น้ำเสียจากการผลิตแบตเตอรี่สำหรับระบบจัดเก็บพลังงาน

1. แหล่งที่มาของน้ำเสีย สารมลพิษทั่วไป และลักษณะของน้ำ

น้ำเสียจากกระบวนการผลิตแบตเตอรี่สำหรับเก็บพลังงานเกิดขึ้นเป็นหลักในหกขั้นตอนสำคัญของการผลิต ได้แก่ การสังเคราะห์วัสดุแคโทด การเคลือบอิเล็กโทรด การบรรจุอิเล็กโทรไลต์และกระบวนการฟอร์เมชัน การทำความสะอาดเซลล์แบตเตอรี่ การผลิตน้ำบริสุทธิ์พิเศษ และการเช็ดถูพื้นโรงงาน

สำหรับการผลิตแบตเตอรี่ลิเทียมเฟอโรฟอสเฟต (LFP) น้ำเสียมีลักษณะเด่นคือมีความเป็นกรดสูงและมีฟอสฟอรัสกับลิเทียมในความเข้มข้นสูง ส่วนการผลิตแบตเตอรี่นิกเกิล-โคบอลต์-แมงกานีส (NCM) จะสร้างน้ำเสียที่มีสารประกอบนิกเกิล โคบอลต์ และแมงกานีสที่จับตัวเป็นคอมเพล็กซ์อย่างซับซ้อน ขณะที่การเตรียมอิเล็กโทรไลต์จะให้น้ำเสียอินทรีย์ที่มีฟลูออไรด์ปนอยู่ นอกจากนี้ ระบบผลิตน้ำบริสุทธิ์พิเศษยังปล่อยน้ำเข้มข้นที่มีความเค็มสูงอีกด้วย

น้ำเสียประกอบด้วยมลพิษสามกลุ่มหลัก ได้แก่

• โลหะหนักต่าง ๆ เช่น ลิเทียม (Li) นิกเกิล (Ni) โคบอลต์ (Co) แมงกานีส (Mn) เหล็ก (Fe) ทองแดง (Cu) และอะลูมิเนียม (Al) ซึ่งหลายชนิดอยู่ในรูปแบบคอมเพล็กซ์ที่มีเสถียรภาพสูง ทำให้ไม่สามารถกำจัดออกได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยวิธีตกตะกอนแบบดั้งเดิม
• มลพิษอินทรีย์ โดยเฉพาะ N-Methyl-2-pyrrolidone (NMP), อิเล็กโทรไลต์ที่มีฐานเป็นคาร์บอเนต และสารยึดเกาะ PVDF ค่า COD มักอยู่ในช่วง 3,000 ถึง 8,000 มก./ลิตร ซึ่งมีความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพต่ำ
• มลพิษอนินทรีย์ รวมถึงฟลูออไรด์ ฟอสเฟต และซัลเฟต โดยมีของแข็งที่ละลายได้ทั้งหมด (TDS) เกิน 25,000 มก./ลิตร และค่า pH ผันแปรระหว่าง 2 ถึง 12

น้ำเสียชนิดนี้มีความเค็มสูง มีฤทธิ์กัดกร่อนรุนแรง มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากทั้งในด้านอัตราการไหลและคุณภาพน้ำ และต้องสอดคล้องตามข้อกำหนดการปล่อยน้ำเสียที่เข้มงวดตามมาตรฐาน GB 30484-2013 – มาตรฐานการปล่อยมลพิษสำหรับอุตสาหกรรมแบตเตอรี่

2. ปัญหาที่ลูกค้าพบบ่อย

ข้อกำหนดด้านความสอดคล้องกับสิ่งแวดล้อมสำหรับอุตสาหกรรมแบตเตอรี่เพื่อเก็บพลังงานกำลังเข้มงวดขึ้นเรื่อยๆ โลหะหนัก ฟลูออไรด์ และค่า COD เป็นตัวชี้วัดหลักที่หน่วยงานควบคุมกำหนด แม้แต่ความผันผวนเล็กน้อยของคุณภาพน้ำเสียก็อาจทำให้ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดและนำไปสู่บทลงโทษด้านสิ่งแวดล้อมได้

ระบบบำบัดแบบดั้งเดิมมักต้องใช้สารเคมีในปริมาณมากเกินไป และสร้างตะกอนอันตรายปริมาณสูง ส่งผลให้ต้นทุนการดำเนินงานและการกำจัดสูงตามไปด้วย

