CN115124191A - 一种锂电池废水零排放处理系统及处理方法 - Google Patents

一种锂电池废水零排放处理系统及处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115124191A
CN115124191A CN202210724114.5A CN202210724114A CN115124191A CN 115124191 A CN115124191 A CN 115124191A CN 202210724114 A CN202210724114 A CN 202210724114A CN 115124191 A CN115124191 A CN 115124191A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tank
wastewater
sludge
cleaning wastewater
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210724114.5A
Other languages
English (en)
Inventor
左名景
徐富
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Suwater Environmental Science And Technology Co ltd
Original Assignee
Suzhou Suwater Environmental Science And Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Suwater Environmental Science And Technology Co ltd filed Critical Suzhou Suwater Environmental Science And Technology Co ltd
Priority to CN202210724114.5A priority Critical patent/CN115124191A/zh
Publication of CN115124191A publication Critical patent/CN115124191A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/121—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/121—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering
    • C02F11/122—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering using filter presses
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/14—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents
    • C02F11/147—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents using organic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C02F1/048—Purification of waste water by evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5281—Installations for water purification using chemical agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/54—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
    • C02F1/56—Macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/58—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
    • C02F1/62—Heavy metal compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/70—Treatment of water, waste water, or sewage by reduction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F2001/007—Processes including a sedimentation step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/1205—Particular type of activated sludge processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/1236—Particular type of activated sludge installations
