Nowy sektor litowo-jonowych baterii energetycznych przechodzi szybką iterację technologiczną. Jako kluczowy substrat dla baterii mocy, materiał katodowy trójskładnikowy generuje ścieki poprodukcyjne podczas produkcji. Oczyszczanie tych ścieków stanowi kluczowy etap dla producentów w celu osiągnięcia zgodności z przepisami, redukcji kosztów, poprawy wydajności oraz zielonego rozwoju niskoemisyjnego.
Ścieki z mycia katod trójskładnikowych charakteryzują się wysokim zasoleniem, zawartością metali ciężkich, złożonymi składami organicznymi i zmienną jakością wody. Konwencjonalne procesy oczyszczania mogą jedynie spełniać podstawowe normy zrzutu, a jednocześnie towarzyszy im szereg problemów branżowych, w tym marnotrawstwo zasobów wodnych, duża ilość odpadów stałych, wysokie koszty eksploatacji i konserwacji oraz utrata cennych zasobów. Takie podejścia nie spełniają obecnych wymagań branży w zakresie oszczędzania wody, redukcji emisji i recyklingu zasobów.
Aby sprostać złożonym warunkom pracy ścieków generowanych z mycia katod trójskładnikowych, SDN Environmental opracowało zintegrowane rozwiązanie techniczne obejmujące pełną kwantyfikację oczyszczania, zerowy zrzut cieczy i odzysk zasobów dla linii produkcyjnych katod trójskładnikowych, opierając się na wieloletnim doświadczeniu w zarządzaniu ściekami z baterii litowych.
Przyjmując proces zamkniętego obiegu składający się ze stopniowego oczyszczania, zagęszczania membranowego i krystalizacji w celu odzysku zasobów, rozwiązanie fundamentalnie rozwiązuje problemy w oczyszczaniu ścieków z mycia baterii litowych. Pomaga producentom baterii litowych osiągnąć wiele celów, w tym prawie zerowy zrzut ścieków, ponowne wykorzystanie oczyszczonej wody oraz redukcję objętości i poprawę jakości odpadów stałych.
Kluczowe wyzwania związane ze ściekami z mycia katod trójskładnikowych
Ścieki powstające w procesie czyszczenia materiałów katodowych trójskładnikowych charakteryzują się złożonymi warunkami pracy i stwarzają duże trudności w oczyszczaniu, stanowiąc główną przeszkodę w zarządzaniu środowiskiem baterii litowych:
- Złożony skład wody: Ścieki zawierają jony metali ciężkich, takie jak nikiel, kobalt i mangan. Konwencjonalne procesy mają trudności z osiągnięciem dokładnego oczyszczania, stwarzając ryzyko nadmiernego zrzutu zanieczyszczeń.
- Tradycyjne tryby oczyszczania w większości przyjmują "wstępne oczyszczanie + podstawowe oczyszczanie biochemiczne", które umożliwiają jedynie zgodny z przepisami zrzut ścieków. Duże ilości wody procesowej są zużywane w jednym przebiegu, co skutkuje niskim wykorzystaniem zasobów wodnych i stale wysokimi kosztami wody dla przedsiębiorstw.
- Wysokozasolone ścieki są trudne do zewnętrznego utylizacji przy znacznych kosztach, generując duże ilości odpadów stałych i zwiększając zarówno presję operacyjną na środowisko, jak i ogólne koszty produkcji.
- Niestabilna objętość i jakość wody spowodowana zmiennymi warunkami produkcji. Zwykłe systemy oczyszczania ścieków charakteryzują się słabą odpornością na wstrząsy i niską stabilnością operacyjną.
Technologia podstawowa: Stopniowe oczyszczanie w obiegu zamkniętym w celu osiągnięcia zerowego zrzutu i odzysku zasobów
Odrzucając szerokie konwencjonalne tryby oczyszczania ścieków, SDN Environmental innowacyjnie stosuje pełny proces zamkniętego obiegu: wstępne oczyszczanie w celu rozkładu zanieczyszczeń, zaawansowane oczyszczanie, separacja i zagęszczanie membranowe, a także krystalizacja odparowująca MVR. Poprzez stopniowe oczyszczanie i kaskadowe ponowne wykorzystanie wody, rozwiązanie zapewnia pełne ponowne wykorzystanie ścieków, zerowy zrzut cieczy i maksymalny odzysk cennych zasobów.
- Ukierunkowane wstępne oczyszczanie w celu przełamania barier w oczyszczaniu ścieków W celu usunięcia kompleksów metali ciężkich, zawieszonych ciał stałych i innych zanieczyszczeń w ściekach, stosuje się procesy takie jak rozkład kompleksów chemicznych, koagulacja-sedymantacja i filtracja precyzyjna w celu usunięcia zanieczyszczeń zawieszonych i metali ciężkich. Technologia rozkłada trudne do rozłożenia zanieczyszczenia, stabilizuje jakość ścieków, obniża obciążenie dla dalszego zaawansowanego oczyszczania, zapobiega zatykaniu i ścieraniu membran oraz zapewnia długoterminową stabilną pracę całego systemu.
- Zaawansowane oczyszczanie membranowe dla wody o jakości nadającej się do recyklingu Wielostopniowy system separacji membranowej łączący ultrafiltrację i odwróconą osmozę przeprowadza zaawansowane oczyszczanie wstępnie oczyszczonej wody, skutecznie zatrzymując rozpuszczone sole, śladowe ilości substancji organicznych i pozostałe zanieczyszczenia. Oczyszczona woda utrzymuje stabilnie wysoką czystość i może być bezpośrednio ponownie wykorzystana w kluczowych procesach, takich jak czyszczenie katod trójskładnikowych i dozowanie produkcyjne. Zamknięty obieg wody procesowej drastycznie zmniejsza zużycie świeżej wody.
- Zagęszczanie i krystalizacja wysokozasolonych wód w celu redukcji odpadów stałych i zerowego zrzutu W przypadku skoncentrowanej solanki produkowanej przez system membranowy, wysokowydajne zagęszczanie membranowe zwiększa stężenie solanki, a następnie następuje jej zestalenie poprzez system krystalizacji odparowującej MVR. Sole są oddzielane jako stałe kryształy, aby całkowicie oddzielić ścieki od ciał stałych. Kompletny proces nie generuje zrzutu ścieków, co faktycznie realizuje zerowy zrzut cieczy ze ścieków procesowych. Jednocześnie można odzyskać cenne substancje, aby zmaksymalizować wartość zasobów ścieków.