โซลูชันการบำบัดน้ำเสียสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียม

1. แหล่งที่มาของน้ำเสีย สารมลพิษทั่วไป และลักษณะของน้ำ

น้ำเสียจากกระบวนการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมเกิดขึ้นเป็นหลักในขั้นตอนการเตรียมวัสดุแคโทดและแอนโอด การเคลือบอิเล็กโทรด การกู้คืนตัวทำละลายเอ็น-เมทิล-2-ไพโรลิโดน (NMP) การบรรจุอิเล็กโทรไลต์ การสร้างเซลล์ (formation) และการพักอายุ (aging) การทำความสะอาดอุปกรณ์ การล้างเซลล์แบตเตอรี่ และการเช็ดถูพื้นโรงงาน โซลูชันนี้สามารถใช้กับน้ำเสียที่เกิดจากการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมชนิดลิเธียมเฟอไรด์ฟอสเฟต (LFP) นิกเกิล-โคบอลต์-แมงกานีส (NCM) และเทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียมอื่นๆ ได้

น้ำเสียมีลักษณะเฉพาะของอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเธียม และมีสารมลพิษที่ผสมผสานกันอย่างซับซ้อน ซึ่งประกอบด้วย:

• โลหะหนัก เช่น ลิเธียม (Li) นิกเกิล (Ni) โคบอลต์ (Co) และแมงกานีส (Mn) โดยส่วนใหญ่อยู่ในรูปแบบเชิงซ้อนที่มีความเสถียรสูง
• สารมลพิษอนินทรีย์ ได้แก่ ฟลูออไรด์ ฟอสเฟต และเกลือที่ละลายได้ในความเข้มข้นสูง
• สารอินทรีย์ที่ทนต่อการย่อยสลายได้ยาก โดยเฉพาะ NMP สารตกค้างจากอิเล็กโทรไลต์ และสารยึดเกาะแบบพอลิเมอร์ ซึ่งก่อให้เกิดความผันผวนอย่างมากของค่า COD และความสามารถในการย่อยสลายได้ต่ำ

นอกจากนี้ ลำดับกระบวนการที่สลับระหว่างสภาวะกรดและด่าง ส่งผลให้ค่า pH เปลี่ยนแปลงกว้าง ปริมาณของแข็งที่ละลายรวมทั้งหมด (TDS) สูงขึ้น และมีความผันผวนอย่างมากทั้งในด้านปริมาตรน้ำเสียและองค์ประกอบของน้ำเสีย หากไม่มีการบำบัดที่มีประสิทธิภาพ โลหะหนักที่ยังคงตกค้างและปริมาณฟลูออไรด์ที่สูงเกินไปอาจเกินขีดจำกัดที่กำหนดสำหรับการปล่อยน้ำเสียได้อย่างง่ายดาย

ระบบบำบัดน้ำเสียจะต้องสอดคล้องตามมาตรฐานที่เข้มงวดของ GB 30484-2013 – มาตรฐานการปล่อยมลพิษสำหรับอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ พร้อมทั้งตอบสนองความต้องการทั้งด้านการปล่อยน้ำเสียสู่สิ่งแวดล้อมและการนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ในกระบวนการผลิต

2. ปัญหาที่ลูกค้าพบบ่อย

ระเบียบข้อบังคับด้านสิ่งแวดล้อมสำหรับการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมมีความเข้มงวดเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ โดยโลหะหนักและฟลูออไรด์ถูกกำหนดเป็นตัวชี้วัดหลักสำหรับการปฏิบัติตามข้อกำหนด แม้แต่ความผันผวนเล็กน้อยของคุณภาพน้ำเสียก็อาจนำไปสู่การไม่ปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมได้