    • C02F3/1268—Membrane bioreactor systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28—Anaerobic digestion processes
    • C02F3/2846—Anaerobic digestion processes using upflow anaerobic sludge blanket [UASB] reactors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/08—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

本发明公开了一种锂电池废水零排放处理系统，包括正极清洗废水处理系统、负极清洗废水处理系统、生化处理系统和反渗透浓缩处理系统；正极清洗废水处理系统包括依次连接的正极清洗废水调节池、一级反应池、一级沉淀池、二级反应池和二级沉淀池；负极清洗废水处理系统包括依次连接的负极清洗废水调节池、混凝反应池和沉淀池；生化处理系统包括依次连接的配水池、厌氧UASB反应器、A/O生化池和MBR膜池；反渗透浓缩处理系统包括依次连接的中间水池、一级反渗透系统、二级反渗透系统以及MVR蒸发器。本发明的处理系统可对正极清洗废水和负极清洗废水进行处理，且处理后水质可回用于车间纯水的原水系统，解决了高浓度有机废水难以生化处理和零排放的技术难题。

Description

一种锂电池废水零排放处理系统及处理方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种锂电池生产中正极清洗废水和负极清洗废水零排放处理系统及处理方法。
背景技术
在锂电池生产过程中会产生一些清洗废水，主要为正极清洗废水和负极清洗废水，正极清洗废水中主要成份有镍、钴、锰离子、NMP(甲基吡咯烷酮)、碳粉及小分子有机物质酯类等，负极清洗废水主要成份为碳粉及小分子有机物酯类。清洗废水成分复杂、可生化性较差、生产废水COD太高、且有一定毒性。目前，处理这类废液主要采用物理化学法，如化学氧化分解、药剂电解、活性炭吸附及反渗透等处理技术，但是这些方法处理废水的相对成本较高，且对操作人员要求较高，出水水质很难保证。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种锂电池废水零排放处理系统，该系统可对锂电池生产中正极清洗废水和负极清洗废水进行处理，且处理后水质可回用于车间纯水的原水系统，解决了高浓度有机废水难以生化处理和零排放的技术难题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明提供了一种锂电池废水零排放处理系统，包括正极清洗废水处理系统、负极清洗废水处理系统、生化处理系统和反渗透浓缩处理系统；
所述正极清洗废水处理系统包括依次连接的正极清洗废水调节池、一级反应池、一级沉淀池、二级反应池和二级沉淀池；所述负极清洗废水处理系统包括依次连接的负极清洗废水调节池、混凝反应池和沉淀池；所述生化处理系统包括依次连接的配水池、厌氧UASB反应器、A/O生化池和MBR膜池；所述反渗透浓缩处理系统包括依次连接的中间水池、一级反渗透系统、二级反渗透系统以及MVR蒸发器；
其中，所述正极清洗废水处理系统中的二级沉淀池和负极清洗废水处理系统中的沉淀池分别通过管道连接到所述配水池，所述MBR膜池通过管道连接到所述中间水池。
进一步地，所述正极清洗废水处理系统还包括重金属污泥池和污泥压滤机，所述一级沉淀池和二级沉淀池分别通过污泥泵连接到所述重金属污泥池，所述重金属污泥池通过污泥泵连接到污泥压滤机，所述重金属污泥池和污泥压滤机分别通过管道连接到正极清洗废水调节池。
进一步地，所述负极清洗废水处理系统还包括生化污泥池和污泥压滤机，所述沉淀池和MBR膜池分别通过污泥泵连接到所述生化污泥池，所述生化污泥池通过污泥泵连接到污泥压滤机，所述生化污泥池和污泥压滤机分别通过管道连接到负极清洗废水调节池。
进一步地，所述正极清洗废水调节池和负极清洗废水调节池中均安装有曝气系统和液位控制系统，所述一级反应池、二级反应池和混凝反应池中均安装有机械搅拌系统和pH自控系统，所述一级沉淀池、二级沉淀池中均安装有中心导流筒、刮泥机和排泥系统。
进一步地，所述一级反渗透系统包括依次连接的一级保安过滤器、RO装置和RO浓水箱，所述二级反渗透系统包括依次连接的二级保安过滤器、ROR装置和ROR浓水箱，所述ROR装置和MVR蒸发器分别通过管道连接到中间水池。
本发明还提供了一种锂电池废水零排放处理的方法，包括以下步骤：