อุปกรณ์บำบัดแบบมาตรฐานมักไม่สามารถแก้ไขปัญหาเฉพาะของอุตสาหกรรมนี้ได้ เช่น การกำจัดโลหะหนักที่จับตัวเป็นคอมเพล็กซ์ หรือการอุดตันของเมมเบรนจากน้ำเสียที่มีความเค็มสูง การหยุดระบบเพื่อซ่อมบำรุงบ่อยครั้งส่งผลกระทบเชิงลบต่อการดำเนินงานของโรงงานอย่างต่อเนื่อง

ในขณะเดียวกัน โลหะมีค่า เช่น ลิเทียมและนิกเกิล มักสูญเสียไปกับน้ำเสีย ทำให้การกู้คืนทรัพยากรไม่มีประสิทธิภาพ และเกิดความสูญเสียทางเศรษฐกิจโดยไม่จำเป็น

เมื่อความสามารถในการผลิตยังคงขยายตัวต่อเนื่อง สถานีบำบัดน้ำเสียแบบคอนกรีตแบบดั้งเดิมจำเป็นต้องใช้พื้นที่ขนาดใหญ่ มีระดับการควบคุมอัตโนมัติจำกัด และยากต่อการปรับปรุงระบบ ทำให้อุตสาหกรรมเริ่มเรียกร้องโซลูชันการบำบัดน้ำเสียแบบบูรณาการและปรับแต่งเฉพาะสำหรับการผลิตแบตเตอรี่เก็บพลังงานมากขึ้น

3. กระบวนการบำบัดและโครงสร้างอุปกรณ์หลัก

เพื่อบำบัดน้ำเสียจากกระบวนการผลิตแบตเตอรี่เก็บพลังงานซึ่งมีลักษณะซับซ้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ เราใช้กระบวนการบำบัดแบบบูรณาการที่ประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้

การเก็บรวบรวมแยกประเภทและขั้นตอนก่อนบำบัด → การออกซิเดชันขั้นสูง → การบำบัดด้วยจุลินทรีย์ → การกำจัดเกลือด้วยเยื่อเมมเบรนขั้นสูง → การตกผลึกด้วยระบบ MVR เพื่อให้บรรลุภาวะการปล่อยน้ำเสียเป็นศูนย์ (ZLD)

ในขั้นตอนการเตรียมน้ำเสีย น้ำเสียแต่ละสายจะถูกเก็บแยกกัน และผ่านถังปรับสมดุล การปรับค่า pH ปฏิกรณ์ทำลายสารเชิงซ้อน การตกตะกอนและโคแอกคูเลชันสองขั้นตอน รวมทั้งระบบลอยตัวด้วยอากาศละลาย (DAF) เพื่อกำจัดของแข็งแขวนลอย โลหะหนักส่วนใหญ่ และฟลูออไรด์อย่างมีประสิทธิภาพ

สำหรับสารอินทรีย์ที่ย่อยสลายได้ยาก จะใช้กระบวนการออกซิเดชันขั้นสูง เช่น การออกซิเดชันแบบ Fenton หรือโอโซน เพื่อสลายโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อน และเพิ่มความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพอย่างมีนัยสำคัญ

ขั้นตอนการบำบัดด้วยกระบวนการชีวภาพใช้ระบบ UASB + A/O สองขั้นตอน + MBR เพื่อกำจัด COD ไนโตรเจนแอมโมเนีย และฟอสฟอรัสทั้งหมดได้อย่างมีประสิทธิภาพ

สำหรับการกำจัดเกลือขั้นสูง ระบบออสโมซิสย้อนกลับ (RO) ที่ต้านการสะสมสิ่งสกปรก ผสานกับระบบอิเล็กโตรดีไอโอไนเซชัน (EDI) ผลิตน้ำรีไซเคิลคุณภาพสูง ซึ่งเหมาะสมสำหรับการนำกลับมาใช้ใหม่ในกระบวนการผลิตแบตเตอรี่และกระบวนการทำความสะอาด

สารเข้มข้นที่มีความเค็มสูงสุดท้ายได้รับการบำบัดด้วยการเข้มข้นด้วยเมมเบรน DTRO ตามด้วยการระเหยและตกผลึกแบบ MVR ทำให้เกลือกลายเป็นของแข็งและเกือบไม่มีของเหลวปล่อยออก

อุปกรณ์หลักประกอบด้วย:

• ถังปรับสมดุลแบบ PE ทนกรดและด่าง
• เครื่องปฏิกรณ์การจับสารโลหะหนัก
• ระบบออกซิเดชันด้วยโอโซนระดับไมโครและนาโน
• ระบบกรองด้วยเมมเบรนแบบต้านการอุดตัน
• เครื่องระเหยแบบ MVR
• ระบบตรวจสอบคุณภาพน้ำแบบออนไลน์อัตโนมัติ
• แผงควบคุมการเติมสารเคมีอย่างชาญฉลาด

