一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介

     XXX鋰電池有限公司是由美國(guó)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(tuán)隊(duì)共同投資創(chuàng)建的新興高科技公司。項(xiàng)目占地150余畝，總投資超5000萬(wàn)美元。公司獨(dú)家擁有全球唯一的“無(wú)定形態(tài)納米硅線(xiàn)大功率鋰電池正極材料”產(chǎn)品的知識(shí)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(dòng)力鋰電池市場(chǎng)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(guó)和國(guó)內(nèi)申請(qǐng)產(chǎn)品發(fā)明專(zhuān)利。
企業(yè)創(chuàng)辦初期主要產(chǎn)品為大功率動(dòng)力鋰電池正極材料，經(jīng)過(guò)2~3年的發(fā)展將主要生產(chǎn)大功率動(dòng)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(chē)、電動(dòng)車(chē)、UPS等應(yīng)用性能。科捷公司計(jì)劃通過(guò)三、五年的努力，建成一個(gè)年產(chǎn)大功率動(dòng)力鋰電池一千萬(wàn)只以上，年銷(xiāo)售額9億元以上、年稅利5億元以上的國(guó)內(nèi)最大的大功率動(dòng)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(guò)程中采用的沖洗水均采用國(guó)家電子級(jí)的超純水。同時(shí)生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)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(huì)對(duì)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(xiàng)目的同時(shí)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(guò)程中產(chǎn)生的工藝水。工藝水的主要水質(zhì)見(jiàn)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(jìn)行清洗，清洗過(guò)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(lèi)似，但水質(zhì)濃度相對(duì)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(guó)國(guó)家電子級(jí)超純水規(guī)格》（GB/T11446·1-1997），具體數(shù)值見(jiàn)下表：

用水執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)	《中國(guó)國(guó)家電子級(jí)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(gè)/ml
細(xì)菌檢測(cè)	≤0.01個(gè)/ml
硝酸根	≤1μg/L
磷酸根	≤1μg/L
硫酸根	≤1μg/L
TOC（總有機(jī)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(guò)處理后要求達(dá)到《污水綜合標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996），具體數(shù)值見(jiàn)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(jí)
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(jí)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(guò)濾器→活性炭過(guò)濾器→軟水器→精密過(guò)濾器→陽(yáng)樹(shù)脂過(guò)濾床→陰樹(shù)脂過(guò)濾床→陰陽(yáng)樹(shù)脂混床→微孔過(guò)濾器→用水點(diǎn)	原水→原水加壓泵→多介質(zhì)過(guò)濾器→活性炭過(guò)濾器→軟水器→精密過(guò)濾器→第一級(jí)反滲透→PH調(diào)節(jié)→中間水箱→第二級(jí)反滲透（反滲透膜表面帶正電荷）→純化水箱→純水泵→微孔過(guò)濾器→用水點(diǎn)	原水→原水加壓泵→多介質(zhì)過(guò)濾器→活性炭過(guò)濾器→軟水器→精密過(guò)濾器→一級(jí)反滲透機(jī)→中間水箱→中間水泵→EDI系統(tǒng)→微孔過(guò)濾器→用水點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)	1、初投資少 2、占地面積少	1、無(wú)須樹(shù)脂再生	1、不需要酸堿再生 2、可連續(xù)性產(chǎn)水 3、運(yùn)行費(fèi)用低
缺點(diǎn)	1、離子再生頻率高 2、酸堿消耗大 3、對(duì)環(huán)境有破壞性	1、投資比采用離子交換樹(shù)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(zhǎng)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(qiáng)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(wú)機(jī)鹽，污水含有25.8g/L硫酸鉀（K₂SO₄）。
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(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展考慮，我公司建議污水處理設(shè)施可分兩步進(jìn)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(wú)機(jī)鹽，污水處理后回用至生產(chǎn)上，真正達(dá)到循環(huán)經(jīng)濟(jì)、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)

