Được thiết kế dành riêng cho các cơ sở sản xuất pin lithium tại Bắc Mỹ, hệ thống tích hợp này bao gồm nhà máy sản xuất nước siêu tinh khiết công suất 10 tấn/giờ, đơn vị tái thu hồi bùn keo pin công suất 15 tấn/ngày và hệ thống tái chế nước thải công suất 40 tấn/ngày. Hệ thống tái thu hồi dung môi NMP và bùn keo điện cực có giá trị đồng thời xử lý nước thải công nghiệp để tái sử dụng đúng quy định theo các quy định môi trường của Hoa Kỳ.
Thông số kỹ thuật
Dự án xử lý nước tích hợp này được lắp đặt tại một cơ sở sản xuất pin năng lượng mới ở Chicago, Hoa Kỳ, với tổng công suất xử lý là 41 m³/ngày. Giải pháp hoàn chỉnh bao gồm ba mô-đun quy trình liên kết với nhau:
- hệ thống nước siêu tinh khiết RO hai cấp + EDI công suất 10 T/Giờ
- đơn vị thu hồi hồ trộn pin công suất 15 T/Ngày
- hệ thống xử lý và tái sử dụng nước thải công nghiệp công suất 40 T/Ngày
Quy trình thực hiện
1. Sản xuất nước siêu tinh khiết
Nước đầu vào → Tiền xử lý → Thẩm thấu ngược (RO) hai cấp → Điện khử ion (EDI) → Làm bóng bằng bộ lọc hỗn hợp
Hệ thống liên tục sản xuất 10 tấn/giờ nước siêu tinh khiết để phủ điện cực pin, làm sạch thiết bị và các quy trình sản xuất yêu cầu độ tinh khiết cao khác.
2. Thu hồi hồ trộn pin
Nước thải hồ trộn pin được dẫn vào đơn vị thu hồi tích hợp, nơi dung môi NMP (N-Methyl-2-pyrrolidone) có giá trị và vật liệu điện cực dạng rắn được tách riêng và thu hồi để tái sử dụng, từ đó giảm đáng kể mức tiêu thụ nguyên vật liệu.
3. Xử lý và tái chế nước thải
Dịch lọc bùn tái chế được kết hợp với nước thải sản xuất khác và đi qua quy trình xử lý sau đây:
bể điều chỉnh pH → Làm axit hóa và lắng keo tụ → Oxy hóa nâng cao bằng Fenton → Thủy phân axit hóa + Xử lý sinh học A/O-MBR → Lọc than hoạt tính + Lọc cát → Bể chứa nước tái sử dụng
Hệ thống xử lý 40 tấn/ngày nước thải công nghiệp và cung cấp nước tái sử dụng trở lại cơ sở sản xuất.
Tính năng hệ thống
- Hiệu suất thu hồi cao đối với dung môi NMP quý và bùn keo pin
- Loại bỏ hiệu quả các hợp chất hữu cơ có hàm lượng COD cao, dung môi, chất rắn lơ lửng và các chất gây ô nhiễm dạng keo
- Điều khiển tự động hoàn toàn dựa trên PLC kèm giám sát từ xa
- Thiết kế theo tiêu chuẩn điện Bắc Mỹ và điều kiện vận hành công nghiệp tại nước ngoài
- Sản sinh bùn thấp và tiêu thụ hóa chất giảm
- Thiết kế dạng cụm lắp sẵn (skid-mounted) nhỏ gọn dành cho các nhà máy sản xuất pin tiêu chuẩn hóa
- Nước sau xử lý đáp ứng các yêu cầu về xả thải công nghiệp và tái sử dụng nước tại địa phương
Ứng dụng
Giải pháp xử lý nước tích hợp này được thiết kế đặc biệt cho các nhà sản xuất pin lithium-ion, pin xe điện (EV), pin lưu trữ năng lượng và pin năng lượng mới trên toàn bộ Hoa Kỳ và Bắc Mỹ.
Giải pháp này phục vụ toàn bộ quy trình sản xuất pin, bao gồm:
- Chuẩn bị hồ trộn điện cực
- Phủ điện cực
- Làm sạch thiết bị
- Cấp nước sản xuất
- Xử lý nước thải
- Tái chế nước
Quá trình sản xuất pin thường đối mặt với hai thách thức lớn:
- Nhu cầu liên tục về nước siêu tinh khiết ổn định nhằm đảm bảo chất lượng pin và hiệu suất sản xuất.
- Nước thải hồ trộn chứa dung môi NMP có giá trị và các vật liệu điện cực. Việc xả thải trực tiếp gây thất thoát đáng kể nguyên vật liệu, trong khi nước thải hữu cơ có hàm lượng COD cao làm việc tuân thủ quy định môi trường ngày càng khó khăn.
