一、項目簡介
XXX鋰電池有限公司是由美國斯坦福大學(xué)材料工程與科學(xué)系崔立峰博士及其研發(fā)團隊共同投資創(chuàng)建的新興高科技公司。項目占地150余畝，總投資超5000萬美元。公司獨家擁有全球唯一的“無定形態(tài)納米硅線大功率鋰電池正極材料”產(chǎn)品的知識產(chǎn)權(quán)及其生產(chǎn)技術(shù)，該技術(shù)成功解決了目前大功率動力鋰電池市場化應(yīng)用中存在的壽命短、容量小、安全性差的技術(shù)瓶頸，并已分別在美國和國內(nèi)申請產(chǎn)品發(fā)明專利。
企業(yè)創(chuàng)辦初期主要產(chǎn)品為大功率動力鋰電池正極材料，經(jīng)過2~3年的發(fā)展將主要生產(chǎn)大功率動力鋰電池成套產(chǎn)品。產(chǎn)品全面投產(chǎn)后將大大提升鋰電池在油電混合汽車、電動車、UPS等應(yīng)用性能。科捷公司計劃通過三、五年的努力，建成一個年產(chǎn)大功率動力鋰電池一千萬只以上，年銷售額9億元以上、年稅利5億元以上的國內(nèi)最大的大功率動力鋰電池生產(chǎn)和研發(fā)基地。
為確保鋰電池正極材料的精密性，生產(chǎn)過程中采用的沖洗水均采用國家電子級的超純水。同時生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生少量的工藝污水與清洗污水，這部分污水直接排放會對周邊的環(huán)境造成一定的污染。XXX鋰電池有限公司在投資該項目的同時擬投資建設(shè)配套的純水制備設(shè)施和污水處理設(shè)施。
二、污水特征
1、污水水質(zhì)
（1）工藝污水
鋰電池正極材料的主導(dǎo)生產(chǎn)工藝為向KOH溶液中滴加鋰鹽生成鋰沉淀物作為正極材料。反應(yīng)結(jié)束后剩余的鹽溶液及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的工藝水。工藝水的主要水質(zhì)見下表：
污染因子 |
錳 |
鎳 |
鈷 |
KOH |
K2SO4 |
| 污染濃度（mg/L） |
200 |
2 |
2 |
720 |
25800 |
注：以上水質(zhì)數(shù)據(jù)為企業(yè)提供
（2）沖洗污水
鋰電池正極材料在反應(yīng)生成后需要用水進行清洗，清洗過程中產(chǎn)生的污水即沖洗污水。沖洗污水中的污染因子基本與工藝污水中水質(zhì)類似，但水質(zhì)濃度相對于工藝污水水質(zhì)非常低。
2、污水水量
XXX鋰電池有限公司鋰電池正極材料生產(chǎn)排放的污水總量約50t/d，其中以工藝污水為主，工藝污水約占總水量的70%（約35 t/d），清洗污水只占30%（約15t/d）。
三、用水要求及排水標(biāo)準(zhǔn)
1、生產(chǎn)用水標(biāo)準(zhǔn)
XXX鋰電池有限公司鋰電池正極材料的生產(chǎn)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求達(dá)到《中國國家電子級超純水規(guī)格》（GB/T11446·1-1997），具體數(shù)值見下表：
用水執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) |
《中國國家電子級超純水規(guī)格》（GB/T11446·1-1997） |
| 電阻率（25℃） |
≥18.2兆歐 |
| 硅 |
≤2μg/L |
| 銅 |
≤0.2μg/L |
| 鋅 |
≤0.2μg/L |
| 鎳 |
≤0.1μg/L |
| 鈉 |
≤0.5μg/L |
| 鉀 |
≤0.5μg/L |
| 氯 |
≤1μg/L |
| ＞1μm顆粒 |
≤0.1個/ml |
| 細(xì)菌檢測 |
≤0.01個/ml |
| 硝酸根 |
≤1μg/L |
| 磷酸根 |
≤1μg/L |
| 硫酸根 |
≤1μg/L |
| TOC（總有機碳） |
≤20μg/L |
2、污水排放標(biāo)準(zhǔn)