เทคโนโลยีการบำบัดน้ำเสียแบบดั้งเดิมมีขีดความสามารถจำกัดในการย่อยสลายสารประกอบโลหะหนักที่มีความเสถียรสูง มักให้ผลการบำบัดไม่สม่ำเสมอ ต้องใช้สารเคมีในปริมาณมากเกินไป และก่อให้เกิดตะกอนอันตรายเป็นจำนวนมาก ส่งผลให้ต้นทุนการดำเนินงานและการกำจัดสูง

นอกจากนี้ สารอินทรีย์ที่ย่อยสลายได้ยากมักก่อให้เกิดการอุดตันของเมมเบรน การกัดกร่อนอุปกรณ์ และการหยุดเดินเครื่องโดยไม่ได้วางแผนไว้ ซึ่งส่งผลกระทบเชิงลบต่อการผลิตอย่างต่อเนื่อง

อีกทั้ง อุปกรณ์บำบัดน้ำเสียมาตรฐานทั่วไปมักไม่ได้ออกแบบมาเพื่อรองรับสภาวะการใช้งานที่มีความเค็มสูงและกัดกร่อนสูง ซึ่งพบได้บ่อยในการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม ส่งผลให้ระบบปรับตัวได้ไม่ดีและอุปกรณ์มีความน่าเชื่อถือลดลง

ระบบการบำบัดแบบดั้งเดิมหลายระบบยังให้อัตราการกู้คืนน้ำต่ำค่อนข้างมาก ส่งผลให้สูญเสียโลหะมีค่าและทรัพยากรน้ำไปเป็นจำนวนมาก สถานีบำบัดน้ำเสียสำหรับงานโยธาแบบดั้งเดิมจำเป็นต้องใช้พื้นที่ติดตั้งขนาดใหญ่ และมีความยืดหยุ่นจำกัดสำหรับการขยายกำลังการในอนาคต จึงไม่เหมาะสมกับโรงงานผลิตแบตเตอรี่ที่กำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว

3. กระบวนการบำบัดและโครงสร้างอุปกรณ์หลัก

เพื่อจัดการกับลักษณะเฉพาะที่ซับซ้อนของน้ำเสียจากแบตเตอรี่ลิเทียม เราใช้กระบวนการบำบัดเฉพาะที่ประกอบด้วย:

การเก็บแยกประเภทและเตรียมเบื้องต้น → การทำลายสารเชิงซ้อนและการออกซิเดชัน → การตกตะกอนด้วยสารเคมีและการตกตะกอน → การบำบัดด้วยจุลินทรีย์ → การกำจัดเกลือด้วยเมมเบรนขั้นสูง → การลดปริมาตรของน้ำเข้มข้น

น้ำเสียที่มีความเข้มข้นสูงและต่ำถูกเก็บแยกกัน และผ่านการปรับสมดุลก่อนเข้าสู่กระบวนการบำบัด

ปฏิกิริยาการแยกสารประกอบโลหะหนักที่มีความเสถียรสูงด้วยเครื่องปฏิกรณ์เฉพาะทาง ตามด้วยกระบวนการตกตะกอนร่วมกับระบบกำจัดฟลูออไรด์ที่มีประสิทธิภาพสูง เพื่อกำจัดโลหะหนัก ฟลูออไรด์ และของแข็งลอยตัวส่วนใหญ่

นำเทคโนโลยีออกซิเดชันขั้นสูงมาใช้เพื่อย่อยสลายสารอินทรีย์ที่ย่อยสลายได้ยาก และปรับปรุงความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพของน้ำเสีย

ขั้นตอนการบำบัดด้วยกระบวนการชีวภาพใช้ระบบ A/O (Anoxic/Oxic) เพื่อกำจัด COD และไนโตรเจนแอมโมเนียอย่างมีประสิทธิภาพ

สุดท้าย ระบบกรองแบบอัลตราฟิลเตรชัน (UF) ร่วมกับระบบเมมเบรนรีเวอร์สออสโมซิส (RO) ที่ป้องกันการอุดตัน ผลิตน้ำรีไซเคิลคุณภาพสูงที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการล้างในสายการผลิต ส่วนน้ำเข้มข้นที่มีความเค็มสูงที่เหลือจะผ่านกระบวนการเข้มข้นเพิ่มเติมและลดปริมาตรก่อนกำจัดขั้นสุดท้าย

