1. Viri odpadnih vod, tipični onesnaževalci in značilnosti vode
Odpadne vode iz proizvodnje akumulatorskih baterij za shranjevanje energije nastanejo predvsem v šestih ključnih fazah proizvodnje: sintezi katodnega materiala, premazovanju elektrod, polnjenju elektrolita in oblikovanju, čiščenju baterijskih celic, proizvodnji ultrachiste vode ter čiščenju tal v delavnici.
Pri proizvodnji litij-železovega fosfata (LFP) so odpadne vode predvsem kislega značaja in vsebujejo visoke koncentracije fosforja in litija. Pri proizvodnji baterij na osnovi niklja, kobalta in manga (NCM) nastanejo odpadne vode, ki vsebujejo kompleksne spojine niklja, kobalta in manga, medtem ko pri pripravi elektrolita nastanejo organske odpadne vode, ki vsebujejo fluor. Poleg tega sistemi za proizvodnjo ultrachiste vode izpuščajo koncentratne tokove z visoko vsebnostjo soli.
Odpadna voda vsebuje tri glavne kategorije onesnaževalcev:
- Težki kovini, kot so litij (Li), niklj (Ni), kobalt (Co), mangan (Mn), železo (Fe), baker (Cu) in aluminij (Al), veliko katerih obstaja v stabilnih kompleksnih oblikah, ki jih ni mogoče odstraniti z običajnimi usedlinami.
- Organski onesnaževalci, predvsem N-metil-2-pirolidon (NMP), elektroliti na osnovi karbonatov in veziva PVDF. Vrednosti KPK običajno segajo od 3.000 do 8.000 mg/L, biološka razgradljivost pa je slaba.
- Neorganski onesnaževalci, vključno s fluoridom, fosfatom in sulfatom, z skupno vsebino raztopljenih trdnih snovi (TDS) nad 25.000 mg/L in pH, ki se giblje med 2 in 12.
Odpadna voda ima visoko sladkoravost, močno korozivnost, opazne nihanja pretoka in kakovosti vode ter mora izpolnjevati stroge zahteve za izpuščanje, določene v standardu GB 30484-2013 – Standard za izpuščanje onesnaževalcev za baterijsko industrijo.
2. Pogosti izzivi strank
Zahtevi glede okoljske skladnosti za industrijo akumulatorskih baterij za shranjevanje energije postajajo vedno strožje. Težke kovine, fluorid in COD so ključni regulativni kazalniki; celo majhne nihanja v kakovosti odpadne vode lahko povzročijo neskladnost in okoljske kazni.
Konvencionalni sistemi za čiščenje običajno zahtevajo prekomerno dodajanje kemikalij in ustvarjajo velike količine nevarnih muljev, kar pomeni visoke obratovalne in odstranjevalne stroške.
Standardizirana oprema za čiščenje pogosto ne more rešiti posebnih izzivov te industrije, kot so odstranjevanje kompleksiranih težkih kovin in zamaševanje membran zaradi odpadne vode z visoko vsebino soli. Pogosta izklopa sistema za vzdrževanje negativno vplivata na neprekinjeno obratovanje obrata.
Medtem se dragocene kovine, kot sta litij in nikl, pogosto izgubijo z odpadno vodo, kar vodi do slabe izkoriščenosti virov in nepotrebnih gospodarskih izgub.
Ko se proizvodna zmogljivost nadaljuje v razširjanju, tradicionalne betonske naprave za čiščenje odpadnih voda zahtevajo veliko površino, ponujajo omejeno avtomatizacijo in jih je težko nadgrajevati. Industrija vedno bolj zahteva integrirane, prilagojene rešitve za čiščenje odpadnih voda, ki so posebej zasnovane za proizvodnjo akumulatorskih baterij za shranjevanje energije.
