CN110818133A - 一种锂电工业废水过滤处理装置及其使用方法 - Google Patents

一种锂电工业废水过滤处理装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种锂电工业废水过滤处理装置及其使用方法。所述锂电工业废水过滤处理装置及其使用方法，废水收集装置和微孔过滤器；分离装置，所述分离装置通过连接管连通于废水收集装置的输出端。本发明提供一种锂电工业废水过滤处理装置及其使用方法，通过废水收集装置、微孔过滤器等配合设置，形成一套高效且完整的过滤体系，在长期过滤废水的时候，通过各设备之间的配合，使得废水处理时间得到缩短，且处理效果不会受到过大的影响，同时在最后增设了水质检测器，对即将排放的废水进行最后的检测，若水质有害物质含量过高，则会通过水泵输送至微孔过滤器中，再次进行处理，保证了排放出去的废水不会对周围环境造成污染。

Description

一种锂电工业废水过滤处理装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，尤其涉及一种锂电工业废水过滤处理装置及其使用方法。
背景技术
锂电工业主要是生产与锂相关的产品，常见的有锂电池，是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池，由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。随着科学技术的发展，现在锂电池已经成为了主流。
锂电工业在生产过程中会产生大量的废水，而这些废水中含有大量的有害物质，是不能够随意排放的，一般工业上的做法是通过废水过滤处理装置对废水进行处理，而现有的锂电工业废水处理装置，过滤处理步骤比较简单，对处理完的废水缺乏检测，在长期过滤大量的废水之后，会出现对废水中含有的有害物质处理的不够彻底的情况，导致排放出去的废水中仍然含有大量有害物质，对周围环境造成严重的污染。
因此，有必要提供一种锂电工业废水过滤处理装置及其使用方法解决上述技术问题。
发明内容
本发明提供一种锂电工业废水过滤处理装置及其使用方法，解决了过滤处理步骤比较简单，对处理完的废水缺乏检测，会出现对废水中含有的有害物质处理的不够彻底的情况的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的锂电工业废水过滤处理装置及其使用方法，包括：
废水收集装置和微孔过滤器；
分离装置，所述分离装置通过连接管连通于所述废水收集装置的输出端，所述分离装置的输出端通过一次三通管分别连通有碱性处理装置和酸性处理装置；
残渣回收装置，所述残渣回收装置通过连接管连通于所述微孔过滤器的输出端，所述微孔过滤器的另一个输出端通过连接管连通有沉淀反应器；
最终反应器，所述最终反应器通过连接管连通与所述沉淀反应器的输出端，所述最终反应器的输出端通过连接管连通有水质监测器。
最终反应器，所述最终反应器通过连接管连通与所述沉淀反应器的输出端，所述最终反应器的输出端通过连接管连通有水质监测器。
废水收集装置整体为一个大型的储蓄罐，用于将工业生产时产生的废水进行集中收集，其内部设置有很好的保护措施，保证内部的废水不会渗出，内部也不会受到腐蚀，可以长期使用；
微孔过滤器内部采用直径为0.2um过滤孔，能够将废水中大于0.2um大部分颗粒杂质过滤掉，对废水进行初步过滤；
分离装置主要是对废水进行酸碱性分离，将酸性、碱性以及中性废水进行分离，将酸性和碱性废水分开进行处理，保证废水的始终保持在中性范围中，实现酸碱平衡，分布处理能够使得中和效果更佳理性，反应环境互不干扰，分离出来的酸性和碱性废水通过一次三通管输送至酸、碱中和器中反应，一次三通管作为防护处理，在长期与酸碱性废水接触之后，能够保持原有的性质，不会受到腐蚀。
优选的，所述水质检测器的输出端通过连接管连通有水泵，所述水质检测器的另一个输出端连通有排水管。
水泵的上连通有电源，通过水泵将检测不合格的废水通过回收管输送至微孔过滤器中进行再次处理。
优选的，所述微孔过滤器的输入端连通有二次三通管，且所述二次三通管的两端分别与所述碱性处理装置的输出端以及酸性处理装置的输出端连通。