อุปกรณ์หลักประกอบด้วย:

• เครื่องปฏิกรณ์แยกสารประกอบโลหะหนักแบบปรับแต่งพิเศษ
• ระบบกำจัดฟลูออไรด์แบบมีประสิทธิภาพสูง
• ระบบเติมสารเคมีอัจฉริยะ
• ระบบกรองด้วยเมมเบรนแบบต้านการอุดตัน
• แผงควบคุมระบบบำบัดน้ำแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ
• ระบบตรวจสอบคุณภาพน้ำแบบออนไลน์

4. ข้อได้เปรียบของโซลูชัน

วิธีการแก้ปัญหาของเราได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อจัดการกับลักษณะน้ำเสียที่ซับซ้อนจากการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม

กระบวนการบำบัดสูตรพิเศษสามารถย่อยสลายโลหะหนักที่จับตัวเป็นสารประกอบเชิงซ้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้สามารถกำจัดโลหะหนักและฟลูออไรด์ได้ในอัตราสูง พร้อมทั้งผลิตน้ำที่ผ่านการบำบัดให้สอดคล้องกับมาตรฐานการปล่อยน้ำทิ้งและการนำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างสม่ำเสมอ

เราให้บริการโซลูชันอุปกรณ์ที่ออกแบบเฉพาะตามความต้องการ โดยคำนึงถึงสภาพแวดล้อมที่มีความเค็มสูงและกัดกร่อนรุนแรงในการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม ทั้งโครงสร้างตัวเรือนทนการกัดกร่อน โครงสร้างทนการสึกหรอ ระบบท่อที่ป้องกันการอุดตัน และชิ้นส่วนกรองเฉพาะทาง ล้วนช่วยยกระดับความสามารถในการปรับตัวของอุปกรณ์ ความเสถียรในการดำเนินงาน และอายุการใช้งานโดยรวม

อุปกรณ์กลไกหลัก ระบบควบคุมไฟฟ้า และชิ้นส่วนบำบัดน้ำทั้งหมดผ่านการรับรองตามมาตรฐาน CE, UL และ ISO ซึ่งรับประกันคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ความปลอดภัยในการใช้งาน และความสอดคล้องตามข้อกำหนดการรับรองโครงการทั้งในประเทศและต่างประเทศ

ระบบนี้สามารถนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ได้มากกว่าร้อยละ 90 ทำให้สามารถรีไซเคิลทรัพยากรน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ พร้อมทั้งกู้คืนโลหะมีค่าได้ในเวลาเดียวกัน จึงช่วยลดการใช้น้ำจืดและต้นทุนในการกำจัดของเสียอันตรายได้อย่างมาก

การออกแบบแบบโมดูลาร์แบบบูรณาการช่วยลดพื้นที่ที่จำเป็นสำหรับการติดตั้งให้น้อยที่สุด ขณะเดียวกันยังรองรับความยืดหยุ่นในการติดตั้ง การขยายระบบ และการอัปเกรดระบบได้อย่างเต็มที่ การดำเนินงานอัจฉริยะแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบช่วยลดความต้องการแรงงาน ความถี่ในการบำรุงรักษา และต้นทุนการดำเนินงานโดยรวมได้อย่างมาก

5. ตัวอย่างโครงการที่ผ่านมาและเอกสารสนับสนุน

เราได้ดำเนินโครงการบำบัดน้ำเสียสำหรับผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมสำเร็จมาแล้วหลายแห่ง ครอบคลุมทั้งโรงงานผลิตแบตเตอรี่ชนิด LFP และ NCM