4. ข้อได้เปรียบของโซลูชัน

โซลูชันการบำบัดน้ำเสียของเราออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการผลิตแบตเตอรี่เก็บพลังงาน

ด้วยการผสานเทคโนโลยีการกำจัดฟลูออไรด์สองขั้นตอนเข้ากับเทคโนโลยีเรซินเชลติงเพื่อดักจับอย่างลึกซึ้ง ระบบนี้สามารถกำจัดโลหะหนักที่จับตัวเป็นคอมเพล็กซ์และฟลูออไรด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้น้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วมีคุณภาพสูงกว่าข้อกำหนดระดับชาติสำหรับการปล่อยน้ำเสียอย่างสม่ำเสมอ และลดความเสี่ยงด้านการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมให้น้อยที่สุด

เราจัดหาอุปกรณ์ที่ออกแบบเฉพาะตามความต้องการ โดยไม่ใช่แบบมาตรฐาน ซึ่งพัฒนาขึ้นจากลักษณะของน้ำเสีย การจัดวางโครงสร้างโรงงาน และแผนการขยายกำลังการผลิตในอนาคต โครงสร้างเสริมทนการกัดกร่อน ช่องทางการไหลที่ป้องกันการอุดตัน และขนาดอุปกรณ์ที่ผ่านการปรับแต่งอย่างเหมาะสม ล้วนรับประกันการทำงานที่เชื่อถือได้แม้ในสภาวะน้ำเสียที่มีความเค็มสูง มีฤทธิ์กัดกร่อนรุนแรง และมีความผันแปรสูง

อุปกรณ์เครื่องจักรหลักทั้งหมด ระบบควบคุมไฟฟ้า และส่วนประกอบการบำบัดน้ำ ได้รับการรับรองตามมาตรฐาน CE, UL และ ISO ซึ่งสอดคล้องกับข้อกำหนดด้านความปลอดภัยของยุโรปและอเมริกาเหนือ พร้อมสนับสนุนการปฏิบัติตามและยอมรับโครงการระดับโลก

ระบบนี้มีความสามารถในการต้านทานการเปลี่ยนแปลงของโหลดไฮดรอลิกและมลพิษได้อย่างโดดเด่น การเก็บรวบรวมน้ำเสียแบบแยกประเภทช่วยรักษาคุณภาพของน้ำป้อนให้คงที่อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะที่เทคโนโลยีเมมเบรนต้านการอุดตันช่วยลดความถี่ของการบำรุงรักษาและเวลาที่อุปกรณ์หยุดทำงานลงมากกว่า 70%

อัตราการนำน้ำกลับมาใช้ใหม่สามารถสูงกว่า 90% ได้ พร้อมกับการกู้คืนโลหะมีค่า เช่น ลิเทียมและนิกเกิล ไปพร้อมกัน ซึ่งช่วยลดการใช้น้ำจืดและการใช้จ่ายด้านการกำจัดของเสียอันตรายได้อย่างมีนัยสำคัญ

การออกแบบแบบโมดูลาร์แบบบูรณาการใช้พื้นที่ติดตั้งน้อยกว่าระบบที่สร้างด้วยโครงสร้างคอนกรีตทั่วไปประมาณ 40% และยังรองรับการขยายกำลังการผลิตในอนาคตได้อย่างยืดหยุ่น การดำเนินงานอัจฉริยะแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบปรับแต่งการเติมสารเคมีและการหมุนเวียนระบบอย่างต่อเนื่อง เพื่อลดการเข้าไปจัดการด้วยมือให้น้อยที่สุด

นอกจากนี้ เรายังจัดเตรียมเอกสารทางเทคนิคที่ครบถ้วนเพื่อสนับสนุนการประเมินผลกระทบสิ่งแวดล้อม (EIA) การรับรองโครงการ และการยื่นขอใบอนุญาตปล่อยน้ำทิ้ง

5. ตัวอย่างโครงการที่ผ่านมาและเอกสารสนับสนุน

เราได้ดำเนินโครงการบำบัดน้ำเสียสำหรับผู้ผลิตแบตเตอรี่เก็บพลังงานในมณฑลกวางตุ้ง เจียงซู หูหนาน และภูมิภาคอื่นๆ จนแล้วเสร็จจำนวนมาก โดยมีประสบการณ์อย่างกว้างขวางในการให้บริการโรงงานผลิตแบตเตอรี่ LFP และ NCM

