1. Zdroje odpadových vôd, typické kontaminanty a vlastnosti vody
Odpadové vody z výroby batérií na ukladanie energie vznikajú predovšetkým počas šiestich kľúčových výrobných fáz: syntézy katódového materiálu, nanesenia elektrodovej vrstvy, plnenia elektrolytom a formovania, čistenia batériových článkov, výroby ultracitlivej vody a čistenia podlahy v dielni.
Pri výrobe batérií typu Lithium Iron Phosphate (LFP) sa odpadové vody vyznačujú predovšetkým kyslými prúdmi s vysokou koncentráciou fosforu a lítia. Výroba batérií typu Nickel Cobalt Manganese (NCM) generuje odpadové vody obsahujúce komplexné zlúčeniny niklu, kobaltu a mangánu, zatiaľ čo pri príprave elektrolytu vznikajú organické odpadové vody obsahujúce fluór. Okrem toho systémy ultracitlivej vody vypúšťajú koncentrované prúdy s vysokým obsahom solí.
Odpadové vody obsahujú tri hlavné kategórie kontaminantov:
- Ťažké kovy, vrátane lítia (Li), niklu (Ni), kobaltu (Co), mangánu (Mn), železa (Fe), medi (Cu) a hliníka (Al), mnohé z ktorých existujú v stabilných komplexných formách, ktoré je ťažké odstrániť bežnými usadzovacími metódami.
- Organické kontaminanty, najmä N-metyl-2-pyrrolidón (NMP), elektrolyty na báze karbonátov a viažúce prostriedky na báze PVDF. Hladiny CHSK sa zvyčajne pohybujú v rozmedzí od 3 000 do 8 000 mg/L, pričom biologická rozložiteľnosť je nízka.
- Anorganické kontaminanty, vrátane fluóru, fosfátov a síranov, s celkovým obsahom rozpustných látok (TDS) vyšším ako 25 000 mg/L a pH kolísajúcim medzi 2 a 12.
Odpadová voda má vysokú soľnosť, silnú korozívnosť, výrazné kolísania pri prietoku aj kvalite vody a musí spĺňať prísne požiadavky na vypúšťanie uvedené v norme GB 30484-2013 – Štandard pre vypúšťanie znečisťujúcich látok z batériového priemyslu.
2. Bežné výzvy pre zákazníkov
Požiadavky na dodržiavanie environmentálnych predpisov pre priemysel batérií na ukladanie energie sa stávajú čoraz prísnejšími. Ťažké kovy, fluoridy a CHSK sú kľúčové regulačné ukazovatele, a dokonca aj malé kolísania kvality odpadovej vody môžu viesť k nedodržaniu predpisov a environmentálnym sankciám.
Konvenčné systémy úpravy zvyčajne vyžadujú nadmerné dávkovanie chemikálií a vytvárajú veľké objemy nebezpečného kalu, čo má za následok vysoké prevádzkové a likvidačné náklady.
Štandardizované úpravné zariadenia často nedokážu vyriešiť špecifické výzvy tohto priemyslu, vrátane odstraňovania komplexných ťažkých kovov a zanesenia membrán spôsobeného odpadovou vodou s vysokým obsahom solí. Časté vypnutia systémov na údržbu negatívne ovplyvňujú nepretržitý chod výrobnej prevádzky.
Zároveň sa cenné kovy, ako je lítium a nikl, často stratia v odpadovej vode, čo vedie k nízkej výťažnosti zdrojov a nepotrebným ekonomickým stratom.
Keď sa výrobná kapacita ďalej rozširuje, tradičné betónové zariadenia na čistenie odpadových vôd vyžadujú veľké plochy, ponúkajú obmedzenú automatizáciu a je ťažké ich modernizovať. Priemysel stále viac vyžaduje integrované, prispôsobené riešenia na čistenie odpadových vôd, ktoré sú špeciálne navrhnuté pre výrobu batérií na ukladanie energie.
