provenite din producția bateriilor cu Litiu-Fier-Fosfat (LFP), Nichel-Cobalt-Mangan (NCM) și alte tehnologii de baterii cu litiu.
Apele uzate prezintă caracteristici tipice industriei bateriilor cu litiu și conțin un amestec complex de poluanți, printre care:
- Metale grele, cum ar fi litiul (Li), nichelul (Ni), cobaltul (Co) și manganul (Mn), majoritatea acestora existând sub forme complexe stabile.
- Poluanți anorganici, inclusiv fluoruri, fosfați și concentrații ridicate de săruri dizolvate.
- Compuși organici refractari, în principal NMP, reziduuri de electrolit și lianți polimerici, determinând fluctuații semnificative ale COD-ului și o biodegradabilitate scăzută.
În plus, fluxurile de proces alternativ acide și alcaline provoacă variații mari ale pH-ului, creșterea solidelor dizolvate totale (TDS) și fluctuații semnificative atât ale debitului, cât și ale compoziției apelor uzate. Fără un tratament eficient, metalele grele reziduale și concentrațiile excesive de fluor pot ușor depăși limitele de evacuare.
Sistemele de tratare a apelor uzate trebuie să respecte cerințele riguroase ale standardului GB 30484-2013 – Standardul de evacuare a poluanților pentru industria bateriilor, în timp ce îndeplinesc simultan atât cerințele de evacuare în mediu, cât și cele de reutilizare a apei în producție.
2. Provocările frecvente ale clienților
Reglementările de mediu privind fabricarea bateriilor cu litiu devin din ce în ce mai riguroase, iar metalele grele și fluorul sunt desemnați ca indicatori cheie de conformitate. Chiar și fluctuații minime ale calității apelor uzate pot duce la neconformitatea cu reglementările de mediu.
Tehnologiile convenționale de tratare a apelor uzate au o capacitate limitată de descompunere a complexelor stabile ale metalelor grele, producând adesea o performanță instabilă în tratare, necesitând dozări excesive de reagenți chimici și generând cantități mari de nămol periculos, ceea ce duce la costuri ridicate de funcționare și eliminare.
În plus, compușii organici refractari provoacă frecvent înfundarea membranelor, coroziunea echipamentelor și oprirea neplanificată a producției, afectând negativ funcționarea continuă.
De asemenea, echipamentele standard de tratare a apelor uzate nu sunt, în general, concepute pentru condițiile operative extrem de saline și extrem de corozive din fabricarea bateriilor cu litiu, ceea ce determină o adaptabilitate scăzută a sistemului și o fiabilitate redusă a echipamentelor.
Multe sisteme convenționale de tratare obțin, de asemenea, rate relativ scăzute de recuperare a apei, ceea ce duce la pierderi semnificative de metale valoroase și resurse de apă.
3. Procesul de tratare și configurația echipamentelor principale
Pentru a aborda caracteristicile complexe ale apelor uzate provenite din fabricarea bateriilor cu litiu, folosim un proces dedicat de tratare care constă în:
Colectare separată și pretratare → Dezcomplexare și oxidare → Coagulare și sedimentare → Tratare biologică → Desalinizare avansată prin membrane → Reducerea volumului de concentrate
Fluxurile de ape uzate de înaltă și joasă concentrație sunt colectate separat și egalizate înainte de tratare.
Un reactor dedicat de decomplexare descompune eficient complexele stabile ale metalelor grele, urmat de coagulare și sedimentare împreună cu un sistem de îndepărtare a fluorurilor de înaltă eficiență, pentru eliminarea majorității metalelor grele, a fluorurilor și a substanțelor în suspensie.
Tehnologia avansată de oxidare este apoi aplicată pentru degradarea compușilor organici refractari și pentru îmbunătățirea biodegradabilității apelor uzate.
Etapa de tratare biologică utilizează un proces A/O (Anoxic/Oxic) pentru eliminarea eficientă a COD-ului și a azotului amoniacal.
În final, un sistem de ultrafiltrație (UF) combinat cu un sistem de membrane de osmoză inversă (RO) rezistent la îngroșare produce apă regenerată de înaltă calitate, potrivită pentru procesele de curățare în producție. Concentratul rămas, cu salinitate ridicată, este supus unei concentrări și reduceri suplimentare de volum înainte de eliminarea finală.