S1.将正极清洗废水通入到正极清洗废水调节池中，通过其中安装的曝气系统和液位控制系统进行水质和水量的调节；
S2.正极清洗废水调节池出水通过提升泵提升至一级反应池中，调节废水的pH为7.0～9.0，并向废水中添加重金属捕捉剂、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，启动机械搅拌系统，使废水中的重金属离子和悬浮物形成矾花；
S3.一级反应池出水进入一级沉淀池，一级反应池中形成的矾花通过重力沉降作用进行泥水分离，下层污泥进入重金属污泥池进行污泥浓缩处理；
S4.一级反应池的上清液出水进入二级反应池，调节废水的pH为8.0～9.0，并向废水中添加重金属捕捉剂、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，启动机械搅拌系统，使废水中的重金属离子和悬浮物形成矾花；
S5.二级反应池出水进入二级沉淀池，二级反应池形成的矾花通过重力沉降作用进行泥水分离，上清液进入配水池，下层污泥进入重金属污泥池进行浓缩处理；
S6.将负极清洗废水通入到负极清洗废水调节池中，通过其中安装的曝气系统和液位控制系统进行水质和水量的调节；
S7.负极清洗废水调节池出水通过提升泵提升至混凝反应池中，调节废水的pH为7.0～9.0，并向废水中添加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，启动机械搅拌系统，使废水中的悬浮物形成矾花；
S8.混凝反应池出水进入沉淀池，混凝反应池形成的矾花通过重力沉降作用进行泥水分离，上清液进入配水池，下层污泥进入生化污泥池进行浓缩处理；
S9.预处理的正极清洗废水与负极清洗废水在配水池中混合后，通过提升泵提升至厌氧UASB反应器中进行厌氧生化反应，厌氧UASB反应器出水进入A/O生化池；
S10.废水在A/O生化池中进行A/O生化反应后，出水进入到MBR膜池，同时下层污泥进入生化污泥池进行浓缩处理；
S11.MBR膜池出水进入中间水池，中间水池出水进入一级反渗透系统，使产水达到回用水标准，产生的浓水进入RO浓水箱；RO浓水再进入二级反渗透系统，产水进入中间水池，浓水进入ROR浓水箱；
S12.ROR浓水箱中的浓水进入到MVR蒸发器中进行蒸发，产生的冷凝水通入到中间水池中。
进一步地，步骤S3中，所述浓缩处理具体为：污泥进入重金属污泥池静置后，上清液通入到正极清洗废水调节池中，下层污泥泵入板框压滤机中，加入聚丙烯酰胺进行压滤，产生的滤液通入到正极清洗废水调节池中。
进一步地，步骤S9中，通入到配水池中的正极清洗废水与负极清洗废水的比例为1:1。
进一步地，步骤S9中，厌氧UASB反应器内的温度35～38℃，停留时间为4～6天；
步骤S10中，缺氧池的停留时间为24～30小时，好氧池的停留时间为70～80小时，好氧回流比为100～200％；MBR膜池的停留时间为20～25h。
进一步地，步骤S11中，在进入一级反渗透系统和二级反渗透系统前，向废水中加入还原剂和阻垢剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.本发明将正极清洗废水、负极清洗废水分别收集，正极清洗废水采用“两级混凝沉淀”预处理工艺，通过混凝沉淀，并辅以重金属捕捉剂将钴、镍、锰等重金属离子去除，混凝处理出水自流到配水池。负极清洗废水采用“混凝沉淀”工艺预处理后自流至配水池与经预处理后的正极清洗废水混合均匀，混合后的废水采用“UASB+A/O+MBR”生化处理工艺，使废水中的COD、氨氮等有机物得到绝大部分去除，MBR出水再经两级RO处理后回用，回用水可顶替生产过程中产品预清洗或水质要求不高的工艺水，也可作为一般纯水制备的源水。一级RO的浓水再经二级RO处理，二级RO浓水进MVR蒸发结晶后作为危废处置。
2.本发明将UASB、A/O、MBR、RO、MVR等现有的污水工艺相结合，来处理锂电池正极清洗废水和负极清洗废水，大幅度地降低了废水中的重金属离子、悬浮物、有机物的含量，达到回用水的水质要求。并且本发明的处理方法工艺成熟，对污水中有机污染物去除率高，能耗低。
附图说明
图1为本发明的锂电池废水零排放处理方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
如背景技术所述，锂电池正极清洗废水和负极清洗废水的成分不同，正极清洗废水中主要成份有镍、钴、锰离子、NMP、碳粉及小分子有机物质酯类等，负极清洗废水主要成份为碳粉及小分子有机物酯类。这两种清洗废水的成分复杂、COD含量高、可生化性较差，且有一定毒性，难以采用现有的污水处理工艺进行处理。
针对锂电池正极清洗废水和负极清洗废水处理难的问题，发明人开发了一种锂电池废水零排放处理方法及对应的处理系统，可大幅度地降低了废水中的重金属离子、悬浮物、有机物的含量，达到回用水的水质要求。
具体的，请参见图1，本发明的锂电池废水零排放处理方法包括以下步骤：
S1.正极清洗废水经车间管网通入到正极清洗废水调节池中，调节池中安装有曝气系统和液位控制系统，从而可以均衡水质，并对水位进行调节。调节池中的废水由废水提升泵提升至一级反应池。
