含磷廢水資源化應用於鋰鐵電池原料技術

含磷廢水資源化應用於鋰鐵電池原料技術 Phosphorus-Containing Wastewater Resource Recovery Technology for Lithium Iron Phosphate Battery Materials(PWWRT for LFP)

技術規模模廠試驗

適用對象製程廢水、鋁蝕刻製程、光電業

技術成熟度TRL 7技術或概念於真實環境完成現地測試與實證，且發展出完整的系統或與其他技術/系統整合

技術分類

綠色分離
高效去除
循環回收

污染物

4L+C

循環經濟
低使用空間

適用行業及污染物(濃度)

磷，適用範圍介於100至2000 mg/L

技術原理

Fered-FBC技術係以流體化床結晶床(fluidized bed crystallization, FBC)與鐵離子還原兩項技術概念之整合，在結晶部份為利用在流體化床之結晶中進行結晶之特性，將反應槽內部的過飽和度控制在適當範圍(介穩區之範圍)，加入擔體，使其在流體化反應槽內部進行結晶反應的一項技術。反應機制包含物理及化學種兩種反應，在化學反應方面，係應用溶液中難溶物系之溶解度的改變，使溶液呈現過飽和狀態，並隨著過飽和度的增加，化合物溶解度也隨之降低，而生成沉澱物或結晶物。物理方面，則利用矽砂或同質性材料為擔體，因擁有較大之比表面積及完全混合的優越性，再藉由迴流量之控制，針對不同濃度之污染物，控制溶液之過飽和度於介穩區範圍內，使擔體表面形成結晶物。而在鐵離子還原部份，係以電解還原方法或酸溶解方式使Fe³⁺再還原為Fe²⁺，以利減少過剩鐵污泥生成與降低用鐵藥劑量。

技術概述

Fered-FBC技術，在結晶反應部份填充0.2~0.5 mm矽砂擔體作為結晶核種，將進流水及添加藥劑由該反應槽之底部進入並向上流動，在藉由迴流水迴路，調整進流水過飽和度及達到擔體上流速度，使欲處理的無機離子於矽砂擔體表面形成穩態結晶體，當晶體粒徑達1~2 mm後，排出槽外進行回收再利用或達廢棄物減量之目的。而鐵污泥部份，因磷酸亞鐵結晶的同時，仍會有20~30%未形成結晶的沉澱物，會隨出流水流出成為懸浮固體物(SS)，本研究利用專利技術將Fe³⁺電解還原成Fe²⁺，再將反應後的溶解性Fe²⁺/P廢水迴流至FBC進行再次的磷酸亞鐵結晶。