CN115611397A - 一种废旧铅蓄电池拆解废水处理及循环利用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种废旧铅蓄电池拆解废水处理及循环利用的方法，属于废水处理技术领域，具体包括以下步骤：将铅蓄电池拆解废水输送至一段中和混合器中，与10wt％氢氧化钙溶液进行充分混合后自流进入一段中和反应器中，控制废水pH在5‑6；经一段中和反应器反应后的液体自流进入二段中和混合器，调节氢氧化钙溶液的加入量，控制废水pH值在7‑8；然后经过降硬度处理后排出进入清水池，本发明采用两级废水调节系统，实现废水的实时精确调整，通过铁盐药剂和聚丙烯酰胺对废水进行混合絮凝处理，使废水中的钙离子转化成碳酸钙，经过铁盐的混合作用，聚丙烯酰胺的絮凝作用，使得碳酸钙形成大颗粒的沉淀物，得到可以循环使用的过滤水。

Description

一种废旧铅蓄电池拆解废水处理及循环利用方法

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体地，涉及一种废旧铅蓄电池拆解废水处理及循环利用方法。

背景技术

法国人普兰特于1859年发明铅酸蓄电池，已经历了近150年的发展历程，铅酸蓄电池在理论研究方面，在产品种类及品种、产品电气性能等方面都得到了长足的进步，不论是在交通、通信、电力、军事还是在航海、航空各个经济领域，铅酸蓄电池都起到了不可缺少的重要作用。根据铅酸蓄电池结构与用途区别，粗略将电池分为四大类：1、启动用铅酸蓄电池；2、动力用铅酸蓄电池；3、固定型阀控密封式铅酸蓄电池；4、其它类，包括小型阀控密封式铅酸蓄电池，矿灯用铅酸蓄电池等。铅蓄电池一般可由极板、隔板、壳体、电解液、铅连接条、极柱等组成。

废铅蓄电池中主要含铅物为铅泥和板栅合金两部分。铅泥中铅的存在形态大部分为硫酸铅，小部分为氧化铅、二氧化铅和铅等。铅泥中的铅必须在1200℃的高温下还原而得。板栅合金主要成份是铅合金，且基本上保持原有的合金成分。采用破碎分选工艺就是将铅泥和板栅合金二者分类，使高温冶炼的炉料减半，这对于节能降耗、减少铅蒸汽产生、提高铅回收率和利用率，实现再生铅冶炼的清洁生产。比较常用的分选工艺主要有两种：干法分选和湿法分选。由于干法分选要求设备密闭性能良好，并且必须配备相应的收尘设备，从而限制了该法的推广，与之相反，湿法分选得到了普遍的应用。铅蓄电池破碎分离的过程中会产生大量的污酸废水，其破碎分离系统组成主要为：上料系统、破碎分离系统、酸雾除尘系统、酸液循环系统、电气控制系统、压缩空气系统、钢构平台部分。

塑料清洗工艺会产生大量的污酸废水，其清洗流程如下：拆解后的铅酸蓄电池轻质塑料外壳经拆解线塑料排出螺杆将不规则尺寸塑料输送至清洗线加料螺杆→进入盐水漂洗槽进行预沉淀(将塑料中的残留铅粉及比重大于ABS的橡皮帽、松香树脂等物料进行分离)→高速摩擦洗将盐水分离后的塑料进行摩擦清洗的同时把物料中的盐水进行收集回用(降低盐水对后道设备影响的同时也可最大限度的减少盐水的损耗)→螺旋输送机把物料输送至破碎机(螺旋内部清水高压喷淋对物料进行有效稀释)→破碎机把不规则尺寸的塑料粉碎至最终成品所需要的尺寸(此破碎机设计为带水破碎有效延长刀片的单次使用时间)→经螺杆将破碎后的塑料送至低速摩擦洗(低速摩擦洗对破碎后的物料进行二次摩擦清洗降低后道漂洗槽的污染度)→二级漂洗槽(此台设计为盐水、清水两用漂洗槽，可根据工艺灵活调整，加盐水时可将物料中经破碎机打开后的松香树脂进行有效分离)→二级高速摩擦洗(配合上一道工序设计，加盐水时功效同第一道高速摩擦洗相同)→经螺旋输送机将物料送至清水漂洗槽(此台设备完全使用新水或经水处理处理后的合格水，对物料进行清水状态下的比重分离的同时有效清洗及稀释物料中的盐含量)→离心脱水机将物料中的水分有效去除(为后道干燥系统做准备)→标签分离机(此台设备为我司专利产品，利用负压原理分离出塑料中的轻质毛、屑、皮等物料)→振动筛去除物料中的细小颗粒状物料(为后道分色做准备，有效提高分色效果)。