S2.一级反应池内安装有机械搅拌系统和pH自控系统，添加液碱调节废水的pH至7.0～9.0，同时添加重金属捕捉剂、聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)，启动机械搅拌系统进行搅拌，使废水中的重金属离子和悬浮物形成大颗粒矾花后进入一级沉淀池。
对于铜离子，重金属捕捉剂的用量为铜的3-6倍左右(重量比)；对于镍离子，重金属捕捉剂的用量是镍的7.5倍左右，实际用量依具体情况而定。对于PAC，投加量一般在200-300PPM左右(每升水中加入200-300mg的PAC)；PAM用量一般在3-10PPM之内，即每吨水加入3-10克。
S3.一级沉淀池内安装有中心导流筒、刮泥机和排泥系统，将一级反应池中形成的矾花通过重力沉降作用进行泥水分离，上清液进入二级反应池，而下层污泥送入到重金属污泥池进行浓缩处理。
S4.二级反应池内安装有机械搅拌系统和pH自控系统，视水质情况添加酸或碱，将废水的pH调节至8.0～9.0，同时添加重金属捕捉剂、PAC和PAM，启动机械搅拌系统进行搅拌，使废水中的重金属离子和悬浮物形成大颗粒矾花后进入二级沉淀池。
S5.二级沉淀池内安装中心导流筒、刮泥机和排泥系统，将二级反应池形成的矾花通过重力沉降作用进行泥水分离，上清液进入配水池，下层污泥进入重金属污泥池进行浓缩处理。
本发明中，由于正极清洗废水的成分较为复杂，包含了重金属、氨氮和总氮、总磷等污染物，因此本发明采用二级混凝反应和二级沉淀的处理工艺，能够更好地去除废水中的悬浮物和污染物。
本发明中，对污泥进行浓缩处理具体为：污泥进入重金属污泥池静置后，上清液通入到正极清洗废水调节池中，下层污泥泵入板框压滤机中，加入聚丙烯酰胺进行压滤，产生的滤液通入到正极清洗废水调节池中，而含重金属的泥饼定期委外处置。
S6.负极清洗废水经车间管网通入到负极清洗废水调节池中，调节池中安装有曝气系统和液位控制系统，从而可以均衡水质，并对水位进行调节。调节池中的废水由废水提升泵提升至混凝反应池。
S7.混凝反应池内也安装有机械搅拌系统和pH自控系统，添加液碱调节废水的pH至7.0～9.0，同时添加聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)，启动机械搅拌系统进行搅拌，使废水中的悬浮物形成大颗粒矾花后进入沉淀池。
S8.沉淀池内安装中心导流筒、刮泥机和排泥系统，将混凝反应池形成的矾花通过重力沉降作用进行泥水分离，上清液进入配水池，下层污泥进入生化污泥池进行浓缩处理。
S9.预处理的正极清洗废水与负极清洗废水在配水池中混合，其中正极清洗废水与负极清洗废水的比例优选为1:1。混合后的废水通过提升泵提升至厌氧UASB反应器中进行厌氧生化反应，厌氧UASB反应器主要利用厌氧菌的作用，将废水中的难降解的有机物分解成易降解的有机物，同时提高废水的可生化性。优选地，厌氧UASB反应器内的温度为35～38℃，停留时间为4～6天。
厌氧UASB反应器出水进入A/O生化池，A/O生化池主要以兼氧-好氧为主，在好氧菌的作用下，将废水中的有机物最终氧化成CO2和H2O。优选地，A/O生化池中，缺氧池的停留时间为24～30小时，好氧池的停留时间为70～80小时，好氧回流比为100～200％。
S10.A/O生化池出水进入MBR膜池，MBR膜池内安装MBR帘式膜，活性污泥在利用帘式膜的作用下，进一步降解废水中的有机物和悬浮物。MBR膜池出水进入中间水池，下层污泥通过污泥泵送至生化污泥池进行浓缩处理。优选地，MBR膜池的停留时间为20～25h。
S11.中间水池出水进入一级反渗透(RO)系统，利用RO膜的作用，使废水处理后达到回用水标准，RO系统产生的浓水进入RO浓水箱。RO浓水在经过二级反渗透(ROR)系统，产水进入中间水池，浓水进入ROR浓水箱。
优选地，废水在进入一级反渗透系统和二级反渗透系统前，向其中加入还原剂和阻垢剂。在原水进入反渗透设备预处理之前，进水通常需经过加氯处理以阻碍微生物的生长。然而余氯会不可逆转地氧化破坏反渗透膜。通过添加还原性成分能快速分解余氯，保护反渗透膜不被氧化，其中还原剂可以为NaHSO3。
S12.ROR浓水箱的浓水经提升泵提升至MVR蒸发器中进行蒸发处理，蒸发处理后得到的冷凝水进入中间水池后，再次进入RO反渗透系统进行处理。蒸发产生的浓缩液(残渣)定期委托有资质单位外运处理。
为了使本发明的目的、技术方案更加清楚明白，以下为具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限定本发明。
实施例
步骤S1：正极清洗废水通过车间管网通入到正极清洗废水调节池中，进行均质、均量。正极清洗废水调节池的主要配套设备：
(a)提升泵，离心泵，过流材质氟塑料，2台，1用1备；
(b)电磁流量计1台，液位计1台，pH计1台，温度计1台；
(c)调节池曝气搅拌系统，UPVC穿孔管，1套。
步骤S2：正极清洗废水调节池出水进入一级反应池，一级反应池内安装机械搅拌系统和pH自控系统，添加液碱调节pH至9.0左右，同时添加重金属捕捉剂、PAC和PAM，机械搅拌后，将废水中的重金属离子和悬浮物形成大颗粒矾花后进入一级沉淀池；一级反应池的主要配套设备：