二次三通管与一次三通管之间通过输送管连通，使得经过分离装置分离出来为中性分废水可以输送至微孔过滤器中。
优选的，所述水泵的输出端与所述微孔过滤器的输入端通过回收管连通，所述排水管上设置有控制水阀。
回收管与微孔过滤器顶部的水端连通，通过回收管将为合格的废水导入其内部，实现循环处理，一直直至废水达到排放标准。
优选的，所述废水收集装置的输入端连通有进水管，所述一次三通管外表面的一侧连通有输送管。
一种锂电工业废水过滤处理装置的使用方法，包括以下步骤：
S1、废水收集：将废水通过进水管引入到废水收集装置集中储存；
S2、废水分离：通过连接管将S1中收集的废水导入分离装置中，然后分离装置可以将废水分为酸性、碱性和中性，分别通过一次三通管和输送管导出；
S3、中和处理：将S2中经过分离装置分离之后的酸性和碱性废水通过一次三通管分别导入到碱性处理装置和酸性处理装置进行中和处理，使得废水处于中性状态；
S4、过滤处理：将S3中分别经过碱性处理装置和酸性处理装置处理得到的中性废水通过二次三通管导入微孔过滤器，另外将S2中经分离装置分离出的中性废水通过输送管导入到微孔过滤器中，对废水中含有的大部分颗粒物过滤干净，过滤完的滤渣通过连接管输送至残渣回收装置中进行集中处理；
S5、废水沉淀处理：将S4中经过微孔过滤器处理得到的废水通过连接管导入到沉淀反应器中，通过内部的沉淀剂对废水进行二次沉淀过滤；
S6、化学反应处理：将S5中经过沉淀反应器8处理得到的废水通过连接管导入到最终反应器中，通过反应器内部的化学反应剂对废水进行化学反应，将废水中含有的大量有害物质反应干净；
S7、水质监测；将S5中经过最终反应器反应得到的废水通过连接管导入导水质监测器中，对废水进行最后的检测，检测废水中的有害物质含量是否达到允许排放的范围。
优选的，所述S2中酸性废水的PH值的检测范围设置在6.0-4.0之间，碱性废水的PH值的检测范围设置在8.0-10.0之间，中性废水的PH值的检测范围设置在6.5-7.5之间。
优选的，所述S4中过滤处理可以过滤掉废水中直径0.2um以上的颗粒物，过滤后得到的滤渣通过残渣回收装置将其内部含有的可利用物质进行回收再利用。
优选的，所述S3中和处理使用的是碱性中和剂为5％-15％稀硫酸溶液，酸性中和剂为5％-15％氢氧化钠溶液。
优选的，所述S5中沉淀反应时间控制在15-20分钟之间，所述S7中废水各有害物质含量允许排放范围设置在小于等于0.5％。
与相关技术相比较，本发明提供的锂电工业废水过滤处理装置及其使用方法具有如下有益效果：
本发明提供一种锂电工业废水过滤处理装置及其使用方法，通过废水收集装置、微孔过滤器等设备配合设置，形成一套高效且完整的过滤体系，在长期过滤废水的时候，通过各设备之间的配合，能够使得废水处理时间得到缩短，且处理效果不会受到过大的影响，同时在最后增设了水质检测器，对即将排放的废水进行最后的检测，若水质有害物质含量过高，则会通过水泵输送至微孔过滤器中，再次进行处理，保证了排放出去的废水不会对周围环境造成污染。
附图说明
图1为本发明提供的锂电工业废水过滤处理装置及其使用方法的结构示意图。
图中标号：1、废水收集装置，2、微孔过滤器，3、分离装置，4、一次三通管，5、碱性处理装置，6、酸性处理装置，7、残渣回收装置，8、沉淀反应器，9、最终反应器，10、水质监测器，11、水泵，12、排水管，13、二次三通管，14、回收管，15、控制水阀，16、进水管，17、输送管。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请结合参阅图，其中，图为本发明提供的锂电工业废水过滤处理装置及其使用方法的结构示意图。锂电工业废水过滤处理装置及其使用方法，包括：
废水收集装置1和微孔过滤器2；
分离装置3，所述分离装置3通过连接管连通于所述废水收集装置1的输出端，所述分离装置3的输出端通过一次三通管4分别连通有碱性处理装置5和酸性处理装置6；
残渣回收装置7，所述残渣回收装置7通过连接管连通于所述微孔过滤器2的输出端，所述微孔过滤器2的另一个输出端通过连接管连通有沉淀反应器8；
最终反应器9，所述最终反应器9通过连接管连通与所述沉淀反应器8的输出端，所述最终反应器8的输出端通过连接管连通有水质监测器10。