3. Postopek obravnave in konfiguracija osnovne opreme
Za učinkovito obravnavo zapletenih lastnosti odpadnih voda iz proizvodnje akumulatorskih baterij za shranjevanje energije uporabljamo integriran postopek čiščenja, sestavljen iz naslednjih korakov:
Ločeno zbiranje in predobdelava → Napredno oksidacija → Biološko čiščenje → Napredna membranska desalinacija → Kristalizacija z MVR za skoraj popolno izključitev tekočih odpadkov (ZLD)
Med predobdelavo se različne tokove odpadnih voda zbirajo ločeno in obdelujejo v izravnalnih rezervoarjih, pri čemer se prilagodi pH, v reaktorjih za razgradnjo kompleksov, v dvostopenjskih koagulacijskih in usedalnih enotah ter v sistemih za plavanje z raztopljenim zrakom (DAF), da se učinkovito odstranijo suspendirane trdne snovi, večina težkih kovin in fluorid.
Za težko razgradljive organske spojine se uporabljata Fentonovo oksidacijo ali napredna ozonska oksidacija, da se razgradijo zapletene organske molekule in znatno izboljša biološka razgradljivost.
Biološka obravnava uporablja postopek UASB + dvostopenjski A/O + MBR za učinkovito odstranitev KPK, amoniakovega dušika in skupnega fosforja.
Za napredno odslanjanje se uporablja sistem za obratno osmozo (RO) z odpornostjo proti zamašitvi, ki ga dopolnjuje elektrodionizacija (EDI), kar omogoča pridobitev vode visoke kakovosti za ponovno uporabo v proizvodnji baterij in čistilnih procesih.
Končni koncentrat z visoko vsebino soli se obdeluje z membransko koncentracijo DTRO, nato pa z izparevanjem in kristalizacijo s pomočjo MVR, kar omogoča trditev soli in skoraj popolno izključitev tekočih odpadkov.
Osnovna oprema vključuje:
- Kislo- in alkalno-odporne PE izravnalne rezervoarje
- Reaktorji za vezi zlitin težkih kovin
- Sistemi za mikro/nano ozonsko oksidacijo
- Membranske filtrace z odpornostjo proti zamašitvi
- Izparevalnike z MVR-jem
- Samodejni spletni sistemi za spremljanje kakovosti vode
- Inteligentni nadzorni pulti za dajanje kemikalij
4. Prednosti rešitve
Naša rešitev za čiščenje odpadne vode je posebej zasnovana za proizvodnjo akumulatorskih baterij za shranjevanje energije.
S kombinacijo dvostopenjske tehnologije odstranjevanja fluoridov in tehnologije globinskega zajemanja s kelatnimi smoli sistem učinkovito odstrani kompleksirane težke kovine in fluorid, kar zagotavlja, da obdelana voda stalno presega nacionalne zahteve za izpuščanje in zmanjšuje tveganja glede okoljske skladnosti.
Ponujamo popolnoma prilagojeno, nestandardno opremo, ki je načrtovana glede na značilnosti odpadne vode, razporeditev obrata in prihodnjo razširitev proizvodnje. Ojačane protikorozijske konstrukcije, protizamašitveni pretokovni kanali ter optimizirane dimenzije opreme zagotavljajo zanesljivo delovanje v pogojih zelo slane, korozivne in nestabilne odpadne vode.
Vsa jedrska mehanska oprema, električni nadzorni sistemi in komponente za čiščenje vode so certificirani v skladu s standardi CE, UL in ISO, kar izpolnjuje varnostne zahteve tako za Evropo kot za Severno Ameriko ter podpira skladnost in sprejem globalnih projektov.
Sistem ponuja izjemno odpornost proti nihanjem hidravlične obremenitve in obremenitve z onesnaževalci. Ločeno zbiranje odpadnih voda učinkovito stabilizira kakovost vhodne vode, medtem ko tehnologija proti zastrupitvi membran zmanjša pogostost vzdrževanja in izpad časa opreme za več kot 70 %.