綜合污水50t/d

污水收集池

沉淀池

反應(yīng)池

清水池

集水池

達(dá)標(biāo)排放

污泥干化機(jī)

活性碳過(guò)濾

外運(yùn)處置

藥劑

  

組合設(shè)備

 
 

第二步：污水回用、回收無(wú)機(jī)鹽

清水池污水50t/d

多效蒸發(fā)濃縮設(shè)施

無(wú)機(jī)鹽結(jié)晶池

回收硫酸鉀

回到超純水制備系統(tǒng)中制備超純水

反滲透膜處理

圖：XXX鋰電池有限公司污水處理工藝流程圖
 
五、工程造價(jià)
1、工藝用水（超純水造價(jià)）
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(jià)約在70~80萬(wàn)（不包超純水制備設(shè)施至用水點(diǎn)的管網(wǎng)鋪設(shè)）。

序號(hào)	產(chǎn)品名稱(chēng)	規(guī)格型號(hào)	材質(zhì)	材質(zhì)	數(shù)量	部件及品牌
1	進(jìn)水閥組	VS-25			1臺(tái)	含手動(dòng)閥、電動(dòng)閥
2	原水箱	1m3	PE		1臺(tái)	含液位控制
3	原水泵	2T/30H	不銹鋼	A3	1臺(tái)
4	加藥設(shè)備	ACS601			1套	含藥箱、泵:
5	袋式過(guò)濾器	MF-2	不銹鋼		1臺(tái)
6	超濾系統(tǒng)	UF-2			1套
7	過(guò)濾水箱	1.5m3	PE		1臺(tái)	含液位控制
8	過(guò)濾水泵	2T/25H	SUS304	A3	1臺(tái)
9	軟水器	DI-2	玻璃鋼		1臺(tái)
10	軟化水箱	1.5m3	PE		1臺(tái)	含液位控制
11	精密過(guò)濾器	MF5-2	不銹鋼		1臺(tái)
12	反滲透水處理設(shè)備	RO -D-1		A3	1套
⑴	反滲透主機(jī)	RO -D-1		A3	1臺(tái)
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(tái)	含液位控制
13	RO產(chǎn)水箱	1m3	FRP		1臺(tái)	含液位控制
14	EDI供水泵	2T/30H	不銹鋼		1臺(tái)
15	保安過(guò)濾器	MF0.5-2			1臺(tái)
16	脫氣膜				1支
17	水環(huán)真空泵				1臺(tái)
18	EDI設(shè)備			A3	1套
19	純水箱	2m3	FRP		1臺(tái)	含液位控制
20	水封箱		FRP
21	純水泵	2T/30H	不銹鋼	A3	1臺(tái)
22	紫外殺菌器	UV-2	不銹鋼		1臺(tái)
23	脫氣膜				2支
24	真空泵				1臺(tái)
25	拋光混床				1臺(tái)
26	終端過(guò)濾器		SS316		1臺(tái)	折疊式濾芯
27	電氣控制柜		A3		1臺(tái)	儀表：國(guó)產(chǎn)

進(jìn)水為市政自來(lái)水，進(jìn)水電導(dǎo)≤600μS，出水電阻率≥18兆歐。
 
2、污水處理設(shè)施造價(jià)（第一步污水處理達(dá)標(biāo)排放）

序號(hào)	設(shè)備名稱(chēng)	單位	數(shù)量	造價(jià)（萬(wàn)元）	備注
一	設(shè)備造價(jià)
1	工藝水泵	臺(tái)	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(tái)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(jī)	臺(tái)	1	3.00
9	活性碳過(guò)濾設(shè)施	臺(tái)套	1	2.50	不含活性碳
10	管路、管件、閥門(mén)			2.50
11	電氣控制			2.20
12	防腐			1.70
二	土建造價(jià)（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(yùn)費(fèi)			0.50
五	設(shè)計(jì)調(diào)試培訓(xùn)費(fèi)			1.50
	合計(jì)			35.00