铅蓄电池破碎分离和塑料清洗工艺会产生大量的污酸废水，这些废水中含有铅重金属、酸性大等，对环境污染严重，因此需要对其进行处理再利用，提高废水的循环利用，节约用水，减少铅污染的排放。

发明内容

现有废水处理技术主要采用混合絮凝+膜过滤等工艺对生产和生活废水进行处理，但是具体工艺的选择还需要根据废水的种类进行选择，一般废水成分越复杂，其工艺流程越长，工艺越复杂，处理成本越高。

本发明的目的是提供一种废旧铅蓄电池拆解废水处理及循环利用的方法，该方法针对生产废水进行分类收集后得到的拆解和塑料清洗废水，具有操作简便、运转平稳的特点，可以实现拆解废水的循环利用。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种废旧铅蓄电池拆解废水处理及循环利用的方法，包括中和处理阶段和降硬度处理阶段，具体包括以下步骤：

步骤a、将铅蓄电池拆解废水全部收集于废酸原液槽中，经原液泵输送至一段中和混合器中，与经石灰乳输送泵送来10wt％氢氧化钙溶液进行充分混合后，自流进入一段中和反应器中，进行充分反应；

步骤b、通过安装在一段中和反应器出口处的pH测量仪，调节氢氧化钙溶液的加入量，控制废水pH在5-6；

步骤c、经一段中和反应器反应后的液体自流进入二段中和混合器，继续加入10wt％氢氧化钙溶液，通过安装在二段中和反应器出口处的pH测量仪，调节氢氧化钙溶液的加入量，控制废水pH值在7-8；

步骤d、经二段中和反应器反应后的液体进入二段中和缓冲槽经沉降后进入降硬度系统，经过降硬度处理后排出进入清水池，得到符合排放标准的循环水，用于氢氧化钙溶液及碳酸钠溶液的配制。

进一步地，一段中和反应器和二段中和反应器产生的底渣，通过定时开启中和渣浆回收将系统产生的底渣输送至拆解系统铅泥搅拌罐处理。

进一步地，降硬度处理步骤具体如下：

经二段中和缓冲槽沉降后的清液自流进入降硬度混合器，在混合器处加入40wt％碳酸钠溶液、铁盐药剂、聚丙烯酰胺，搅拌混合后，由进液泵输送至过滤器进行SS的去除，滤液进入清水池，用于氢氧化钙溶液及碳酸钠溶液配制。

进一步地，铁盐药剂为三氯化铁、硝酸铁和硫化铁中的一种或多种按照任意比例混合。

进一步地，经二段中和缓冲槽沉降后的清液、40wt％碳酸钠溶液、铁盐药剂和聚丙烯酰胺的用量比为1L：15-25mg：2-3mg：0.1-0.5g。

进一步地，二段中和缓冲槽和过滤器产生的底渣统一收集于渣浆槽，经渣浆泵输送至铅泥搅拌罐。

进一步地，安装在一段中和反应器出口处的pH测量仪可根据废水pH值及时将信号传至石灰乳输送泵，安装在二段中和反应器出口处的pH测量仪可根据废水pH值及时将信号传至石灰乳输送泵。

进一步地，在混合器中先加入碳酸钠溶液，搅拌5-8min后加入铁盐药剂，再搅拌5-10min加入聚丙烯酰胺，使废水中的钙离子转化成碳酸钙，经过铁盐的聚凝作用，使得碳酸钙形成大颗粒的沉淀物，进而与聚丙烯酰胺形成大的絮团，更加便于过滤去除。

本发明的有益效果：

本发明建立废水分类收集系统，收集破碎分离和塑料清洗产生的废水；采用两级废水调节系统，调节废水的pH值，并将pH测量仪与石灰乳输送泵进行信号连接，实现废水的实时精确调整。通过铁盐药剂和聚丙烯酰胺对废水进行混合絮凝处理，使废水中的钙离子转化成碳酸钙，经过铁盐的混合作用，聚丙烯酰胺的絮凝作用，使得碳酸钙形成大颗粒的沉淀物，得到可以循环使用的过滤水，用作用于氢氧化钙溶液及碳酸钠溶液的配制，达到节能减污、循环利用的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种废旧铅蓄电池拆解废水处理及循环利用的方法的流程图。

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前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

以下实施例以安徽某废旧铅蓄电池拆解废水为待处理废水，废水初始pH为3.5，总铅含量4.3mg/L，SS为85mg/L，COD为102mg/L。

实施例1

请参阅图1所示，一种废旧铅蓄电池拆解废水处理及循环利用的方法，包括中和处理阶段和降硬度处理阶段，具体包括以下步骤：

步骤a、将铅蓄电池拆解废水全部收集于废酸原液槽中，经原液泵输送至一段中和混合器中，与经石灰乳输送泵送来10wt％氢氧化钙溶液进行充分混合后，自流进入一段中和反应器中，进行充分反应；