ตัวอย่างโครงการหนึ่งคือ โครงการบำบัดน้ำเสียและนำน้ำกลับมาใช้ใหม่สำหรับโรงงานผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมกำลังการผลิต 10 GW โดยมีความสามารถในการบำบัด 1,000 ลูกบาศก์เมตรต่อวัน

ระบบได้แสดงให้เห็นถึงการดำเนินงานที่มีเสถียรภาพในระยะยาว สามารถแก้ไขปัญหาที่เกี่ยวข้องกับโลหะหนักเกินปริมาณที่กำหนด การอุดตันของเมมเบรน และการบำรุงรักษาบ่อยครั้งได้อย่างมีประสิทธิภาพ โครงการผ่านการตรวจสอบการยอมรับด้านสิ่งแวดล้อมอย่างประสบความสำเร็จ พร้อมทั้งประหยัดน้ำจืดได้มากกว่า 300,000 ลูกบาศก์เมตรต่อปี

เอกสารสนับสนุนประกอบด้วย:

• สิทธิบัตรกระบวนการบำบัดน้ำเสียเฉพาะของบริษัท
• ใบรับรองการรับรองมาตรฐาน CE และ UL
• ใบรับรองระบบการจัดการคุณภาพ ISO
• รายงานผลการทดสอบคุณภาพน้ำจากหน่วยงานภายนอกที่ได้รับการรับรอง
• เอกสารรับรองโครงการ
• สัญญาอ้างอิงสำหรับโครงการต้นแบบ

6. ขอบเขตการให้บริการและกระบวนการความร่วมมือ

เราให้บริการโซลูชันการบำบัดน้ำเสียแบบ EPC แบบครบวงจรสำหรับผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม ซึ่งรวมถึงการสำรวจพื้นที่ การเก็บตัวอย่างและวิเคราะห์น้ำเสีย การออกแบบกระบวนการเฉพาะทาง การออกแบบอุปกรณ์ที่ไม่ใช่มาตรฐาน การผลิตอุปกรณ์ การติดตั้ง การเดินระบบ การดำเนินงานและการบำรุงรักษา การสนับสนุนการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม การปรับปรุงระบบ และการจัดหาสินค้าสิ้นเปลืองตลอดอายุการใช้งาน

ขั้นตอนความร่วมมือมาตรฐาน

• การสำรวจพื้นที่และการเก็บตัวอย่างน้ำ – ดำเนินการตรวจสอบพื้นที่จริง เก็บตัวอย่างน้ำเสีย และจัดทำรายงานการวิเคราะห์คุณภาพน้ำอย่างละเอียด
• การออกแบบวิศวกรรมเฉพาะทาง – พัฒนากระบวนการบำบัดเฉพาะ การออกแบบอุปกรณ์เฉพาะทาง และใบเสนอราคาเชิงพาณิชย์โดยละเอียด
• การผลิตอุปกรณ์และการก่อสร้าง – เริ่มต้นการผลิตอุปกรณ์ที่ปรับแต่งเฉพาะและการก่อสร้างหน้างาน หลังจากยืนยันสัญญาแล้ว
• การติดตั้งและการส่งมอบ – ดำเนินการติดตั้งให้เสร็จสมบูรณ์ การส่งมอบแบบบูรณาการ และการทดลองใช้งานจนกว่าประสิทธิภาพในการบำบัดจะมีความเสถียรและเป็นไปตามข้อกำหนดของหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง
• การรับรองโครงการและการฝึกอบรม – สนับสนุนขั้นตอนการรับรองด้านสิ่งแวดล้อม และจัดการฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงานอย่างมืออาชีพ
• การสนับสนุนทางเทคนิคระยะยาว – ให้บริการบำรุงรักษาเชิงป้องกัน การตรวจสอบเป็นประจำ การปรับปรุงประสิทธิภาพระบบ การอัปเกรดอุปกรณ์ และการสนับสนุนทางเทคนิคอย่างต่อเนื่องตลอดอายุการใช้งาน