(a)搅拌机，桨叶直径200mm，转速85r/min，功率1.5kw，桨叶及轴刚衬胶，3台。
步骤S3：一级沉淀池内安装中心导流筒、刮泥机和排泥系统，将反应池形成的矾花通过重力沉降作用进行泥水分离，上清液进入二级反应池，下层污泥进入污泥池进行污泥浓缩处理；一级沉淀池的主要配套设备：
(a)刮泥机，水下SUS304材质，数量：1套；
(b)排泥泵，数量：2台，1用1备；
(c)pH计，1台。
步骤S4：二级反应池内安装机械搅拌系统和pH自控系统，添加液碱调节pH至9.0左右，同时添加重金属捕捉剂、PAC和PAM，机械搅拌后，将废水中的重金属离子和悬浮物形成大颗粒矾花后进入二级沉淀池；二级反应池的主要配套设备：
(a)搅拌机，桨叶直径200mm，转速85r/min，功率1.5kw，桨叶及轴刚衬胶，3台。
步骤S5：二级沉淀池内安装中心导流筒、刮泥机和排泥系统，将二级反应池形成的矾花通过重力沉降作用进行泥水分离，上清液进入配水池，下层污泥进入污泥池进行污泥浓缩处理；二级沉淀池的主要配套设备：
(a)刮泥机，水下SUS304材质，数量：1套；
(b)排泥泵，数量：2台，1用1备；
(c)pH计，1台。
步骤S6：负极清洗废水通过车间管网通入到负极清洗废水调节池中，并进行均质、均量。负极清洗废水调节池主要配套设备：
(a)提升泵，离心泵，过流材质氟塑料，2台，1用1备；
(b)电磁流量计1台，液位计1台，pH计1台，温度计1台；
(c)调节池曝气搅拌系统，UPVC穿孔管，1套。
步骤S7：负极清洗废水调节池出水进入到混凝反应池，混凝反应池内安装机械搅拌系统和pH自控系统，添加液碱调节pH至9.0左右，同时添加PAC、PAM，机械搅拌后，将废水中的悬浮物形成大颗粒矾花后进入沉淀池；混凝反应池主要配套设备：
(a)搅拌机，桨叶直径200mm，转速85r/min，功率1.5kw，桨叶及轴刚衬胶，3台。
步骤S8：沉淀池内安装中心导流筒、刮泥机和排泥系统，将混凝反应池形成的矾花通过重力沉降作用进行泥水分离，上清液进入配水池，与预处理的正极清洗废水一起混合后进入生化系统，下层污泥进入污泥池进行污泥浓缩处理；沉淀池主要配套设备：
(a)刮泥机，水下SUS304材质，数量：1套；
(b)排泥泵，数量：2台，1用1备；
(c)pH计，1台。
步骤S9：经过预处理后的正极清洗废水和负极清洗废水在配水池中进行均质、均量。主要配套设备：
(a)提升泵，离心泵，过流材质氟塑料，2台，1用1备；
(b)电磁流量计1台，液位计1台，pH计1台，温度计1台。
步骤S10：配水池出水进入UASB厌氧塔进行厌氧生化反应，将废水中的有机物转化为沼气，同时将废水中有机氮变成无机氮，降低废水中COD的浓度，提高废水的可生化性；主要配套设备：
(a)厌氧塔筒体，Q235，环氧沥青树脂防腐，数量：1座；
(b)pH计1台和温度计2台；
(c)厌氧循环泵，过流部件SUS304材质，数量：2台，1用1备；
步骤S11：UASB厌氧塔出水依次进入缺氧池和好氧池。缺氧池的主要功能是脱氮和去除有机污染物，主要配套设备：
(a)潜水搅拌机，直径300mm，N＝2.2kw，数量：1台；
(b)填料：PP；
(c)填料支架1套。
好氧池主要功能是去除有机污染物，硝化作用，主要配套设备：
(a)可提升曝气器，规格：
Figure BDA0003712682980000091
数量：4组；
(b)配气管，材质：304管，DN32，数量：4组；
(c)回流泵，离心泵，过流部件SUS304材质，数量：2台，1用1备；
(d)填料，PP，￠150×2000mm；
(e)曝气风机，数量：2台，1用1备；
(f)溶氧仪1台。
步骤S12：好氧池出水进入膜生物反应器(MBR)，MBR是一种由膜分离单元与生物接触氧化、活性污泥处理单元相结合的新型水处理技术，利用MBR膜的截留过滤实现泥水分离；主要配套设备：
(a)可提升曝气器，规格：
Figure BDA0003712682980000092
数量：1组；
(b)配气管，材质：304管，DN32，数量：1组；
(c)排泥泵，离心泵，过流材质SUS304，数量：2台，1用1备；
(d)MBR装置，带内衬PVDF膜，膜架SUS304，数量：1套；
(e)膜抽吸泵，耐腐蚀自吸泵，过流材质SUS304，数量：2台，1用1备；
(f)MBR反洗泵，耐腐蚀自吸泵，过流材质氟塑料，数量：2台，1用1备。
步骤S13：MBR出水进入中间水池，再进入RO装置进行反渗透处理；RO装置对MBR产水进行深度处理，进一步去除盐分及其他污染物，主要配套设备：
(a)RO保安过滤器:立式圆筒，壳体SUS304材质，1台，配套进出水压力表及大流量滤芯；
(b)RO高压泵:立式多级离心泵，1台，过流部件SS304材质；
(c)RO装置：回收率55％，1套，一级二段，膜元件型号BW30FR-400，膜元件数量：12支，4芯FRP膜壳3支，300PSI，膜元件采用美国陶氏，膜壳采用国产品牌，膜架材质采用碳钢喷涂，高压管道SS304，低压管道UPVC。
