CN108558126A - 一种锂电池废水零排放的处理方法 - Google Patents

一种锂电池废水零排放的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及锂电池废水技术领域,具体涉及一种锂电池废水零排放的处理方法,其步骤包括第一步、沉淀:电化学处理锂电池废水,得到分离的上层废液和污泥;第二步、上层废液处理:(1)上层废液依次在缺氧池、兼氧池以及好氧池停留处理,然后UF膜过滤处理,UF膜过滤所得的水体送至RO膜反渗透处理,该RO膜分离所得的清水回收利用;(2)该RO膜分离所得的浓水引入海咸水淡化RO膜处理或碟管式DTRO膜处理,所得的浓缩液经蒸发系统蒸发,将蒸发后的结晶盐份回收利用,所得的清水回送UF膜以循环处理;第三步、污泥处理:污泥抽入浓缩池浓缩和经压滤,将压滤后的泥饼回收利用,该处理方法具有环保、节约资源的优点。

Description

一种锂电池废水零排放的处理方法
技术领域
[0001] 本发明涉及锂电池废水技术领域,具体涉及一种锂电池废水零排放的处理方法。
背景技术
[0002] 锂电池作为一种清洁电池,其在日常生活中使用范围较为广泛,已成为产品电池 工业中的重要组成部分,锂电池生产过程中会产生清洗废水,主要成份有钴酸锂、NMP (甲基 吡咯烷酮)、碳粉及有小分子有机物质酯类等。现有技术中,处理锂电池废水的方式是先净 化处理锂电池废水,然后将净化后的锂电池废水和沉淀污泥排至自然环境。然而,锂电池废 水成分复杂、可生化性较差,且现有技术净化深度不够高,实际上,净化后的锂电池废水仍 含化学物质,造成环境水体污染;而污泥亦富集了废水中的化学物质,弃置于环境中的污泥 对环境造成不良影响。
发明内容
[0003] 针对现有技术存在上述技术问题,本发明目的在于提供一种锂电池废水零排放的 处理方法,该处理方法无污染物质排放,具有环保、节约资源的优点。
[0004] 为实现上述发明目的,提供以下技术方案:
[0005] 提供一种锂电池废水零排放的处理方法,包括以下步骤:
[0006] 第一步、沉淀:电化学处理锂电池废水以进行电凝絮反应,沉淀电凝絮反应所得的 电凝絮废水,得到分离的上层废液和污泥;
[0007] 第二步、上层废液处理:
[0008] (1)所述上层废液依次在缺氧池、兼氧池以及好氧池停留处理,且所述好氧池内设 MBR膜,从MBR膜排出的水体先经过UF膜过滤处理,UF膜过滤所得的水体送至R0膜反渗透处 理,使R0膜的两侧分别为清水和浓水,该R0膜分离所得的清水回收利用;缺氧池中的厌氧微 生物、兼氧池中的兼氧微生物和好氧池中的好氧微生物分别将废液中的有机物分解、代谢、 消化,使得废水中的有机物含量大幅减少,而UF膜滤出废液中的大颗粒物质,再将水体传送 到R0膜,R0膜利用反渗透原理只允许水分子及部分矿物离子能够通过⑹膜,保证了经R0膜 处理后的清水可到到清水再生利用的工艺要求,而废液中高含盐的浓水也被R0膜较好地分 离出来。
[0009] (2)该R0膜分离所得的浓水引入海咸水淡化R〇膜处理或碟管式DTR0膜处理,处理 后得到浓缩液和清水,所得的浓缩液经蒸发系统蒸发以获得盐份结晶,将结晶盐份回收利 用,所得的清水回送UF膜以循环处理;海咸水淡化R0膜或碟管式DTR0膜能对高含盐的浓水 进一步浓缩,以充分分离上层废液中的盐份,接着将进一步浓缩的浓缩液蒸发处理,得到盐 份结晶,该盐份结晶可打包重复利用或外运给资源公司回收处理,达到回收利用的目的,而 海咸水淡化R0膜或碟管式DTR0膜分离出的清水再次回送至UF膜,然后重复经过R0膜、海咸 水淡化R0膜或碟管式DTR0膜、蒸发的处理,这样保证了清水的质量以便重复利用,同时达到 了节水、节约资源和不排放污染物质的目的。
[0010] 第三步、污泥处理:所述污泥抽入浓缩池浓缩,然后经压滤机压滤,得到泥饼,将泥 饼回收利用,使得泥饼重复利用,实现了零排放的目的。
[0011] 其中,所述好氧池与所述缺氧池之间连接有混合液回流系统,好氧池中的混合液 回流至缺氧池,以对混合液进行脱氮除磷,所述混合液回流系统的回流比大于或等于 100 %,该回流比不但保持出水标准,且不会破坏缺氧池的缺氧环境。