Echipamentele principale includ:
- Reactoare personalizate de decomplexare a metalelor grele
- Sisteme eficiente de eliminare a fluorurilor
- Sisteme inteligente de dozare chimică
- Sisteme de filtrare cu membrană anti-închidere
- Panouri de comandă complet automate pentru tratarea apei
- Sisteme online de monitorizare a calității apei
4. Avantajele soluției
Soluția noastră este proiectată în mod special pentru a aborda caracteristicile complexe ale apelor uzate generate în fabricarea bateriilor cu litiu.
Procesul de tratare proprietar descompune eficient metalele grele complexate, obținând randamente ridicate de eliminare atât pentru metalele grele, cât și pentru fluor, iar apa tratată respectă în mod constant standardele de evacuare și reutilizare.
Oferim soluții echipamente complet personalizate, adaptate condițiilor extrem de saline și corozive din producția bateriilor cu litiu. Carcase anti-corozive personalizate, structuri rezistente la uzură, sisteme de conducte anti-înfundare și componente de filtrare specializate îmbunătățesc în mod semnificativ adaptabilitatea echipamentelor, stabilitatea în funcționare și durata de viață.
Toate echipamentele mecanice principale, sistemele electrice de comandă și componentele de tratare a apei sunt certificate conform standardelor CE, UL și ISO, asigurând calitatea produselor, siguranța în exploatare și conformitatea cu cerințele de acceptare ale proiectelor, atât naționale, cât și internaționale.
Sistemul atinge rate de reutilizare a apei superioare celei de 90 %, permițând reciclarea eficientă a resurselor de apă și recuperarea simultană a metalelor valoroase, reducând în mod semnificativ consumul de apă dulce și costurile de eliminare a deșeurilor periculoase.
Designul său modular integrat minimizează cerințele de spațiu pentru instalare, oferind în același timp flexibilitate în ceea ce privește instalarea, extinderea și actualizările sistemului. Funcționarea inteligentă complet automatizată reduce în mod semnificativ necesarul de forță de muncă, frecvența întreținerii și costurile totale de exploatare.
5. Referințe privind proiectul și documentația de susținere
Am finalizat cu succes numeroase proiecte de tratare a apelor uzate pentru producători de baterii lithium, acoperind atât facilitățile de producție pentru baterii LFP, cât și cele pentru baterii NCM.
Un proiect reprezentativ este Proiectul de Tratare a Apelor Uzate și Reutilizare a Apei pentru Fabrica de Baterii Lithium de 10 GW, cu o capacitate de tratare de 1.000 m³/zi.
Sistemul a demonstrat o funcționare stabilă pe termen lung, rezolvând eficient problemele legate de conținutul excesiv de metale grele, înfundarea membranelor și întreținerea frecventă. Proiectul a trecut cu succes inspecțiile de acceptare ambientală, economisind peste 300.000 m³ de apă dulce anual.
Documentația de sprijin include:
- Patente privind procesul proprietar de tratare a apelor uzate
- Certificate de conformitate CE și UL
- Certificat de sistem de management al calității ISO
- Rapoarte de testare a calității apei certificate de terți
- Documentație privind acceptarea proiectului
- Contracte de referință pentru proiecte de referință
6. Domeniul de servicii și procesul de cooperare
Oferim soluții complete de tratare a apelor uzate EPC cheie-în-mână pentru producătorii de baterii lithium, inclusiv investigații de teren, prelevare și analiză a probelor de ape uzate, inginerie de proces personalizată, proiectare echipamente ne-standard, fabricare echipamente, instalare, punere în funcțiune, exploatare și întreținere, asistență privind conformitatea ambientală, actualizări ale sistemului și furnizare pe durată de viață a consumabililor.
Procesul standard de cooperare
- Investigația terenului și colectarea probelor de apă – Se efectuează o investigație pe teren, se colectează probe de apă uzată și se emite un raport complet de analiză a calității apei.
- Proiectare inginerească personalizată – Dezvoltarea unui proces de tratare dedicat, a unei soluții de echipamente personalizate și a unei oferte comerciale detaliate.
- Fabricare echipamente și construcție – Începerea fabricării echipamentelor personalizate și a construcției pe teren după confirmarea contractului.
- Instalare și punere în funcțiune – Instalare completă, punere în funcțiune integrată și funcționare de probă până la obținerea unei performanțe stabile de tratare și a conformității cu reglementările.
- Acceptare proiect și instruire – Asistență în procedurile de acceptare ambientală și oferirea unei instruiri profesionale pentru operatori.
- Suport tehnic pe termen lung – Furnizarea întreținerii preventive, a inspecțiilor rutiniere, a optimizării sistemului, a actualizărilor echipamentelor și a suportului tehnic pe toată durata de viață.
EN