步骤S14：RO装置的浓水箱出水进入ROR(浓水反渗透)装置，ROR装置对RO浓水进一步浓缩，减少蒸发处理量；主要配套设备：
(a)ROR保安过滤器:立式圆筒，壳体SUS304材质，1台，配套进出水压力表及大流量滤芯；
(b)ROR高压泵:立式多级离心泵，1台，过流部件SUS304材质；
(c)RO装置：回收率45％，1套，一级二段，膜元件型号BW30FR-400，膜元件数量：9支，3芯FRP膜壳3支，300PSI，膜元件采用美国陶氏，膜壳采用国产品牌，膜架材质采用碳钢喷涂，高压管道SS316L，低压管道UPVC。
ROR装置的浓水箱出水进入MVR蒸发装置，MVR蒸发装置对ROR浓水进一步减量化，最终得到盐浆状残渣，委外处置，冷凝水回中间水池。
步骤S15：含重金属污泥浓缩池缓存正极清洗废水两级反应沉淀池内所排放污泥，定期处理；主要配套设备：
(a)污泥泵，气动隔膜泵，1寸，PP材质，数量：2台，1用1备；
(b)板框压滤机，数量：1台；
(c)加药设备，数量：1套；
(d)污泥池曝气搅拌，DN32，304，数量：1套。
生化污泥浓缩池主要缓存负极清洗废水沉淀池内及生化池内所排放污泥，定期处理；主要配套设备：
(a)污泥泵，气动隔膜泵，1寸，PP材质，数量：2台，1用1备；
(b)板框压滤机，数量：1台；
(c)加药设备，数量：1套；
(d)污泥池曝气搅拌，DN32，304，数量：1套。
锂电池项目产生的清洗废水的水质情况如表1所示。
表1废水排放水量及水质
Figure BDA0003712682980000111
采用本发明的零排放处理方法处理上述锂电池正负极清洗废水，处理后水质达《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T 19923-2005)中工艺与产品用水标准后用于车间纯水的原水，其中重金属指标执行《电池工业污染物排放标准》(GB30484-2013)中表2锂电池行业直接排放限值要求。
表2回用水水质要求
Figure BDA0003712682980000112
Figure BDA0003712682980000121
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种锂电池废水零排放处理系统，其特征在于，包括正极清洗废水处理系统、负极清洗废水处理系统、生化处理系统和反渗透浓缩处理系统；
所述正极清洗废水处理系统包括依次连接的正极清洗废水调节池、一级反应池、一级沉淀池、二级反应池和二级沉淀池；所述负极清洗废水处理系统包括依次连接的负极清洗废水调节池、混凝反应池和沉淀池；所述生化处理系统包括依次连接的配水池、厌氧UASB反应器、A/O生化池和MBR膜池；所述反渗透浓缩处理系统包括依次连接的中间水池、一级反渗透系统、二级反渗透系统以及MVR蒸发器；
其中，所述正极清洗废水处理系统中的二级沉淀池和负极清洗废水处理系统中的沉淀池分别通过管道连接到所述配水池，所述MBR膜池通过管道连接到所述中间水池。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池废水零排放处理系统，其特征在于，所述正极清洗废水处理系统还包括重金属污泥池和污泥压滤机，所述一级沉淀池和二级沉淀池分别通过污泥泵连接到所述重金属污泥池，所述重金属污泥池通过污泥泵连接到污泥压滤机，所述重金属污泥池和污泥压滤机分别通过管道连接到正极清洗废水调节池。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池废水零排放处理系统，其特征在于，所述负极清洗废水处理系统还包括生化污泥池和污泥压滤机，所述沉淀池和MBR膜池分别通过污泥泵连接到所述生化污泥池，所述生化污泥池通过污泥泵连接到污泥压滤机，所述生化污泥池和污泥压滤机分别通过管道连接到负极清洗废水调节池。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池废水零排放处理系统，其特征在于，所述正极清洗废水调节池和负极清洗废水调节池中均安装有曝气系统和液位控制系统，所述一级反应池、二级反应池和混凝反应池中均安装有机械搅拌系统和pH自控系统，所述一级沉淀池、二级沉淀池中均安装有中心导流筒、刮泥机和排泥系统。
5.根据权利要求1所述的一种锂电池废水零排放处理系统，其特征在于，所述一级反渗透系统包括依次连接的一级保安过滤器、RO装置和RO浓水箱，所述二级反渗透系统包括依次连接的二级保安过滤器、ROR装置和ROR浓水箱，所述ROR装置和MVR蒸发器分别通过管道连接到中间水池。
6.一种锂电池废水零排放处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将正极清洗废水通入到正极清洗废水调节池中，通过其中安装的曝气系统和液位控制系统进行水质和水量的调节；
S2.正极清洗废水调节池出水通过提升泵提升至一级反应池中，调节废水的pH为7.0～9.0，并向废水中添加重金属捕捉剂、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，启动机械搅拌系统，使废水中的重金属离子和悬浮物形成矾花；