XXX鋰電池有限公司鋰電池正極材料排放的污水經(jīng)過處理后要求達(dá)到《污水綜合標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996），具體數(shù)值見下表
排水執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) |
《污水綜合標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）表1及表4一級 |
| 總鎳 |
≤1.0mg/L |
| PH |
6~9 |
| CODCr |
≤100mg/L |
| BOD5 |
≤20mg/L |
| SS（懸浮物） |
≤70mg/L |
| 總錳 |
≤2.0mg/L |
四、超純水制備工藝確定
制備電池行業(yè)用超純水的工藝流程大致分成以下三種：
超純水制備工藝 |
離子交換方式 |
兩級反滲透方式 |
電去離子技術(shù) |
| 工藝流程 |
原水→原水加壓泵→多介質(zhì)過濾器→活性炭過濾器→軟水器→精密過濾器→陽樹脂過濾床→陰樹脂過濾床→陰陽樹脂混床→微孔過濾器→用水點 |
原水→原水加壓泵→多介質(zhì)過濾器→活性炭過濾器→軟水器→精密過濾器→第一級反滲透→PH調(diào)節(jié)→中間水箱→第二級反滲透（反滲透膜表面帶正電荷）→純化水箱→純水泵→微孔過濾器→用水點 |
原水→原水加壓泵→多介質(zhì)過濾器→活性炭過濾器→軟水器→精密過濾器→一級反滲透機→中間水箱→中間水泵→EDI系統(tǒng)→微孔過濾器→用水點 |
| 優(yōu)點 |
1、初投資少
2、占地面積少 |
1、無須樹脂再生 |
1、不需要酸堿再生
2、可連續(xù)性產(chǎn)水
3、運行費用低 |
| 缺點 |
1、離子再生頻率高
2、酸堿消耗大
3、對環(huán)境有破壞性 |
1、投資比采用離子交換樹脂方式搞
2、膜元件需定期清洗更換
3、水質(zhì)大都只能做到電導(dǎo)率1us/cm |
1、初投資高 |
綜合比較以上幾種超純水處理工藝，從長遠(yuǎn)考慮建議XXX鋰電池有限公司采用EDI超純水制備工藝（即電去離子技術(shù)）用于制備生產(chǎn)用水。
五、污水處理工藝確定
1、污水水質(zhì)特征
（1）污水呈強堿性，污水中含有0.72g/L氫氧化鉀（KOH）。
（2）污水中污染因子主要以重金屬離子，包括錳、鎳、鈷等。
（3）污水中含有高濃度的無機鹽，污水含有25.8g/L硫酸鉀（K
2SO
4）。
2、污水處理工藝的確定
綜合分析XXX鋰電池有限公司排放的污水水質(zhì)特征，并從長遠(yuǎn)發(fā)展考慮，我公司建議污水處理設(shè)施可分兩步進行建設(shè)。第一步污水處理達(dá)標(biāo)后排放，第二步回收污水中的無機鹽，污水處理后回用至生產(chǎn)上，真正達(dá)到循環(huán)經(jīng)濟、污水“零排放”。XXX鋰電池有限公司采用以下以下污水處理工藝流程：
第一步：近期污水處理設(shè)施建設(shè)
第二步：污水回用、回收無機鹽
圖：XXX鋰電池有限公司污水處理工藝流程圖
五、工程造價
1、工藝用水（超純水造價）
XXX鋰電池有限公司生產(chǎn)用水水量為2t/h，采用EDI超純水制備工藝（即電去離子技術(shù)）制備超純水整套設(shè)備造價約在70~80萬（不包超純水制備設(shè)施至用水點的管網(wǎng)鋪設(shè)）。
序號 |
產(chǎn)品名稱 |
規(guī)格型號 |
材質(zhì) |
材質(zhì) |
數(shù)量 |
部件及品牌 |
| 1 |
進水閥組 |
VS-25 |
|
|
1臺 |
含手動閥、電動閥 |
| 2 |
原水箱 |
1m3 |
PE |
|
1臺 |
含液位控制 |
| 3 |
原水泵 |
2T/30H |
不銹鋼 |
A3 |
1臺 |
|
| 4 |
加藥設(shè)備 |
ACS601 |
|
|
1套 |
含藥箱、泵: |
| 5 |
袋式過濾器 |
MF-2 |
不銹鋼 |
|
1臺 |