步骤b、通过安装在一段中和反应器出口处的pH测量仪，调节氢氧化钙溶液的加入量，控制废水pH在5；

步骤c、经一段中和反应器反应后的液体自流进入二段中和混合器，继续加入10wt％氢氧化钙溶液，通过安装在二段中和反应器出口处的pH测量仪，调节氢氧化钙溶液的加入量，控制废水pH值在7；

步骤d、经二段中和反应器反应后的液体进入二段中和缓冲槽经沉降后进入降硬度系统，经过降硬度处理后排出进入清水池，得到符合排放标准的循环水，用于氢氧化钙溶液及碳酸钠溶液的配制。

其中，一段中和反应器和二段中和反应器产生的底渣，通过定时开启中和渣浆回收将系统产生的底渣输送至拆解系统铅泥搅拌罐处理，二段中和缓冲槽和过滤器产生的底渣统一收集于渣浆槽，经渣浆泵输送至铅泥搅拌罐。

其中，降硬度处理步骤具体如下：

经二段中和缓冲槽沉降后的清液，自流进入降硬度混合器，在混合器处加入碳酸钠溶液，搅拌5min后加入铁盐药剂，再搅拌5min加入聚丙烯酰胺，搅拌混合后，由进液泵输送至过滤器进行SS的去除，滤液进入清水池，用于氢氧化钙溶液及碳酸钠溶液配制，对滤液进行检测，重金属浓度满足《铜、镍、钴等工艺污染物排放标准》(GB25467-2010)，SS去除率达到97.2％，COD去除率达到93.6％。

其中，铁盐药剂为三氯化铁，经二段中和缓冲槽沉降后的清液、40wt％碳酸钠溶液、铁盐药剂和聚丙烯酰胺的用量比为1L：15mg：2mg：0.1g。

安装在一段中和反应器出口处的pH测量仪可根据废水pH值及时将信号传至石灰乳输送泵，安装在二段中和反应器出口处的pH测量仪可根据废水pH值及时将信号传至石灰乳输送泵。

实施例2

一种废旧铅蓄电池拆解废水处理及循环利用的方法，包括中和处理阶段和降硬度处理阶段，具体包括以下步骤：

步骤a、将铅蓄电池拆解废水全部收集于废酸原液槽中，经原液泵输送至一段中和混合器中，与经石灰乳输送泵送来10wt％氢氧化钙溶液进行充分混合后，自流进入一段中和反应器中，进行充分反应；

步骤b、通过安装在一段中和反应器出口处的pH测量仪，调节氢氧化钙溶液的加入量，控制废水pH在5；

步骤c、经一段中和反应器反应后的液体自流进入二段中和混合器，继续加入10wt％氢氧化钙溶液，通过安装在二段中和反应器出口处的pH测量仪，调节氢氧化钙溶液的加入量，控制废水pH值在7；

步骤d、经二段中和反应器反应后的液体进入二段中和缓冲槽经沉降后进入降硬度系统，经过降硬度处理后排出进入清水池，得到符合排放标准的循环水，用于氢氧化钙溶液及碳酸钠溶液的配制。

其中，一段中和反应器和二段中和反应器产生的底渣，通过定时开启中和渣浆回收将系统产生的底渣输送至拆解系统铅泥搅拌罐处理，二段中和缓冲槽和过滤器产生的底渣统一收集于渣浆槽，经渣浆泵输送至铅泥搅拌罐。

其中，降硬度处理步骤具体如下：

经二段中和缓冲槽沉降后的清液，自流进入降硬度混合器，在混合器处加入碳酸钠溶液，搅拌7min后加入铁盐药剂，再搅拌8min加入聚丙烯酰胺，搅拌混合后，由进液泵输送至过滤器进行SS的去除，滤液进入清水池，用于氢氧化钙溶液及碳酸钠溶液配制，重金属浓度满足《铜、镍、钴等工艺污染物排放标准》(GB25467-2010)，SS去除率达到97.8％，COD去除率达到94.3％。

其中，铁盐药剂为硫化铁，经二段中和缓冲槽沉降后的清液、40wt％碳酸钠溶液、铁盐药剂和聚丙烯酰胺的用量比为1L：20mg：2.5mg：0.4g。

安装在一段中和反应器出口处的pH测量仪可根据废水pH值及时将信号传至石灰乳输送泵，安装在二段中和反应器出口处的pH测量仪可根据废水pH值及时将信号传至石灰乳输送泵。

实施例3

一种废旧铅蓄电池拆解废水处理及循环利用的方法，包括中和处理阶段和降硬度处理阶段，具体包括以下步骤：

步骤a、将铅蓄电池拆解废水全部收集于废酸原液槽中，经原液泵输送至一段中和混合器中，与经石灰乳输送泵送来10wt％氢氧化钙溶液进行充分混合后，自流进入一段中和反应器中，进行充分反应；

