CN106430783A - 一种三元前驱体废水处理系统及处理方法 - Google Patents

一种三元前驱体废水处理系统及处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种三元前驱体处理系统及处理方法，其中，三元前驱体处理系统包括母液暂存单元、电解单元、脱氨单元、精馏单元、中和单元、盐溶液暂存单元、蒸发‑结晶单元、离心单元、洗涤水暂存单元、浓缩单元以及出水暂存单元，母液暂存单元、电解单元、脱氨单元、中和单元、盐溶液暂存单元、蒸发‑结晶单元以及离心单元依次连接，浓缩单元分别与母液暂存单元、洗涤水暂存单元、出水暂存单元连接，并且，出水暂存单元连接还与蒸发‑结晶单元连接，精馏单元与脱氨单元连接。使用本发明提供的三元前驱体废水处理系统及处理方法，处理后的废水达到排放及回用标准，同时，实现了重金属、氨氮、氨盐资源的循环利用，降低生产成本，节约资源。

Description

一种三元前驱体废水处理系统及处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种三元前驱体废水处理系统及处理方法。
背景技术
国家环保要求对工业废水排放有严格的标准要求，在湿法冶炼、石油化工、造纸印染行业等高盐、重金属废水严重污染环境，达到国家排放标准必须配置污水处理设备，工业废水经过过滤、中和、除重金属等预处理环节后进入蒸发结晶处理工艺系统，实现工业废水零排放，满足环保排放标准要求。
三元前驱体废水主要由三元前驱体浓水和洗涤水，浓水具有重金属含量高、氨氮浓度大、含盐量高和碱度大等特点，洗涤水重金属和氨氮浓度较低。一般采用电渗析、反渗透或其它膜分离技术进行二级深度处理。二级深度处理的淡水可以回用，而二级深度处理后有30％～40％的浓水及一些湿法冶金过程的高浓度废水含盐量超过海水淡化的浓水水质，使电渗析、反渗透或膜分离处理装置很难连续稳定运行。
发明内容
针对现有的三元前驱体废水处理存在的上述问题，现提供一种三元前驱体废水处理系统及处理方法，旨在提供一种降低生产成本、节约资源的处理系统及处理方法。
具体技术方案如下：
本发明的第一个方面是提供一种三元前驱体废水处理系统，具有这样的特征，包括：母液暂存单元、电解单元、脱氨单元、精馏单元、中和单元、盐溶液暂存单元、蒸发-结晶单元、离心单元、洗涤水暂存单元、浓缩单元以及出水暂存单元，母液暂存单元、电解单元、脱氨单元、中和单元、盐溶液暂存单元、蒸发-结晶单元以及离心单元依次连接，浓缩单元分别与母液暂存单元、洗涤水暂存单元、出水暂存单元连接，并且，出水暂存单元还与蒸发-结晶单元连接，精馏单元与脱氨单元连接。
上述的三元前驱体废水处理系统，还具有这样的特征，电解单元为旋流电解单元。
上述的三元前驱体废水处理系统，还具有这样的特征，脱氨单元为多相临界膜脱氨单元。
上述的三元前驱体废水处理系统，还具有这样的特征，浓缩单元为膜浓缩单元。
本发明的第二个方面是提供一种使用上述三元前驱体废水处理系统的三元前驱体废水处理方法，三元前驱体废水包括三元前驱体母液和三元前驱体洗涤水，具有这样的特征，三元前驱体废水处理方法为：
(1)三元前驱体母液在母液暂存单元中储存收集；
(2)三元前驱体母液从母液暂存单元进入电解单元，采用旋流电解法电解，以剥离重金属离子；
(3)剥离重金属离子后的废水进入脱氨单元进行脱氨处理，脱离的富氨溶液进入精馏单元中，经解析转变为可回收利用的氨水，脱氨处理后的废水进入中和单元经酸中和后形成铵盐，并进入盐溶液暂存单元储存收集；
(4)铵盐进入蒸发-结晶单元中进行蒸发、结晶处理，并经离心单元离心处理后回收铵盐，蒸发-结晶单元中的出水进入出水暂存单元中储存收集；
(5)三元前驱体洗涤水在洗涤水暂存单元中储存收集；