3. Technologický proces a konfigurácia základných zariadení
Na účinné odstránenie zložitých charakteristík odpadových vôd z výroby batérií na ukladanie energie používame integrovaný proces čistenia, ktorý pozostáva z nasledovných krokov:
Oddelené zhromažďovanie a predčistenie → Pokročilá oxidácia → Biologické čistenie → Pokročilá membránová desolizácia → MVR kryštalizácia pre takmer nulový výtok kvapalných odpadov (ZLD)
Počas predbežnej úpravy sa rôzne prúdy odpadovej vody zhromažďujú oddelene a spracovávajú cez vyrovnávacie nádrže, úpravu pH, reaktory na rozklad komplexov, dvojstupňové zrážanie a usadzovanie a systémy s plávajúcimi vzduchovými bublinami (DAF), aby sa účinne odstránili suspendované tuhé látky, väčšina ťažkých kovov a fluór.
Pre odolné organické zlúčeniny sa používa Fentonovo oxidačné alebo ozónové pokročilé oxidačné spracovanie, aby sa rozložili zložité organické molekuly a výrazne sa zvýšila ich biologická rozložiteľnosť.
Biologická úprava využíva proces UASB + dvojstupňový A/O + MBR na účinné odstránenie CHSK, amoniakálneho dusíka a celkového fosforu.
Pre pokročilú desolizáciu sa používa systém reverznej osmózy (RO) s ochranou proti znečisteniu v kombinácii s elektrodeionizáciou (EDI), ktorý vyrába vysokokvalitnú regenerovanú vodu vhodnú na opätovné použitie v výrobe batérií a čistiacich procesoch.
Konečný koncentrát s vysokým obsahom soli sa spracováva pomocou koncentračnej membránovej technológie DTRO, nasledovanej odparovaním a kryštalizáciou MVR, čo umožňuje pevné viazanie soli a takmer nulový výtok kvapalných odpadov.
Základné vybavenie pozostáva z:
- Vyrovnané nádrže z PE odolné voči kyselinám a zásadám
- Reaktory na cheláciu ťažkých kovov
- Systémy mikro-/nano-oxidácie ozónom
- Proti-usadzovacie membránové filtračné systémy
- MVR odparovače
- Automatické online systémy monitorovania kvality vody
- Inteligentné ovládacie panely pre dávkovanie chemikálií
4. Výhody riešenia
Naše riešenie čistenia odpadových vôd je špeciálne navrhnuté pre výrobu batérií na ukladanie energie.
Integráciou dvojstupňovej technológie odstraňovania fluóru a hlbokého zachytávania komplexných ťažkých kovov a fluóru pomocou chelatizačných pryskyríkov efektívne odstraňuje systém komplexné ťažké kovy a fluór, čím zabezpečuje, že upravená voda trvalo presahuje národné požiadavky na vypúšťanie a minimalizuje riziká súvisiace s dodržiavaním environmentálnych predpisov.
Poskytujeme plne prispôsobené, nestandardné zariadenia navrhnuté podľa charakteristík odpadovej vody, rozmiestnenia výrobného závodu a budúcich možností rozšírenia výroby. Posilnené protikorózne konštrukcie, protiupchávajúce prietokové kanály a optimalizované rozmery zariadení zabezpečujú spoľahlivý prevádzkový chod za extrémne soľných, korozívnych a kolísajúcich podmienok odpadovej vody.
Všetky základné mechanické zariadenia, elektrické riadiace systémy a komponenty na úpravu vody sú certifikované podľa noriem CE, UL a ISO, čo spĺňa bezpečnostné požiadavky Európskej únie aj Severnej Ameriky a podporuje medzinárodnú kompatibilitu a prijatie projektov.
Systém ponúka vynikajúcu odolnosť voči kolísaniu hydraulického zaťaženia a zaťaženia kontaminantmi. Oddelené zberové systémy odpadových vôd účinne stabilizujú kvalitu pritekajúcich vôd, zatiaľ čo technológia proti zaneseniu membrán zníži frekvenciu údržby a výpadkov vybavenia o viac ako 70 %.