废水收集装置1整体为一个大型的储蓄罐，用于将工业生产时产生的废水进行集中收集，其内部设置有很好的保护措施，保证内部的废水不会渗出，内部也不会受到腐蚀，可以长期使用；
微孔过滤器2内部采用直径为0.2um过滤孔，能够将废水中大于0.2um大部分颗粒杂质过滤掉，对废水进行初步过滤；
分离装置3主要是对废水进行酸碱性分离，将酸性、碱性以及中性废水进行分离，将酸性和碱性废水分开进行处理，保证废水的始终保持在中性范围中，实现酸碱平衡，分布处理能够使得中和效果更佳理性，反应环境互不干扰，分离出来的酸性和碱性废水通过一次三通管4输送至酸、碱中和器中反应，一次三通管4作为防护处理，在长期与酸碱性废水接触之后，能够保持原有的性质，不会受到腐蚀；
残渣回收装置7主要是对微孔过滤器2中处理后得到的残渣进行处理，将残渣中还可以再利用的物质进行回收，将不可用的物质颗粒进行集中的无害化处理，沉淀反应器8内部设置有沉淀剂，采用混凝剂聚合氯化铝(PAC)、絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)两类助剂联用来对废水进行处理，由于PAC可以中和电荷/胶体脱稳形成细小絮体，PAM作为有机高分子聚合物，强化了对水中油粒的吸附架桥作用，PAM对水中胶粒具有席卷、包裹作用，是对废水中第一次未被过滤的更加细小的颗粒有害物质进行沉淀过滤，通过沉淀剂与废水充分混合接触，将废水中残留的细小的颗粒有害物质大部分沉淀掉，以及在部分因水流没有来得及沉淀的颗粒物，反应时间为15-20分钟。
最终反应器9是对废水中易溶于水并难以沉淀的有害物质进行最后的化学反应处理，实际为一个MVR蒸发器，内部的化学溶剂为碳酸丙烯酯(PC)、四氢呋喃(THF)，二甲氧基乙烷(DME)和γ-丁内酯(BL)混合溶剂，通过与废水充分氧化反应，将废水中含有的钴酸锂，NMP(甲基吡咯烷酮)，碳粉和含有小分子有机物的酯类等物质进行氧化分解掉。
所述水质检测器10的输出端通过连接管连通有水泵11，所述水质检测器10的另一个输出端连通有排水管12。
水泵11的上连通有电源，通过水泵11将检测不合格的废水通过回收管14输送至微孔过滤器2中进行再次处理，从而保证了排放的废水不会对周围环境造成影响，排水管12用于直接排放达到排放标准的废水。
所述微孔过滤器2的输入端连通有二次三通管13，且所述二次三通管13的两端分别与所述碱性处理装置5的输出端以及酸性处理装置6的输出端连通。
二次三通管13与一次三通管4之间通过输送管连通，使得经过分离装置3分离出来为中性分废水可以输送至微孔过滤器2中。
所述水泵11的输出端与所述微孔过滤器2的输入端通过回收管14连通，所述排水管12上设置有控制水阀15。
回收管14与微孔过滤器2顶部的水端连通，通过回收管14将为合格的废水导入其内部，实现循环处理，直至废水达到排放标准，控制水阀15为电子控制阀，用于控制排水管12排放废水的流量，控制在可以调整的范围之间。
所述废水收集装置1的输入端连通有进水管16，所述一次三通管4外表面的一侧连通有输送管17。
通过进水管16将产生的废水导入废水收集装置1中集中收集起来，通过输送管17将分离出来的中性废水直接输送至微孔过滤器2中过滤。
一种锂电工业废水过滤处理装置的使用方法，包括以下步骤：
S1、废水收集：将废水通过进水管16引入到废水收集装置1集中储存；
S2、废水分离：通过连接管将S1中收集的废水导入分离装置3中，然后分离装置3可以将废水分为酸性、碱性和中性，分别通过一次三通管4和输送管17导出；
通过将废水进行分开处理，使得中和效果得到提升，中和时间得到大大的缩短，进而提高了过滤的工作效率；
S3、中和处理：将S2中经过分离装置3分离之后的酸性和碱性废水通过一次三通管4分别导入到碱性处理装置5和酸性处理装置6进行中和处理，使得废水处于中性状态；
对废水进行中和处理，是为了防止过酸或是过碱对周围环境造成严重的损害，其中碱性废水的PH值的检测范围设置在8.0-10.0之间，中性废水的PH值的检测范围设置在6.5-7.5之间；