Giải pháp tích hợp đồng thời mang lại:
- Sản xuất nước siêu tinh khiết
- Hồi thu vật liệu có giá trị
- Tái chế nước thải công nghiệp
làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho:
- Các nhà máy sản xuất pin mới
- Các dự án mở rộng công suất
- Nâng cấp các nhà máy hiện có
- Các cải tạo nhằm tuân thủ quy định môi trường
- Các nhà máy pin khổng lồ (gigafactory) ở nước ngoài
Hệ thống này hoàn toàn đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về môi trường và quản lý chất thải nguy hại tại Bắc Mỹ.
Dự án Xử lý Nước Tích hợp cho Nhà máy Pin Năng lượng Mới tại Chicago, Hoa Kỳ
Khi ngành công nghiệp pin lithium và lưu trữ năng lượng Bắc Mỹ tiếp tục mở rộng nhanh chóng, các nhà sản xuất pin trong khu vực Chicago cần các giải pháp đáng tin cậy cả cho nước công nghệ độ tinh khiết cao lẫn việc tái thu hồi tài nguyên từ nước thải công nghiệp. Các quy trình như phủ điện cực pin, chuẩn bị hồ trộn (slurry) và làm sạch chính xác đòi hỏi nguồn cung liên tục nước siêu tinh khiết, trong khi nước thải phát sinh trong quá trình sản xuất chứa dung môi NMP và vật liệu điện cực có giá trị.
Các hệ thống xử lý truyền thống độc lập thường rời rạc, chiếm diện tích sàn lớn và có hiệu suất thu hồi hạn chế. Dung môi NMP quý giá và bùn keo pin thường bị loại bỏ cùng với nước thải, làm tăng chi phí nguyên vật liệu đồng thời tạo ra những thách thức đáng kể về tuân thủ môi trường do tải hữu cơ cao và hàm lượng dung môi lớn.
Để giải quyết các vấn đề này, Baihuipu đã thiết kế một giải pháp xử lý nước tích hợp hoàn toàn, kết hợp sản xuất nước siêu tinh khiết, thu hồi bùn keo và tái chế nước thải thành một hệ thống tự động hóa với công suất xử lý tổng thể đạt 41 m³/ngày. Thiết kế tích hợp đặc biệt phù hợp với các cơ sở sản xuất pin ở nước ngoài, nơi yêu cầu mức độ tự động hóa cao và vận hành thủ công tối thiểu.
Nuoc thô dau vao truoc tien di vao he thong nuoc sieu tinh khiet, noi ma cac chat ran lop lung va clo du duoc loai bo trong giai doan xu ly ban dau. Sau do, nuoc duoc lam sach bang he thong RO hai cap, tiep theo la quy trinh EDI va danh bong bang bua tron de lien tuc san xuat 10 T/H nuoc sieu tinh khiet chat luong cao cho viec phu lop dien cuc pin va cac ung dung lam sach chinh xac, dam bao chat luong san xuat on dinh.
Nuoc thai bua pin duoc xu ly rieng biet qua don vi phuc hoi bua nang suat 15 T/D, noi ma cong nghe tach mem hieu qua phuc hoi dung moi NMP quy gia va cac vat lieu dien cuc o dang ran. Cac vat lieu da phuc hoi nay co the duoc dua truc tiep tro lai quy trinh chuan bi bua, giam dang ke chi phi mua nguyen lieu.
Nước thải còn lại được trộn chung với nước thải sản xuất khác và đưa vào hệ thống xử lý và tái sử dụng nước thải công suất 40 T/ngày. Sau khi điều chỉnh pH và keo tụ lắng để loại bỏ chất rắn lơ lửng cùng các chất gây ô nhiễm dạng keo, nước thải trải qua quá trình oxy hóa nâng cao bằng Fenton nhằm phân hủy hiệu quả các hợp chất hữu cơ khó phân hủy và giảm nồng độ COD. Tiếp theo, quá trình xử lý sinh học kết hợp thủy phân axit + A/O-MBR tiếp tục phân hủy các chất gây ô nhiễm hữu cơ còn sót lại. Cuối cùng, nước được hoàn thiện bằng lọc than hoạt tính và lọc cát, tạo ra nước tái sử dụng đạt tiêu chuẩn cho làm mát thiết bị, lau rửa sàn và các ứng dụng tái sử dụng công nghiệp khác, từ đó giảm đáng kể lượng nước ngọt tiêu thụ.
Toàn bộ hệ thống vận hành tự động trên nền tảng điều khiển thông minh dựa trên PLC, có khả năng giám sát từ xa. Dự án được thiết kế nhằm đáp ứng các tiêu chuẩn điện Bắc Mỹ và các yêu cầu tuân thủ môi trường, cung cấp nguồn nước siêu tinh khiết đáng tin cậy, tái thu hồi các vật liệu pin quý giá, đồng thời cho phép tái chế nước thải hiệu quả — góp phần giúp các nhà sản xuất giảm chi phí vận hành và đạt được sản xuất bền vững.
Dự án này đại diện cho giải pháp tích hợp xử lý nước tiêu chuẩn dành cho các cơ sở sản xuất pin lithium và hệ thống lưu trữ năng lượng tại nước ngoài.
EN