Miera opätovného použitia vody môže presiahnuť 90 %, pričom súčasne je možné získať cenné kovy, ako sú lithium a nikl, čím sa výrazne zníži spotreba sladkej vody a náklady na likvidáciu nebezpečných odpadov.
Modulárny integrovaný dizajn vyžaduje približne o 40 % menej inštalačného priestoru v porovnaní so štandardnými civilnými stavebnými systémami a umožňuje flexibilné budúce rozšírenie kapacity. Plne automatický inteligentný prevádzkový režim neustále optimalizuje dávkovanie chemikálií a recirkuláciu systému pri minimalizácii manuálneho zásahu.
Okrem toho poskytujeme komplexnú technickú dokumentáciu na podporu hodnotení environmentálneho dopadu (EIA), prijímania projektov a žiadostí o povolenia na vypúšťanie.
5. Referenčné projekty a podporná dokumentácia
Úspešne sme dokončili množstvo projektov čistenia odpadových vôd pre výrobcov batérií na ukladanie energie v provinciách Guangdong, Jiangsu, Chu-nan a iných regiónoch, pričom máme rozsiahle skúsenosti s obsluhou výrobných zariadení pre batérie LFP aj NCM.
Jedným z kľúčových projektov je projekt nulového vypúšťania kvapalných odpadov (ZLD) pre batérie na ukladanie energie typu Lithium Iron Phosphate (LFP) s výrobnou kapacitou 6 GWh/rok a kapacitou čistenia odpadových vôd 550 m³/deň.
Očistená voda sa pravidelne recirkuluje do procesov umývania elektród, čím sa dosahuje ročné úspory čerstvej vody približne 180 000 m³ a zníženie tvorby nebezpečných odpadov o 55 %. Projekt úspešne absolvoval kontrolu environmentálnej akceptácie pri prvej predloženej žiadosti.
Podporná dokumentácia zahŕňa:
- Certifikáty CE, UL a ISO
- Patenty na vlastný proces čistenia odpadových vôd
- Správy o testovaní kvality vody od nezávislých subjektov
- Dokumenty o schválení projektu z hľadiska environmentálnych požiadaviek
- Referenčné zmluvy pre podobné referenčné projekty
- Komplexné zmluvy o prevádzke a údržbe s garanciou
6. Rozsah služby a proces spolupráce
Poskytujeme komplexné EPC kompletné služby na čistenie odpadových vôd, vrátane prieskumu miesta, charakterizácie odpadových vôd, pilotných testov, prispôsobeného procesného inžinierstva, výroby neštandardného vybavenia, stavebných prác, inštalácie, uvedenia do prevádzky, podpory dodržiavania environmentálnych predpisov, ročnej prevádzky a údržby, modernizácií systémov a celoživotného dodávania spotrebného materiálu.
Môžu sa tiež poskytnúť špecializované služby, ako je napríklad obnovovanie zdrojov z odpadovej vody alebo získavanie cenných kovov, podľa požiadaviek zákazníka.
Štandardný spolupracovný proces
- Prieskum miesta a odber vzoriek vody – Vykonáme prieskum na mieste, analýzu odpadových vôd a vydáme profesionálnu správu o hodnotení kvality vody.
- Návrh prispôsobeného riešenia – Vypracujeme prispôsobený postup čistenia, podrobnú cenovú ponuku a trojrozmerné usporiadanie čističky na základe podmienok výroby.
- Výroba vybavenia a stavba – Po potvrdení zmluvy začneme s výrobou prispôsobeného vybavenia a stavebnými prácami na mieste.
- Inštalácia a uvedenie do prevádzky – Dokončíme inštaláciu, integrované testovanie systému a uvedenie do prevádzky, aby sme zabezpečili stabilné dodržiavanie predpisov.
- Prijať projekt a školenie – Pomôcť s postupmi environmentálneho prijatia a poskytnúť komplexné školenie prevádzkovateľov.
- Dlhodobá technická podpora – Poskytnúť služby prevádzky na mieste, plánované kontroly, údržbu zariadení, aktualizácie systémov a celoživotnú technickú podporu.
EN