|
| 6 |
超濾系統(tǒng) |
UF-2 |
|
|
1套 |
|
| 7 |
過濾水箱 |
1.5m3 |
PE |
|
1臺 |
含液位控制 |
| 8 |
過濾水泵 |
2T/25H |
SUS304 |
A3 |
1臺 |
|
| 9 |
軟水器 |
DI-2 |
玻璃鋼 |
|
1臺 |
|
| 10 |
軟化水箱 |
1.5m3 |
PE |
|
1臺 |
含液位控制 |
| 11 |
精密過濾器 |
MF5-2 |
不銹鋼 |
|
1臺 |
|
| 12 |
反滲透水處理設(shè)備 |
RO -D-1 |
|
A3 |
1套 |
|
| ⑴ |
反滲透主機 |
RO -D-1 |
|
A3 |
1臺 |
|
| ⑵ |
清洗設(shè)備 |
|
|
|
1套 |
含藥箱、泵: |
| ⑶ |
PH調(diào)節(jié)裝置 |
ACS601 |
|
|
1套 |
含藥箱、泵: |
| ⑷ |
中間水箱 |
1m3 |
PE |
|
1臺 |
含液位控制 |
| 13 |
RO產(chǎn)水箱 |
1m3 |
FRP |
|
1臺 |
含液位控制 |
| 14 |
EDI供水泵 |
2T/30H |
不銹鋼 |
|
1臺 |
|
| 15 |
保安過濾器 |
MF0.5-2 |
|
|
1臺 |
|
| 16 |
脫氣膜 |
|
|
|
1支 |
|
| 17 |
水環(huán)真空泵 |
|
|
|
1臺 |
|
| 18 |
EDI設(shè)備 |
|
|
A3 |
1套 |
|
| 19 |
純水箱 |
2m3 |
FRP |
|
1臺 |
含液位控制 |
| 20 |
水封箱 |
|
FRP |
|
|
|
| 21 |
純水泵 |
2T/30H |
不銹鋼 |
A3 |
1臺 |
|
| 22 |
紫外殺菌器 |
UV-2 |
不銹鋼 |
|
1臺 |
|
| 23 |
脫氣膜 |
|
|
|
2支 |
|
| 24 |
真空泵 |
|
|
|
1臺 |
|
| 25 |
拋光混床 |
|
|
|
1臺 |
|
| 26 |
終端過濾器 |
|
SS316 |
|
1臺 |
折疊式濾芯 |
| 27 |
電氣控制柜 |
|
A3 |
|
1臺 |
儀表：國產(chǎn) |
進水為市政自來水，進水電導(dǎo)≤600μS，出水電阻率≥18兆歐。
2、污水處理設(shè)施造價（第一步污水處理達(dá)標(biāo)排放）
序號 |
設(shè)備名稱 |
單位 |
數(shù)量 |
造價（萬元） |
備注 |
| 一 |
設(shè)備造價 |
|
|
|
|
| 1 |
工藝水泵 |
臺 |
4 |
1.60 |
定型設(shè)備 |
| 2 |
攪拌系統(tǒng) |
套 |
2 |
0.60 |
304不銹鋼 |
| 3 |
組合設(shè)備（包括反應(yīng)池2座、沉淀池1座） |
臺套 |
1 |
12.60 |
非標(biāo)鋼制防腐 |
| 4 |
導(dǎo)流筒 |
只 |
1 |
0.20 |
非標(biāo)PVC |
| 5 |
填料及支架 |
m3 |
6 |
0.50 |
|
| 6 |
真空罐 |
只 |
2 |
0.50 |
非標(biāo)PVC |
| 7 |
加藥系統(tǒng)（帶攪拌） |
套 |
2 |
2.40 |
非標(biāo)聚乙烯 |
| 8 |
污泥干化機 |
臺 |
1 |
3.00 |
|
| 9 |
活性碳過濾設(shè)施 |
臺套 |
1 |
2.50 |
不含活性碳 |
| 10 |
管路、管件、閥門 |
|
|
2.50 |
|
| 11 |
電氣控制 |
|
|
2.20 |
|
| 12 |
防腐 |
|
|
1.70 |
|
| 二 |
土建造價（設(shè)備基礎(chǔ)及污水收集池） |
|
|
1.20 |
鋼砼結(jié)構(gòu) |
| 三 |
稅金 |
|
|
1.50 |
|
| 四 |
運費 |
|
|
0.50 |
|
| 五 |
設(shè)計調(diào)試培訓(xùn)費 |
|
|
1.50 |
|
| |
合計 |
35.00 |
|