步骤b、通过安装在一段中和反应器出口处的pH测量仪，调节氢氧化钙溶液的加入量，控制废水pH在6；

步骤c、经一段中和反应器反应后的液体自流进入二段中和混合器，继续加入10wt％氢氧化钙溶液，通过安装在二段中和反应器出口处的pH测量仪，调节氢氧化钙溶液的加入量，控制废水pH值在8；

步骤d、经二段中和反应器反应后的液体进入二段中和缓冲槽经沉降后进入降硬度系统，经过降硬度处理后排出进入清水池，得到符合排放标准的循环水，用于氢氧化钙溶液及碳酸钠溶液的配制。

其中，一段中和反应器和二段中和反应器产生的底渣，通过定时开启中和渣浆回收将系统产生的底渣输送至拆解系统铅泥搅拌罐处理，二段中和缓冲槽和过滤器产生的底渣统一收集于渣浆槽，经渣浆泵输送至铅泥搅拌罐。

其中，降硬度处理步骤具体如下：

经二段中和缓冲槽沉降后的清液，自流进入降硬度混合器，在混合器处加入碳酸钠溶液，搅拌8min后加入铁盐药剂，再搅拌10min加入聚丙烯酰胺，搅拌混合后，由进液泵输送至过滤器进行SS的去除，滤液进入清水池，用于氢氧化钙溶液及碳酸钠溶液配制，滤液进入清水池，用于氢氧化钙溶液及碳酸钠溶液配制，重金属浓度满足《铜、镍、钴等工艺污染物排放标准》(GB25467-2010)，SS去除率达到98.2％，COD去除率达到95.1％。

其中，铁盐药剂为硝酸铁，经二段中和缓冲槽沉降后的清液、40wt％碳酸钠溶液、铁盐药剂和聚丙烯酰胺的用量比为1L：25mg：3mg：0.5g。

安装在一段中和反应器出口处的pH测量仪可根据废水pH值及时将信号传至石灰乳输送泵，安装在二段中和反应器出口处的pH测量仪可根据废水pH值及时将信号传至石灰乳输送泵。

在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种废旧铅蓄电池拆解废水处理及循环利用的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤a、将铅蓄电池拆解废水全部收集于废酸原液槽中，经原液泵输送至一段中和混合器中，与经石灰乳输送泵送来10wt％氢氧化钙溶液进行充分混合后，自流进入一段中和反应器中，进行充分反应；

步骤b、通过安装在一段中和反应器出口处的pH测量仪，调节氢氧化钙溶液的加入量，控制废水pH在5-6；

步骤c、经一段中和反应器反应后的液体自流进入二段中和混合器，继续加入10wt％氢氧化钙溶液，通过安装在二段中和反应器出口处的pH测量仪，调节氢氧化钙溶液的加入量，控制废水pH值在7-8；

步骤d、经二段中和反应器反应后的液体进入二段中和缓冲槽经沉降后进入降硬度系统，经过降硬度处理后排出进入清水池，用于氢氧化钙溶液及碳酸钠溶液的配制。

2.根据权利要求1所述的一种废旧铅蓄电池拆解废水处理及循环利用的方法，其特征在于，降硬度处理步骤具体如下：

经二段中和缓冲槽沉降后的清液自流进入降硬度混合器，在混合器处加入40wt％碳酸钠溶液、铁盐药剂、聚丙烯酰胺，搅拌混合后，由进液泵输送至过滤器进行SS的去除，滤液进入清水池。

3.根据权利要求1所述的一种废旧铅蓄电池拆解废水处理及循环利用的方法，其特征在于，铁盐药剂为三氯化铁、硝酸铁和硫化铁中的一种或多种按照任意比例混合。

4.根据权利要求1所述的一种废旧铅蓄电池拆解废水处理及循环利用的方法，其特征在于，经二段中和缓冲槽沉降后的清液、40wt％碳酸钠溶液、铁盐药剂和聚丙烯酰胺的用量比为1L：15-25mg：2-3mg：0.1-0.5g。

5.根据权利要求1所述的一种废旧铅蓄电池拆解废水处理及循环利用的方法，其特征在于，一段中和反应器和二段中和反应器产生的底渣，通过定时开启中和渣浆回收将系统产生的底渣输送至拆解系统铅泥搅拌罐处理。

6.根据权利要求1所述的一种废旧铅蓄电池拆解废水处理及循环利用的方法，其特征在于，二段中和缓冲槽和过滤器产生的底渣统一收集于渣浆槽，经渣浆泵输送至铅泥搅拌罐。

7.根据权利要求2所述的一种废旧铅蓄电池拆解废水处理及循环利用的方法，其特征在于，在混合器先加入碳酸钠溶液，搅拌5-8min后加入铁盐药剂，再搅拌5-10min加入聚丙烯酰胺。

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