S3.一级反应池出水进入一级沉淀池，一级反应池中形成的矾花通过重力沉降作用进行泥水分离，下层污泥进入重金属污泥池进行污泥浓缩处理；
S4.一级反应池的上清液出水进入二级反应池，调节废水的pH为8.0～9.0，并向废水中添加重金属捕捉剂、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，启动机械搅拌系统，使废水中的重金属离子和悬浮物形成矾花；
S5.二级反应池出水进入二级沉淀池，二级反应池形成的矾花通过重力沉降作用进行泥水分离，上清液进入配水池，下层污泥进入重金属污泥池进行浓缩处理；
S6.将负极清洗废水通入到负极清洗废水调节池中，通过其中安装的曝气系统和液位控制系统进行水质和水量的调节；
S7.负极清洗废水调节池出水通过提升泵提升至混凝反应池中，调节废水的pH为7.0～9.0，并向废水中添加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，启动机械搅拌系统，使废水中的悬浮物形成矾花；
S8.混凝反应池出水进入沉淀池，混凝反应池形成的矾花通过重力沉降作用进行泥水分离，上清液进入配水池，下层污泥进入生化污泥池进行浓缩处理；
S9.预处理的正极清洗废水与负极清洗废水在配水池中混合后，通过提升泵提升至厌氧UASB反应器中进行厌氧生化反应，厌氧UASB反应器出水进入A/O生化池；
S10.废水在A/O生化池中进行A/O生化反应后，出水进入到MBR膜池，同时下层污泥进入生化污泥池进行浓缩处理；
S11.MBR膜池出水进入中间水池，中间水池出水进入一级反渗透系统，使产水达到回用水标准，产生的浓水进入RO浓水箱；RO浓水进入二级反渗透系统，产水进入中间水池，浓水进入ROR浓水箱；
S12.ROR浓水箱中的浓水进入到MVR蒸发器中进行蒸发，产生的冷凝水通入到中间水池中。
7.根据权利要求6所述的一种锂电池废水零排放处理方法，其特征在于，步骤S3中，所述浓缩处理具体为：污泥进入重金属污泥池静置后，上清液通入到正极清洗废水调节池中，下层污泥泵入板框压滤机中，加入聚丙烯酰胺进行压滤，产生的滤液通入到正极清洗废水调节池中。
8.根据权利要求6所述的一种锂电池废水零排放处理方法，其特征在于，步骤S9中，通入到配水池中的正极清洗废水与负极清洗废水的比例为1:1。
9.根据权利要求6所述的一种锂电池废水零排放处理方法，其特征在于，步骤S9中，厌氧UASB反应器内的温度35～38℃，停留时间为4～6天；
步骤S10中，缺氧池的停留时间为24～30小时，好氧池的停留时间为70～80小时，好氧回流比为100～200％；MBR膜池的停留时间为20～25h。
10.根据权利要求6所述的一种锂电池废水零排放处理方法，其特征在于，步骤S11中，在进入一级反渗透系统和二级反渗透系统前，向废水中加入还原剂和阻垢剂。
CN202210724114.5A 2022-06-24 2022-06-24 一种锂电池废水零排放处理系统及处理方法 Pending CN115124191A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210724114.5A CN115124191A (zh) 2022-06-24 2022-06-24 一种锂电池废水零排放处理系统及处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210724114.5A CN115124191A (zh) 2022-06-24 2022-06-24 一种锂电池废水零排放处理系统及处理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115124191A true CN115124191A (zh) 2022-09-30

Family

ID=83380448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210724114.5A Pending CN115124191A (zh) 2022-06-24 2022-06-24 一种锂电池废水零排放处理系统及处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115124191A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115636547A (zh) * 2022-11-08 2023-01-24 苏州苏沃特环境科技有限公司 一种单晶切片污水处理系统及其处理方法
CN116655140A (zh) * 2023-04-13 2023-08-29 湖北朗润环保科技有限公司 磷酸铁锂清洗废水回收处理方法及系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106865896A (zh) * 2017-03-13 2017-06-20 苏州宜科环保工程有限公司 一种锂电池生产废水处理系统