S4、过滤处理：将S3中分别经过碱性处理装置5和酸性处理装置6处理得到的中性废水通过二次三通管13导入微孔过滤器2，另外将S2中经分离装置3分离出的中性废水通过输送管17导入到微孔过滤器2中，对废水中含有的大部分颗粒物过滤干净，过滤完的滤渣通过连接管输送至残渣回收装置7中进行集中处理；
微孔过滤器2是对废水进行初步过滤，将废水中大于0.2um以上的颗粒杂质过滤掉，以便后续对废水进一步处理，避免杂质过多影响处理效果；
S5、废水沉淀处理：将S4中经过微孔过滤器2处理得到的废水通过连接管导入到沉淀反应器8中，通过内部的沉淀剂对废水进行二次沉淀过滤；
采用混凝剂聚合氯化铝(PAC)、絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)两类助剂联用来对废水进行处理，由于PAC可以中和电荷/胶体脱稳形成细小絮体，PAM作为有机高分子聚合物，强化了对水中油粒的吸附架桥作用，PAM对水中胶粒具有席卷、包裹作用，是对废水中第一次未被过滤的更加细小的颗粒有害物质进行沉淀过滤，通过沉淀剂与废水充分混合接触，将废水中残留的细小的颗粒有害物质大部分沉淀掉，以及在部分因水流没有来得及沉淀的颗粒物，反应时间为15-20分钟，对废水进行第二次较为全面的过滤处理。
S6、化学反应处理：将S4中经过微孔过滤器2处理得到的废水通过连接管导入到最终反应器9中，通过反应器内部的化学反应剂对废水进行化学反应，将废水中含有的大量有害物质反应干净；
这一步时通过与废水充分氧化反应，将废水中含有的钴酸锂，NMP(甲基吡咯烷酮)，碳粉和含有小分子有机物的酯类等物质进行氧化分解掉。
S7、水质监测；将S5中经过最终反应器9反应得到的废水通过连接管导入导水质监测器10中，对废水进行最后的检测，检测废水中的有害物质含量是否达到允许排放的范围。
所述S2中酸性废水的PH值的检测范围设置在6.0-4.0之间，碱性废水的PH值的检测范围设置在8.0-10.0之间，中性废水的PH值的检测范围设置在6.5-7.5之间。
所述S4中过滤处理可以过滤掉废水中直径0.2um以上的颗粒物，过滤后得到的滤渣通过残渣回收装置将其内部含有的可利用物质进行回收再利用。
所述S3中和处理使用的是碱性中和剂为5％-15％稀硫酸溶液，酸性中和剂为5％-15％氢氧化钠溶液。
所述S5中沉淀反应时间控制在15-20分钟之间，所述S7中废水各有害物质含量允许排放范围设置在小于等于0.5％。
本发明提供的锂电工业废水过滤处理装置及其使用方法的工作原理如下：
S1、将废水通过进水管16引入到废水收集装置1集中储存；
S2、通过连接管将S1中收集的废水导入分离装置3中，然后分离装置3可以将废水分为酸性、碱性和中性，分别通过一次三通管4和输送管17导出；
S3、将S2中经过分离装置3分离之后的酸性和碱性废水通过一次三通管4分别导入到碱性处理装置5和酸性处理装置6进行中和处理，使得废水处于中性状态；
S4、将S3中分别经过碱性处理装置5和酸性处理装置6处理得到的中性废水通过二次三通管13导入微孔过滤器2，另外将S2中经分离装置3分离出的中性废水通过输送管17导入到微孔过滤器2中，对废水中含有的大部分颗粒物过滤干净，过滤完的滤渣通过连接管输送至残渣回收装置7中进行集中处理；
S5、将S4中经过微孔过滤器2处理得到的废水通过连接管导入到沉淀反应器8中，通过内部的沉淀剂对废水进行二次沉淀过滤；
S6、将S5中经过沉淀反应器8处理得到的废水通过连接管导入到最终反应器9中，通过反应器内部的化学反应剂对废水进行化学反应，将废水中含有的大量有害物质反应干净；
S7、将S5中经过最终反应器9反应得到的废水通过连接管导入导水质监测器10中，对废水进行最后的检测，检测废水中的有害物质含量是否达到允许排放的范围，若达到排放标准，则直接由排水管12排出去，若没有达到排放标准，则通过水泵11将未达标的废水通过回收管14输送至微孔过滤器2中，进行再次处理，以此循环，进而保证了排放出去的废水不会对周围环境造成污染。
与相关技术相比较，本发明提供的锂电工业废水过滤处理装置及其使用方法具有如下有益效果：