[0012] 其中,所述缺氧池的溶解氧为0.2〜0.5mg/L,所述上层废液在缺氧池的停留时间 大于或等于6小时,以使缺氧微生物充分分解有机物。
[0013] 其中,所述兼氧池的溶解氧为0.5〜1.5mg/L,所述上层废液在兼氧池的停留时间 大于或等于4小时,以使兼氧微生物充分分解有机物。
[0014]其中,所述好氧池的溶解氧为2〜4tng/L,所述上层废液在好氧池的停留时间大于 或等于10小时,以使好氧微生物充分分解有机物。
[0015] 其中,所述兼氧池和所述好氧池均采用曝气系统来调节其溶解氧,从而便于调节 溶解量。
[0016] 其中,所述混合液回流系统的回流比为200〜300%,从而达到最好的回流效果。 [0017]其中,所述蒸发系统包括蒸发器和与所述蒸发器连接结晶过滤装置,所述结晶过 滤装置用于过滤结晶并将过滤液回送所述蒸发器,使得浓缩液能够充分蒸发,提高了盐份 结晶的纯度。
[0018] 其中,所述蒸发器是二效蒸发器、多效蒸发器或强制循环蒸发器中的一种,以便提 高蒸发效果。
[0019] 其中,所述第一步中,所述锂电池废水经调节池处理后,再经电化学处理,所述调 节池含有促进微生物繁殖的有机营养物,为微生物提供较好的生存环境,进而提高微生物 的分解能力。
[0020] 本发明的有益效果:
[0021] (1)本发明的一种锂电池废水零排放的处理方法,采用电化学方法,使废水中的锂 电池废水固液分离,分离出的污泥沉淀物经过过滤和干燥处理,得到泥饼,泥饼便于运输和 重复利用,避免污泥弃置自然环境中产生不良的影响;另外,电化学处理后的上层废水经过 多重分离,使得废水严格分离为清水和含盐水体,分离后所得的清水能重复利用,而分离所 得的含盐水体蒸发处理以获得能重复利用的盐份结晶,其清水和盐份结晶均可重复使用, 达到了锂电池废水零排放的可能性,从而避免废水中有害物质污染环境的问题。
[0022] (2)本发明的一种锂电池废水零排放的处理方法,将锂电池废水中的污泥、清水和 盐份结晶充分分离并循环利用,达到了资源重复利用的目的,利于提高企业的生产效益。
具体实施方式
[0023] 以下结合具体实施例对本发明进行详细说明。
[0024] 实施例1。
[0025]本实施例的一种锂电池废水零排放的处理方法,包括以下步骤,
[0026]第一步、沉淀:电化学处理锂电池废水以进行电凝絮反应,沉淀电凝絮反应所得的 电凝絮废水,得到分离的上层废液和污泥;
[0027] 第二步、上层废液处理:
[0028] (1)所述上层废液先在溶解氧为0.2mg/L的缺氧池停留6小时,然后在溶解氧为 〇. 5mg/L的兼氧池停留4小时,接着在溶解氧为2mg/L的好氧池停留10小时,所述好氧池内设 MBR膜,MBR膜可保留世代周期较长的微生物,可实现对污水深度净化,同时硝化菌在系统内 能充分繁殖,其硝化效果明显,从MBR膜排出的水体先经过UF膜过滤处理,UF膜过滤所得的 水体送至R0膜反渗透处理,使R0膜的两侧分别为清水和浓水,该R〇膜分离所得的清水回收 利用;
[0029] 其中,所述好氧池与所述缺氧池之间连接有混合液回流系统,所述混合液回流系 统的回流比为200%。
[0030] 其中,电化学处理前,还包括调节池,所述锂电池废水经调节池处理后,再经电化 学处理,所述调节池含有促进微生物生产的有机营养物。
[0031] (2)该R0膜分离所得的浓水引入海咸水淡化R0膜处理或碟管式DTR0膜处理,处理 后得到浓缩液和清水,所得的浓缩液经蒸发系统蒸发以获得盐份结晶,将结晶盐份回收利 用,所得的清水回送UF膜以循环处理;其中,所述蒸发系统包括蒸发器和与所述蒸发器连接 结晶过滤装置,所述结晶过滤装置用于过滤结晶并将过滤液回送所述蒸发器。
[0032] 第三步、污泥处理:所述污泥抽入浓缩池浓缩,然后经压滤机压滤,得到泥饼,将泥 饼回收利用。
[0033] 本实施例中,所述兼氧池和所述好氧池均采用曝气系统来调节其溶解氧,其中兼 氧池的曝气系统为微量,而好氧池的曝气系统为相对较多。
[0034] 本实施例中,所述蒸发器是二效蒸发器。
[0035] 实施例2。
[0036] 本实施例的一种锂电池废水零排放的处理方法,包括以下步骤,
[0037] 第一步、沉淀:电化学处理锂电池废水以进行电凝絮反应,沉淀电凝絮反应所得的 电凝絮废水,得到分离的上层废液和污泥;
