鋰電池生產(chǎn)廢水處理工藝對比
鋰電池是一種相對清潔的儲能元件,在目前商用二次電池中的使用是最普及的,但是鋰電池的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的廢水卻是典型的高濃有機(jī)廢水。
沉淀法制備LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2
正極廢水加上負(fù)極廢水和電池清洗廢水,使得生產(chǎn)廢水中含有大量鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、甲基吡啶烷酮、納米超細(xì)碳粉及小分子酯類等。雖然相對水量較小,但廢水成分復(fù)雜,可生化性較差,且有一定毒性。
通常企業(yè)采用酸化、芬頓氧化、pH調(diào)整,絮凝沉淀,板框壓濾,出水進(jìn)入園區(qū)污水廠集中處理,該方法需要消耗大量雙氧水、硫酸、堿液,芬頓氧化產(chǎn)生大量鐵泥,出水水質(zhì)很難保證。為提高水的重復(fù)利用率,該廢水處理工程設(shè)置了中水回用單元進(jìn)行深度處理。
邁源為某鋰電池企業(yè)污水處理系統(tǒng)工藝流程如下:
1、因正極廢水中的懸浮物具有回收價(jià)值,可首先單獨(dú)對正極廢水進(jìn)行混凝沉淀處理去除水中懸浮物。
2、電絮凝法反應(yīng)速度快,操作簡單,無需投加化學(xué)藥劑,無二次污染,同時(shí)可有效去除COD,破除部分大分子難降解有機(jī)物,提高廢水的可生化性,降低后續(xù)生化處理單元的有機(jī)負(fù)荷。
3、經(jīng)過沉淀處理的正極負(fù)極混合廢水自流進(jìn)入綜合調(diào)節(jié)池,可適當(dāng)引入部分生活污水與之混合。
4、硝化濾池和反硝化濾池可利用濾料上高濃度生物膜量的強(qiáng)氧化降解能力,去除含碳有機(jī)物,同時(shí)粒徑較小的濾料和生物膜絮凝作用可進(jìn)一步截留懸浮物。
5、一級反滲透裝置能去除絕大部分無機(jī)鹽、有機(jī)物、微生物等污染物,而二級RO裝置處理的濃水含量較高,常規(guī)RO膜很難適用該進(jìn)水水質(zhì),可采用海水淡化膜,一方面提高系統(tǒng)整體回用率,同時(shí)減少濃水量,縮短濃水蒸發(fā)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間,降低能耗。
6、系統(tǒng)濃水最后進(jìn)入機(jī)械式蒸汽再壓縮蒸發(fā)器(MVR)裝置,對二級RO濃水進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,將濃縮液轉(zhuǎn)換固態(tài),相對三效蒸發(fā)器至少可以節(jié)約50%以上電能。
MVR機(jī)械負(fù)壓蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)以上為采用電絮凝-混凝-AAO法-MBR-反硝化濾池-硝化濾池-清水池組合工藝+超濾-反滲透工藝處理并回用某新能源公司鋰電池生產(chǎn)廢水實(shí)例。廢水經(jīng)處理后主要指標(biāo)達(dá)到《電池工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 30484-2013)中表3新建企業(yè)水污染物排放限值的直接排放標(biāo)準(zhǔn)。