1. Джерела стічних вод, типові забруднювачі та характеристики води
Стічні води виробництва акумуляторів для систем зберігання енергії утворюються переважно на шести ключових етапах виробництва: синтезі катодних матеріалів, нанесенні електродних покриттів, заливці електроліту та формуванні акумуляторів, промиванні акумуляторних елементів, виробництві ультрачистої води та прибиранні підлоги виробничих приміщень.
У разі виробництва акумуляторів на основі літій-залізо-фосфату (LFP) стічні води характеризуються переважно кислими потоками, що містять високі концентрації фосфору та літію. Виробництво акумуляторів на основі нікель-кобальт-марганцевих (NCM) сплавів генерує стічні води, що містять комплексні сполуки нікелю, кобальту та марганцю, тоді як під час приготування електроліту утворюються органічні стічні води, що містять флуориди. Крім того, системи ультрачистої води викидають концентрати з високим вмістом солей.
Стічні води містять три основні категорії забруднювачів:
- Тяжкі метали, зокрема літій (Li), нікель (Ni), кобальт (Co), марганець (Mn), залізо (Fe), мідь (Cu) та алюміній (Al), багато з яких існують у стабільних комплексних формах, що утруднює їх видалення за допомогою звичайного осадження.
- Органічні забруднювачі, зокрема N-метил-2-пірролідон (NMP), електроліти на основі карбонатів та зв’язувальні речовини на основі PVDF. Рівень ХПК зазвичай становить від 3000 до 8000 мг/л, біорозкладність — низька.
- Неорганічні забруднювачі, зокрема фториди, фосфати та сульфати, загальна концентрація розчинених твердих речовин (TDS) перевищує 25 000 мг/л, pH коливається в межах від 2 до 12.
Стічні води характеризуються високою солоністю, сильною корозійною активністю, значними коливаннями витрати й якості води й мають відповідати суворим вимогам до скидання, встановленим у GB 30484-2013 — «Стандарт скидання забруднювачів для галузі акумуляторів».
2. Поширені проблеми замовників
Вимоги щодо екологічної відповідності для галузі акумуляторів для накопичення енергії стають усе суворішими. Тяжкі метали, фториди та ХПК є ключовими регуляторними показниками, і навіть незначні коливання якості стічних вод можуть призвести до невідповідності та екологічних санкцій.
Традиційні системи очищення зазвичай потребують надмірного дозування реагентів і утворюють великі об’єми небезпечного шламу, що призводить до високих експлуатаційних та утилізаційних витрат.
Стандартизоване обладнання для очищення часто не спроможне вирішити специфічні галузеві проблеми, зокрема видалення комплексних сполук важких металів та забруднення мембран у результаті стічних вод з високим вмістом солей. Часті зупинки системи на технічне обслуговування негативно впливають на безперервну роботу підприємства.
У цей же час цінні метали, такі як літій і нікель, часто втрачаються зі стічними водами, що призводить до низького рівня відновлення ресурсів і зайвих економічних втрат.
Оскільки потужності виробництва продовжують зростати, традиційні бетонні споруди для очищення стічних вод вимагають великої площі, мають обмежену автоматизацію та ускладнену модернізацію. Галузь усе частіше вимагає інтегрованих, спеціально розроблених рішень для очищення стічних вод, адаптованих саме до виробництва акумуляторів для систем зберігання енергії.
3. Процес очищення та конфігурація основного обладнання
Для ефективного очищення стічних вод із складними характеристиками, що утворюються під час виробництва акумуляторів для систем зберігання енергії, ми застосовуємо інтегрований процес очищення, що складається з наступних етапів:
Роздільне збирання та попереднє очищення → Просунуте окиснення → Біологічне очищення → Просунута мембранна десалінація → Кристалізація методом MVR для досягнення майже повного відсутності рідких відходів (ZLD)
Під час попередньої обробки різні потоки стічних вод збирають окремо й обробляють у резервуарах для вирівнювання, при налаштуванні pH, у реакторах для розрушення комплексів, у двоступеневих коагуляційно-осадових установках та у системах флотації з розчиненим повітрям (DAF), щоб ефективно видалити завислі речовини, більшість важких металів і фторид.
Для стійких органічних сполук застосовують окиснення за Фентоном або озонне передове окиснення, щоб розкласти складні органічні молекули й суттєво покращити біорозкладність.
На етапі біологічної очистки використовують процес UASB + двоступеневий A/O + MBR для ефективного видалення ХПК, амонійного азоту та загального фосфору.
Для просунутої десалінації використовується система зворотного осмосу (RO) з антизабруднювальними властивостями у поєднанні з електродеіонізацією (EDI), що забезпечує отримання води високої якості для повторного використання у виробництві акумуляторів та процесах очищення.
Остаточний концентрат з високим вмістом солі піддається обробці за допомогою мембранної концентрації DTRO, а потім — випарювання та кристалізації методом MVR, що забезпечує твердіння солі й майже повне відсутність рідких відходів.