[0038] 第二步、上层废液处理:
[0039] (1)所述上层废液先在溶解氧为0.5mg/L的缺氧池停留7小时,然后在溶解氧为 1.5mg/L的兼氧池停留5小时,接着在溶解氧为4mg/L的好氧池停留11小时,所述好氧池内设 MBR膜,MBR膜可保留世代周期较长的微生物,可实现对污水深度净化,同时硝化菌在系统内 能充分繁殖,其硝化效果明显,从MBR膜排出的水体先经过UF膜过滤处理,UF膜过滤所得的 水体送至RO膜反渗透处理,使RO膜的两侧分别为清水和浓水,该R〇膜分离所得的清水回收 利用;
[0040] 其中,所述好氧池与所述缺氧池之间连接有混合液回流系统,所述混合液回流系 统的回流比为300%。
[0041] 其中,电化学处理前,还包括调节池,所述锂电池废水经调节池处理后,再经电化 学处理,所述调节池含有促进微生物生产的有机营养物。
[0042] ⑵该RO膜分离所得的浓水引入海咸水淡化R0膜处理或碟管式DTR0膜处理,处理 后得到浓缩液和清水,所得的浓缩液经蒸发系统蒸发以获得盐份结晶,将结晶盐份回收利 用,所得的清水回送UF膜以循环处理;其中,所述蒸发系统包括蒸发器和与所述蒸发器连接 结晶过滤装置,所述结晶过滤装置用于过滤结晶并将过滤液回送所述蒸发器。
[0043] 第三步、污泥处理:所述污泥抽入浓缩池浓缩,然后经压滤机压滤,得到泥饼,将泥 饼回收利用。
[0044]本实施例中,所述兼氧池和所述好氧池均采用曝气系统来调节其溶解氧,其中兼 氧池的曝气系统为微量,而好氧池的曝气系统为相对较多。
[0045] 本实施例中,所述蒸发器是多效蒸发器。
[0046]实施例3。
[0047] 本实施例的一种锂电池废水零排放的处理方法,包括以下步骤,
[0048] 第一步、沉淀:电化学处理锂电池废水以进行电凝絮反应,沉淀电凝絮反应所得的 电凝絮废水,得到分离的上层废液和污泥;
[0049] 第二步、上层废液处理:
[0050] (1)所述上层废液先在溶解氧为〇.4tng/L的缺氧池停留8小时,然后在溶解氧为 lmg/L的兼氧池停留时间6小时,接着在溶解氧为3mg/L的好氧池停留12小时,所述好氧池内 设MBR膜,MBR膜可保留世代周期较长的微生物,可实现对污水深度净化,同时硝化菌在系统 内能充分繁殖,其硝化效果明显,从MBR膜排出的水体先经过UF膜过滤处理,UF膜过滤所得 的水体送至R0膜反渗透处理,使R0膜的两侧分别为清水和浓水,该R0膜分离所得的清水回 收利用;
[0051] 其中,所述好氧池与所述缺氧池之间连接有混合液回流系统,所述混合液回流系 统的回流比为150%。
[0052] 其中,电化学处理前,还包括调节池,所述锂电池废水经调节池处理后,再经电化 学处理,所述调节池含有促进微生物生产的有机营养物。
[0053] (2)该R0膜分离所得的浓水引入海咸水淡化R0膜处理或碟管式DTR0膜处理,处理 后得到浓缩液和清水,所得的浓缩液经蒸发系统蒸发以获得盐份结晶,将结晶盐份回收利 用,所得的清水回送UF膜以循环处理;其中,所述蒸发系统包括蒸发器和与所述蒸发器连接 结晶过滤装置,所述结晶过滤装置用于过滤结晶并将过滤液回送所述蒸发器。
[0054] 第三步、污泥处理:所述污泥抽入浓缩池浓缩,然后经压滤机压滤,得到泥饼,将泥 饼回收利用。
[0055] 本实施例中,所述兼氧池和所述好氧池均采用曝气系统来调节其溶解氧,其中兼 氧池的曝气系统为微量,而好氧池的曝气系统为相对较多。
[0056] 本实施例中,所述蒸发器是强制循环蒸发器中。
[0057] 实施例4。
[0058] 本实施例的一种锂电池废水零排放的处理方法,包括以下步骤,
[0059] 第一步、沉淀:电化学处理锂电池废水以进行电凝絮反应,沉淀电凝絮反应所得的 电凝絮废水,得到分离的上层废液和污泥;
[0060] 第二步、上层废液处理:
[0061] (1)所述上层废液先在溶解氧为0.3mg/L的缺氧池停留7小时,然后在溶解氧为 0.8mg/L的兼氧池停留时间9小时,接着在溶解氧为2 • 5mg/L的好氧池停留13小时,所述好氧 池内设MBR膜,MBR膜可保留世代周期较长的微生物,可实现对污水深度净化,同时硝化菌在 系统内能充分繁殖,其硝化效果明显,从MBR膜排出的水体先经过UF膜过滤处理OJF膜过滤 所得的水体送至R0膜反渗透处理,使R0膜的两侧分别为清水和浓水,该R0膜分离所得的清 水回收利用;