(6)三元前驱体洗涤水由洗涤水暂存单元进入浓缩单元进行浓缩处理，浓缩后的浓液进入母液暂存单元中储存收集，浓缩后的废液进入出水暂存单元中储存收集。
上述的三元前驱体废水处理方法，还具有这样的特征，脱氨单元处理后的氨氮以可逆吸附剂吸收处理后转变为富氨溶液。
上述的三元前驱体废水处理方法，还具有这样的特征，富氨溶液于精馏单元中，通过蒸汽加热、解吸形成质量分数为15～20％的氨水。
上述的三元前驱体废水处理方法，还具有这样的特征，废水中氨氮含量小于50ppm。
上述的三元前驱体废水处理方法，还具有这样的特征，酸选自硫酸、硝酸、盐酸中的一种。
本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
(1)使用本发明提供的三元前驱体废水处理系统及处理方法，处理后的废水达到排放及回用标准。
(2)使用本发明提供的三元前驱体废水处理系统及处理方法，实现了重金属、氨氮、氨盐资源的循环利用，降低生产成本，节约资源。
(3)本发明提供的三元前驱体废水处理系统及处理方法中，旋流电解工艺节能，不需添加药剂，同时，多相临界膜脱氨工艺中氨氮吸收剂可循环使用。
附图说明
图1为本发明的实施例中提供的三元前驱体废水处理系统的结构示意图。
附图中：1.母液暂存单元；2.电解单元；3.脱氨单元；4.中和单元；5.盐溶液暂存单元；6.蒸发-结晶单元；7.离心单元；8.精馏单元；9.洗涤水暂存单元；10.浓缩单元；11.出水暂存单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
图1为本发明的实施例中提供的三元前驱体废水处理系统的结构示意图。如图1所示，本发明的实施例中提供的三元前驱体废水处理系统，包括：母液暂存单元1、电解单元2、脱氨单元3、中和单元4、盐溶液暂存单元5、蒸发-结晶单元6、离心单元7、精馏单元8、、洗涤水暂存单元9、浓缩单元10以及出水暂存单元11，母液暂存单元1、电解单元2、脱氨单元3、中和单元4、盐溶液暂存单元5、蒸发-结晶单元6以及离心单元7依次连接，其中，电解单元2为旋流电解单元，脱氨单元3为多项临界膜脱氨单元，浓缩单元10分别与母液暂存单元1、洗涤水暂存单元9、出水暂存单元11连接，其中，浓缩单元10为膜浓缩单元，并且，出水暂存单元11还与蒸发-结晶单元6连接，精馏单元8与脱氨单元3连接。
本发明的实施例中还提供一种使用上述三元前驱体废水处理系统的三元前驱体废水处理方法，三元前驱体废水包括三元前驱体母液和三元前驱体洗涤水，其中，三元前驱体废水处理方法为：
(1)三元前驱体母液在母液暂存单元1中储存收集；
(2)三元前驱体母液从母液暂存单元1进入电解单元2，采用旋流电解法电解，以剥离重金属离子；
(3)剥离重金属离子后的废水进入脱氨单元3进行脱氨处理，脱离的氨氮以可逆吸附剂吸收转变为富氨溶液，富氨溶液进入精馏单元8中，经解析转变为质量分数为15～20％、可回收利用的氨水，脱氨处理后、氨氮含量小于50ppm的废水进入中和单元4以硫酸中和后形成铵盐，并进入盐溶液暂存单元5储存收集；
(4)铵盐进入蒸发-结晶单元6中进行蒸发、结晶处理，并经离心单元7离心处理后回收铵盐，蒸发-结晶单元6中的出水进入出水暂存单元11中储存收集；
(5)三元前驱体洗涤水在洗涤水暂存单元9中储存收集；
(6)三元前驱体洗涤水由洗涤水暂存单元9进入浓缩单元10进行浓缩处理，浓缩后的浓液进入母液暂存单元1中储存收集，浓缩后的废液进入出水暂存单元11中储存收集。
实施例