CN208071537U (zh) * 2018-02-27 2018-11-09 广东莞绿环保工程有限公司 一种锂电池废水零排放处理系统
CN209872689U (zh) * 2019-04-10 2019-12-31 湖南亿康环保科技有限公司 一种锂电池废水处理一体化装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106865896A (zh) * 2017-03-13 2017-06-20 苏州宜科环保工程有限公司 一种锂电池生产废水处理系统
CN208071537U (zh) * 2018-02-27 2018-11-09 广东莞绿环保工程有限公司 一种锂电池废水零排放处理系统
CN209872689U (zh) * 2019-04-10 2019-12-31 湖南亿康环保科技有限公司 一种锂电池废水处理一体化装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陆杨: "锂电池生产废水处理的工艺选型及运行实践", 《化工管理》, vol. 566, no. 23, pages 60 - 61 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115636547A (zh) * 2022-11-08 2023-01-24 苏州苏沃特环境科技有限公司 一种单晶切片污水处理系统及其处理方法
CN116655140A (zh) * 2023-04-13 2023-08-29 湖北朗润环保科技有限公司 磷酸铁锂清洗废水回收处理方法及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102690018B (zh) 一种煤焦油加工废水处理回用的方法
CN213680276U (zh) 一种微电子工业园区综合污水集中处理系统
CN102826710B (zh) 一种高盐分高氨氮制药污水的处理工艺及处理装置
CN107986551B (zh) 一种垃圾中转站渗滤液的处理方法
WO2021243732A1 (zh) 一种医药污水处理系统及其处理方法
CN210711178U (zh) 一种医药中间体生产废水膜处理系统
CN102092887B (zh) 高浓度高含盐工业废水处理系统与方法
CN115124191A (zh) 一种锂电池废水零排放处理系统及处理方法
CN107226581B (zh) 一种含锌废水处理方法、处理系统及应用
CN102616987A (zh) 一种焦化酚氰废水处理回用系统和方法
CN106242185B (zh) 香蕉浆生产废水处理方法
CN109704516B (zh) 一种苯胺类废水的处理系统及处理方法
CN105130133A (zh) 水溶性涂料生产废水处理系统及废水处理方法
CN107572732B (zh) 用于危险废物处置厂的污水处理系统
CN101723550B (zh) 焦化废水回用处理系统
CN101323489A (zh) 海水深度预处理装置
CN214990938U (zh) 一种咪酰胺原药生产废水处理装置
CN202529948U (zh) 一种焦化酚氰废水处理回用系统
CN212246663U (zh) 一种阳极氧化废水处理系统
CN101857339B (zh) 一种pvc母液废水回用预处理方法
CN219217757U (zh) 一种基于生化与催化电解脱氮的垃圾填埋场地下水处理系统
CN107365013B (zh) 一种含氰废水处理方法、处理系统及应用
CN213112847U (zh) 电泳废水处理系统
Sadeghpoor et al. Assessment of wastewater treatment plant’s performance in Amol industrial park
CN104926016B (zh) 一种高盐环氧废水处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Country or region after: China

Address after: Room 323, Building 28, No. 369, Lushan Road, High-tech Zone, Suzhou City, Jiangsu Province, 215000

Applicant after: Suzhou Suwote Environmental Technology Co.,Ltd.

Address before: Room 323, Building 28, No. 369, Lushan Road, High-tech Zone, Suzhou City, Jiangsu Province, 215000

Applicant before: SUZHOU SUWATER ENVIRONMENTAL SCIENCE AND TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Country or region before: China