[0062] 其中,所述好氧池与所述缺氧池之间连接有混合液回流系统,所述'/比1=1液回流系 统的回流比为100%。
[0063] 其中,电化学处理前,还包括调节池,所述锂电池废水经调节池处理后,再经电化 学处理,所述调节池含有促进微生物生产的有机营养物。
[0064] (2)该R0膜分离所得的浓水引入海咸水淡化R〇膜处理或碟管式DTR0膜处理,处理 后得到浓缩液和清水,所得的浓缩液经蒸发系统蒸发以获得盐份结晶,将结晶盐份回收利 用,所得的清水回送UF膜以循环处理;其中,所述蒸发系统包括蒸发器和与所述蒸发器连接 结晶过滤装置,所述结晶过滤装置用于过滤结晶并将过滤液回送所述蒸发器。
[0065] 第三步、污泥处理:所述污泥抽入浓缩池浓缩,然后经压滤机压滤,得到泥饼,将泥 饼回收利用。
[0066]本实施例中,所述兼氧池和所述好氧池均采用曝气系统来调节其溶解氧,其中兼 氧池的曝气系统为微量,而好氧池的曝气系统为相对较多。
[0067]本实施例中,所述蒸发器是强制循环蒸发器中。
[0068]最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保 护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应 当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实 质和范围。

Claims (10)

1. 一种锂电池废水零排放的处理方法,其特征是:包括以下步骤, 第一步、沉淀:电化学处理锂电池废水以进行电凝絮反应,沉淀电凝絮反应所得的电凝 絮废水,得到分离的上层废液和污泥; 第二步、上层废液处理: ⑴所述上层废液依次在缺氧池、兼氧池以及好氧池停留处理,所述好氧池内设膜, 从MBR膜排出的水体先经过UF膜过滤处理,UF膜过滤所得的水体送至R0膜反渗透处理,使R0 膜的两侧分别为清水和浓水,该R0膜分离所得的清水回收利用; (2)上述R0膜分离所得的浓水引入海咸水淡化R0膜处理或碟管式DTRO膜处理,处理后 得到浓缩液和清水,所得的浓缩液经蒸发系统蒸发以获得盐份结晶,将结晶盐份回收利用, 所得的清水回送UF膜以循环处理; 第三步、污泥处理:所述污泥抽入浓缩池浓缩,然后经压滤机压滤,得到泥饼,将泥饼回 收利用。
2. 根据权利要求1所述的一种锂电池废水零排放的处理方法,其特征是:所述好氧池与 所述缺氧池之间连接有混合液回流系统,所述混合液回流系统的回流比大于或等于1〇〇°乂。
3. 根据权利要求1所述的一种锂电池废水零排放的处理方法,其特征是:所述缺氧池的 溶解氧为〇. 2〜0.5mg/L,所述上层废液在缺氧池的停留时间大于或等于6小时。
4. 根据权利要求1所述的一种锂电池废水零排放的处理方法,其特征是:所述兼氧池的 溶解氧为0.5〜1.5mg/L,所述上层废液在兼氧池的停留时间大于或等于4小时。
5. 根据权利要求1所述的一种锂电池废水零排放的处理方法,其特征是:所述好氧池的 溶解氧为2〜4mg/L,所述上层废液在好氧池的停留时间大于或等于1〇小时。
6. 根据权利要求3或5所述的一种锂电池废水零排放的处理方法,其特征是:所述兼氧 池和所述好氧池均采用曝气系统来调节其溶解氧。
7. 根据权利要求2所述的一种锂电池废水零排放的处理方法,其特征是:所述混合液回 流系统的回流比为200〜300%。
8.根据权利要求1所述的一种锂电池废水零排放的处理方法,其特征是:所述蒸发系统 包括蒸发器和与所述蒸发器连接结晶过滤装置,所述结晶过滤装置用于过滤结晶中的水份 并将过滤液回送所述蒸发器。
9. 根据权利要求8所述的一种锂电池废水零排放的处理方法,其特征是:所述蒸发器是 二效蒸发器、多效蒸发器或强制循环蒸发器中的一种。
10. 根据权利要求1所述的一种锂电池废水零排放的处理方法,其特征是:所述第一步 中,所述锂电池废水经调节池处理后,再经电化学处理,所述调节池含有促进微生物繁殖的 有机营养物。
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