将储存、收集于母液暂存单元中的富含镍、钴的三元前驱体废液泵入电解单元，调节电流密度为80～100A/m2进行电解反应，在电解作用下，有机物降解，同时溶液的pH升高，并即得到镍、钴的沉淀物，沉淀物先经过压滤机过滤后得到镍、钴渣产品，没有过滤完全的沉淀物经砂、活性炭过滤器过滤，得到含钴、镍均低于1ppm/L的废水，向废水中添加氢氧化钠，将pH调节为12左右，使其中的氨氮转变为游离态，再经超滤处理后泵入脱氨单元中，以可逆吸收剂作为吸收液，将废水的氨氮脱除至15mg/L以下，脱离获得的富氨溶液进入精馏单元中，通过蒸汽加热，将氨气解吸出来变为重量分数为15～20％的氨水，同时也可实现吸收剂的再生；脱除氮氨的废水泵入中和单元，并以硫酸将pH调节为7-8，所获得的铵盐溶液泵入盐溶液暂存单元中储存；储存于盐溶液暂存单元中的铵盐溶液可泵入蒸发-结晶单元中，经蒸发-结晶后，晶体经离心单元离心处理，回收铵盐晶体，同时，蒸发-结晶单元中产生的回水泵入回水储存单元中储存；
同时，将三元前驱体洗涤水泵入洗涤水暂存单元中储存；将储存、收集于洗涤水暂存单元中的的三元前驱体洗涤水泵入浓缩单元进行浓缩处理，浓缩后的浓液泵入母液暂存单元中储存并进行后续处理，浓缩后的废液泵入回水储存单元中储存。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种三元前驱体废水处理系统，其特征在于，包括：母液暂存单元、电解单元、脱氨单元、精馏单元、中和单元、盐溶液暂存单元、蒸发-结晶单元、离心单元、洗涤水暂存单元、浓缩单元以及出水暂存单元，所述母液暂存单元、所述电解单元、所述脱氨单元、所述中和单元、所述盐溶液暂存单元、所述蒸发-结晶单元以及所述离心单元依次连接，所述浓缩单元分别与所述母液暂存单元、所述洗涤水暂存单元、所述出水暂存单元连接，并且，所述出水暂存单元还与所述蒸发-结晶单元连接，所述精馏单元与所述脱氨单元连接。
2.根据权利要求1所述的三元前驱体废水处理系统，其特征在于，所述电解单元为旋流电解单元。
3.根据权利要求1所述的三元前驱体废水处理系统，其特征在于，所述脱氨单元为多相临界膜脱氨单元。
4.根据权利要求1所述的三元前驱体废水处理系统，其特征在于，所述浓缩单元为膜浓缩单元。
5.一种使用权利要求1至权利要求4中任意一项所述的三元前驱体废水处理系统的三元前驱体废水处理方法，所述三元前驱体废水包括三元前驱体母液和三元前驱体洗涤水，其特征在于，所述三元前驱体废水处理方法为：
(1)所述三元前驱体母液在所述母液暂存单元中储存收集；
(2)所述三元前驱体母液从所述母液暂存单元进入所述电解单元，采用旋流电解法电解，以剥离重金属离子；
(3)剥离重金属离子后的废水进入所述脱氨单元进行脱氨处理，脱离的富氨溶液进入所述精馏单元中，经解析转变为可回收利用的氨水，脱氨处理后的废水进入所述中和单元经酸中和后形成铵盐，并进入所述盐溶液暂存单元储存收集；
(4)所述铵盐进入所述蒸发-结晶单元中进行蒸发、结晶处理，并经所述离心单元离心处理后回收铵盐，所述蒸发-结晶单元中的出水进入所述出水暂存单元中储存收集；
(5)所述三元前驱体洗涤水在所述洗涤水暂存单元中储存收集；
(6)所述三元前驱体洗涤水由所述洗涤水暂存单元进入所述浓缩单元进行浓缩处理，浓缩后的浓液进入所述母液暂存单元中储存收集，浓缩后的废液进入所述出水暂存单元中储存收集。
6.根据权利要求5所述的三元前驱体废水处理方法，其特征在于，所述脱氨单元处理后的氨氮以可逆吸附剂吸收转变为所述富氨溶液。
7.根据权利要求5所述的三元前驱体废水处理方法，其特征在于，所述富氨溶液于所述精馏单元中，通过蒸汽加热解吸形成质量分数为15～20％的氨水。
8.根据权利要求5所述的三元前驱体废水处理方法，其特征在于，所述废水中氨氮含量小于50ppm。
9.根据权利要求5所述的三元前驱体废水处理方法，其特征在于，所述酸选自硫酸、硝酸、盐酸中的一种。
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