Stopnja ponovne uporabe vode lahko presega 90 %, hkrati pa je mogoče pridobiti dragocene kovine, kot so litij in nikl, kar znatno zmanjša porabo sladke vode in stroške odstranjevanja nevarnih odpadkov.
Modularna integrirana konstrukcija zahteva približno 40 % manj namestitvenega prostora kot konvencionalni sistemi civilne gradnje in omogoča fleksibilno prihodnjo razširitev zmogljivosti. Popolnoma avtomatizirano inteligentno delovanje neprekinjeno optimizira dajanje kemikalij in recirkulacijo sistema ter minimalno zmanjša ročno posredovanje.
Poleg tega zagotavljamo izčrpno tehnično dokumentacijo za podporo ocenam vplivov na okolje (EIA), sprejemu projekta in vložitvam za dovoljenja za izpuščanje.
5. Reference projekta in podporno dokumentacijo
Uspešno smo izvedli številne projekte za čiščenje odpadnih voda za proizvajalce akumulatorskih baterij za shranjevanje energije v provincah Guangdong, Jiangsu, Hunan in drugih regijah ter imamo obsežno izkušnjo pri obratovanju objektov za proizvodnjo baterij LFP in NCM.
Znamenit projekt je projekt ničelne odpovedi tekočin (ZLD) za energijske shrambne litij-železove fosfatne (LFP) baterije z zmogljivostjo 6 GWh/leto in zmogljivostjo čiščenja odpadnih voda 550 m³/dan.
Očiščena voda se stalno ponovno uporablja za čiščenje elektrod, kar omogoča letno varčevanje z osveženo vodo približno 180.000 m³ in zmanjšanje nastanka nevarnih odpadkov za 55 %. Projekt je ob prvem predložitvi uspešno opravil okoljske sprejemne preglede.
Podporno dokumentacijo sestavljajo:
- Certifikate CE, UL in ISO
- Lastniške patente za postopek čiščenja odpadnih voda
- Poročila o preizkusih kakovosti vode neodvisnih tretjih strani
- Dokumenti o okoljskem sprejemu
- Referenčni pogodbeni vzorci za podobne referenčne projekte
- Popolne pogodbe o obratovalni in vzdrževalni garanciji
6. Obseg storitev in proces sodelovanja
Ponujamo celovite storitve EPC ključ-v-roko za čiščenje odpadnih voda, vključno z raziskavo lokacije, karakterizacijo odpadnih vod, pilotnimi preskusi, prilagojenim procesnim inženirstvom, izdelavo nestandardne opreme, gradbenimi deli, namestitvijo, vzpostavitvijo obratovanja, podporo pri izpolnjevanju okoljskih predpisov, letnim obratovanjem in vzdrževanjem, nadgradnjo sistemov ter življenjsko dobavo potrošnega materiala.
Po zahtevi stranke so na voljo tudi prilagojene storitve, kot so obnovitev virov iz odpadne vode in predelava dragocenih kovin.
Standardni sodelovalni postopek
- Raziskava lokacije in vzorčenje vode – Izvedemo terensko raziskavo, analizo odpadnih vod ter izdamo strokovno poročilo o kakovosti vode.
- Oblikovanje prilagojenega rešitve – Razvijemo prilagojen postopek čiščenja, podrobno ponudbo in 3D postavitev obrata na podlagi proizvodnih pogojev.
- Izdelava opreme in gradnja – Po potrditvi pogodbe začnemo z izdelavo prilagojene opreme in gradnjo na lokaciji.
- Namestitev in vzpostavitev obratovanja – Dokončamo namestitev, integrirano preskušanje sistema in vzpostavitev obratovanja, da zagotovimo stabilno skladnost z zahtevami.
- Sprejem projekta in usposabljanje – Pomagajte pri postopkih okoljskega sprejema in zagotovite izčrpno usposabljanje operaterjev.
- Dolgoročna tehnična podpora – Zagotovite storitve na mestu, redne preglede, vzdrževanje opreme, nadgradnje sistema in tehnično podporo za celotno življenjsko dobo.
EN