โครงการต้นแบบคือโครงการแบตเตอรี่เก็บพลังงานชนิดลิเธียมเฟอโรฟอสเฟต (LFP) กำลังการผลิต 6 GWh/ปี แบบไม่มีน้ำทิ้ง (Zero Liquid Discharge: ZLD) ซึ่งมีกำลังการบำบัดน้ำเสีย 550 ลูกบาศก์เมตรต่อวัน

น้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วถูกนำกลับมาใช้ซ้ำอย่างต่อเนื่องในกระบวนการล้างอิเล็กโทรด ทำให้ประหยัดน้ำจืดได้ประมาณ 180,000 ลูกบาศก์เมตรต่อปี และลดปริมาณของเสียอันตรายลงได้ร้อยละ 55 โครงการนี้ผ่านการตรวจสอบและรับรองด้านสิ่งแวดล้อมในการยื่นขอครั้งแรกอย่างสมบูรณ์

เอกสารสนับสนุนประกอบด้วย:

• ใบรับรอง CE, UL และ ISO
• สิทธิบัตรกระบวนการบำบัดน้ำเสียเฉพาะของบริษัท
• รายงานผลการตรวจสอบคุณภาพน้ำโดยหน่วยงานภายนอก
• เอกสารรับรองความเหมาะสมด้านสิ่งแวดล้อม
• สัญญาอ้างอิงจากโครงการต้นแบบที่คล้ายคลึงกัน
• ข้อตกลงการรับประกันการดำเนินงานและบำรุงรักษาอย่างครอบคลุม

6. ขอบเขตการให้บริการและกระบวนการความร่วมมือ

เราให้บริการครบวงจรด้านงานออกแบบ จัดหาอุปกรณ์ และก่อสร้าง (EPC) แบบเทิร์นคีย์สำหรับระบบบำบัดน้ำเสีย ซึ่งรวมถึงการสำรวจพื้นที่ การวิเคราะห์ลักษณะน้ำเสีย การทดลองระบบต้นแบบ (pilot testing) การออกแบบกระบวนการบำบัดเฉพาะตามความต้องการ การผลิตอุปกรณ์ที่ไม่ได้มาตรฐาน การก่อสร้างส่วนโยธา การติดตั้ง การเดินระบบ (commissioning) การสนับสนุนด้านการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม การดำเนินงานและบำรุงรักษาประจำปี การปรับปรุงระบบ และการจัดหาวัสดุสิ้นเปลืองอย่างต่อเนื่องตลอดอายุการใช้งาน

สามารถให้บริการที่ปรับแต่งตามความต้องการของลูกค้าได้ เช่น การกู้คืนทรัพยากรจากน้ำเสีย และการกู้คืนโลหะมีค่า

ขั้นตอนความร่วมมือมาตรฐาน

• การสำรวจพื้นที่และการเก็บตัวอย่างน้ำ – ดำเนินการสำรวจภาคสนาม การวิเคราะห์น้ำเสีย และจัดทำรายงานประเมินคุณภาพน้ำอย่างเป็นทางการ
• การออกแบบโซลูชันเฉพาะตามความต้องการ – พัฒนากระบวนการบำบัดที่ออกแบบมาเฉพาะ พร้อมใบเสนอราคาโดยละเอียด และผังโรงงานแบบสามมิติ (3D) ตามเงื่อนไขการผลิต
• การผลิตอุปกรณ์และการก่อสร้าง – เริ่มต้นการผลิตอุปกรณ์เฉพาะตามแบบ และการก่อสร้างส่วนโยธาในพื้นที่หลังจากยืนยันสัญญาแล้ว
• การติดตั้งและการเดินระบบ – ดำเนินการติดตั้งให้เสร็จสมบูรณ์ การทดสอบระบบแบบบูรณาการ และการเดินระบบเพื่อให้มั่นใจว่าระบบจะทำงานได้อย่างมั่นคงและสอดคล้องตามมาตรฐาน
• การรับรองโครงการและการฝึกอบรม – ช่วยดำเนินการตามขั้นตอนการรับรองด้านสิ่งแวดล้อม และจัดการฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงานอย่างครอบคลุม
• การสนับสนุนทางเทคนิคระยะยาว – ให้บริการดำเนินงานหน้างาน การตรวจสอบตามกำหนดเวลา การบำรุงรักษาอุปกรณ์ การปรับปรุงระบบ และการสนับสนุนทางเทคนิคตลอดอายุการใช้งาน