本发明提供一种锂电工业废水过滤处理装置及其使用方法，通过废水收集装置1、微孔过滤器2等设备配合设置，形成一套高效且完整的过滤体系，在长期过滤废水的时候，通过各设备之间的配合，能够使得废水处理时间得到缩短，且处理效果不会受到过大的影响，同时在最后增设了水质检测器10，对即将排放的废水进行最后的检测，若水质有害物质含量过高，则会通过水泵11输送至微孔过滤器2中，再次进行处理，保证了排放出去的废水不会对周围环境造成污染。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种锂电工业废水过滤处理装置，其特征在于，包括：
废水收集装置和微孔过滤器；
分离装置，所述分离装置通过连接管连通于所述废水收集装置的输出端，所述分离装置的输出端通过一次三通管分别连通有碱性处理装置和酸性处理装置；
残渣回收装置，所述残渣回收装置通过连接管连通于所述微孔过滤器的输出端，所述微孔过滤器的另一个输出端通过连接管连通有沉淀反应器；
最终反应器，所述最终反应器通过连接管连通与所述沉淀反应器的输出端，所述最终反应器的输出端通过连接管连通有水质监测器。
2.根据权利要求1所述的锂电工业废水过滤处理装置，其特征在于，所述水质检测器的输出端通过连接管连通有水泵，所述水质检测器的另一个输出端连通有排水管。
3.根据权利要求1所述的锂电工业废水过滤处理装置，其特征在于，所述微孔过滤器的输入端连通有二次三通管，且所述二次三通管的两端分别与所述碱性处理装置的输出端以及酸性处理装置的输出端连通。
4.根据权利要求2所述的锂电工业废水过滤处理装置，其特征在于，所述水泵的输出端与所述微孔过滤器的输入端通过回收管连通，所述排水管上设置有控制水阀。
5.根据权利要求1所述的锂电工业废水过滤处理装置，其特征在于，所述废水收集装置的输入端连通有进水管，所述一次三通管外表面的一侧连通有输送管。
6.一种锂电工业废水过滤处理装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、废水收集：将废水通过进水管引入到废水收集装置集中储存；
S2、废水分离：通过连接管将S1中收集的废水导入分离装置中，然后分离装置可以将废水分为酸性、碱性和中性，分别通过一次三通管和输送管导出；
S3、中和处理：将S2中经过分离装置分离之后的酸性和碱性废水通过一次三通管分别导入到碱性处理装置和酸性处理装置进行中和处理，使得废水处于中性状态；
S4、过滤处理：将S3中分别经过碱性处理装置和酸性处理装置处理得到的中性废水通过二次三通管导入微孔过滤器，另外将S2中经分离装置分离出的中性废水通过输送管导入到微孔过滤器中，对废水中含有的大部分颗粒物过滤干净，过滤完的滤渣通过连接管输送至残渣回收装置中进行集中处理；
S5、废水沉淀处理：将S4中经过微孔过滤器处理得到的废水通过连接管导入到沉淀反应器中，通过内部的沉淀剂对废水进行二次沉淀过滤；
S6、化学反应处理：将S5中经过沉淀反应器处理得到的废水通过连接管导入到最终反应器中，通过反应器内部的化学反应剂对废水进行化学反应，将废水中含有的大量有害物质反应干净；
S7、水质监测；将S5中经过最终反应器反应得到的废水通过连接管导入导水质监测器中，对废水进行最后的检测，检测废水中的有害物质含量是否达到允许排放的范围。
7.根据权利要求6所述的锂电工业废水过滤处理装置的使用方法，其特征在于，所述S2中酸性废水的PH值的检测范围设置在6.0-4.0之间，碱性废水的PH值的检测范围设置在8.0-10.0之间，中性废水的PH值的检测范围设置在6.5-7.5之间。
8.根据权利要求6所述的锂电工业废水过滤处理装置的使用方法，其特征在于，所述S4中过滤处理可以过滤掉废水中直径0.2um以上的颗粒物，过滤后得到的滤渣通过残渣回收装置将其内部含有的可利用物质进行回收再利用。
9.根据权利要求6所述的锂电工业废水过滤处理装置的使用方法，其特征在于，所述S3中和处理使用的是碱性中和剂为5％-15％稀硫酸溶液，酸性中和剂为5％-15％氢氧化钠溶液。
10.根据权利要求6所述的锂电工业废水过滤处理装置的使用方法，其特征在于，所述S5中沉淀反应时间控制在15-20分钟之间，所述S7中废水各有害物质含量允许排放范围设置在小于等于0.5％。
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