Основне обладнання включає:
- Рівноважні ємності з поліетилену, стійкі до кислот і лугів
- Реактори хелатування важких металів
- Системи мікро-/наноозонного окиснення
- Мембранні фільтраційні системи, стійкі до забруднення
- Випарювачі з механічною рекомпресією пари (MVR)
- Автоматичні онлайн-системи моніторингу якості води
- Інтелектуальні панелі керування дозуванням реагентів
4. Переваги рішення
Наше рішення з очищення стічних вод спеціально розроблено для виробництва акумуляторів для систем зберігання енергії.
Шляхом інтеграції двоступеневої технології видалення фторидів із глибокої адсорбції комплексних важких металів та фторидів за допомогою хелатуючих смол система ефективно видаляє ці забруднювачі, забезпечуючи стабільне перевищення параметрів національних вимог щодо скидання стічних вод і мінімізуючи ризики невідповідності екологічним вимогам.
Ми надаємо повністю індивідуальні, нестандартні установки, розроблені з урахуванням характеристик стічних вод, планування очисної споруди та майбутнього розширення виробництва. Посилена антикорозійна конструкція, протизабивні потокові канали та оптимізовані габарити обладнання забезпечують надійну роботу в умовах високої солоності, агресивності та нестабільного складу стічних вод.
Усі основні механічні пристрої, електричні системи керування та компоненти систем очищення води сертифіковані відповідно до стандартів CE, UL та ISO, що відповідає вимогам безпеки Європейського Союзу та Північної Америки й сприяє глобальній відповідності проектів та їх прийняттю.
Система забезпечує виняткову стійкість до коливань гідравлічного навантаження та навантаження забруднювачами. Сегрегована збірка стічних вод ефективно стабілізує якість припливної води, а мембранна технологія, стійка до забруднення, зменшує частоту технічного обслуговування та простої обладнання більш ніж на 70%.
Рівень повторного використання води може перевищувати 90%, а цінні метали, такі як літій і нікель, одночасно відновлюються, що значно зменшує споживання прісної води та витрати на утилізацію небезпечних відходів.
Модульна інтегрована конструкція вимагає приблизно на 40 % менше місця для встановлення, ніж традиційні системи цивільного будівництва, і дозволяє гнучке розширення потужності в майбутньому. Повністю автоматизована інтелектуальна робота безперервно оптимізує дозування реагентів та рециркуляцію системи, мінімізуючи ручне втручання.
Крім того, ми надаємо повну технічну документацію для підтримки оцінок впливу на навколишнє середовище (ОВН), приймання проектів та подання заявок на отримання дозволів на скидання.
5. Посилання на проекти та підтверджувальна документація
Ми успішно завершили численні проекти з очищення стічних вод для виробників акумуляторів для систем зберігання енергії в провінціях Гуандун, Цзянсу, Хунань та інших регіонах, маючи значний досвід обслуговування виробничих потужностей як для батарей LFP, так і для батарей NCM.
Одним із ключових проектів є проект нульового скидання рідини (ZLD) для акумуляторів на основі літій-залізо-фосфату (LFP) потужністю 6 ГВт·год/рік із пропускною здатністю системи очищення стічних вод 550 м³/добу.
Очищена вода постійно рециркулюється для процесів промивки електродів, що забезпечує щорічне збереження прісної води обсягом приблизно 180 000 м³ та скорочення утворення небезпечних відходів на 55 %. Проект успішно пройшов інспекцію з екологічного приймання при першому поданні.
Документація, що підтверджує рішення, включає:
- Сертифікати CE, UL та ISO
- Патенти на власницький процес очищення стічних вод
- Звіти про лабораторні аналізи якості води, виконані незалежними сторонами
- Документи про схвалення проекту екологічними органами
- Контракти-зразки для аналогічних проектів-еталонів
- Вичерпні угоди про гарантійне обслуговування та технічне обслуговування
6. Обсяг послуг та процес співпраці
Ми надаємо повний комплекс послуг EPC «під ключ» з очищення стічних вод, у тому числі дослідження місця розташування, характеристику стічних вод, пілотне тестування, індивідуальне проектування технологічних процесів, виробництво нестандартного обладнання, будівельні роботи, монтаж, введення в експлуатацію, підтримку відповідності екологічним вимогам, щорічне обслуговування та технічне обслуговування, модернізацію системи та постачання споживаних матеріалів протягом усього терміну експлуатації.
Також можна надавати спеціалізовані послуги, наприклад, відновлення ресурсів із стічних вод та вилучення цінних металів, згідно з вимогами замовника.
Стандартний процес співпраці
- Огляд місця розташування та відбір проб води — проведення польових досліджень, аналізу стічних вод та підготовка професійного звіту про якість води.
- Розробка індивідуального рішення — створення спеціалізованого процесу очищення, детальної комерційної пропозиції та тривимірного плану розташування очисної споруди на основі умов виробництва.
- Виробництво обладнання та будівництво — розпочаття виготовлення спеціалізованого обладнання та будівельних робіт на місці після підтвердження контракту.
- Монтаж та введення в експлуатацію — завершення монтажу, комплексного тестування системи та введення в експлуатацію для забезпечення стабільної відповідності вимогам.
- Прийняття проекту та навчання – Допомога у процедурах екологічного прийняття та надання повного навчання для операторів.
- Тривала технічна підтримка – Надання послуг з експлуатації на місці, планових перевірок, обслуговування обладнання, оновлення системи та технічної підтримки протягом усього терміну експлуатації.
EN
