CN209001070U - 一种废铅酸蓄电池电解液循环再利用的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及铅酸蓄电池回收技术领域，公开了一种废铅酸蓄电池电解液循环再利用的装置，依次包括预处理单元、板框增压泵、板框压滤机、板框产液罐、用于对板框产液预热处理的预热系统、陶瓷膜增压泵、陶瓷膜组、陶瓷膜产液罐、纳滤膜NB1增压泵、纳滤膜NB1组、纳滤膜NB1产液罐、纳滤膜NB2增压泵、纳滤膜NB2组、纳滤膜NB2产液罐、纳滤膜NC膜增压泵、纳滤膜NC膜、纳滤膜NC膜产液罐以及配套的去离子水生产设备。利用该铅酸蓄电池电解液循环再利用的装置，通过工艺参数的调整，产出的合格产液直接送往铅酸蓄电池配酸站，进行新电池电解液的配制，装置高效、稳定、可行，实现了废铅酸蓄电池电解液的高效回收，促进铅酸蓄电池循环产业链的建设。

Description

一种废铅酸蓄电池电解液循环再利用的装置

技术领域

本实用新型属于铅酸蓄电池回收利用技术领域，特别涉及一种废铅酸蓄电池电解液循环再利用的装置。

背景技术

我国已经成为世界上最大的铅酸蓄电池生产国，每年废铅蓄电池产生量超过260x10⁴t。废铅酸蓄电池主要由废电解液(11％～30％)、铅合金(24％～30％)、铅膏(30％～40％)及其他物质 (22％～30％)组成。因此，每100t废铅酸蓄电池将会产生11～30t废电解液，若不经过处理直接排放到自然环境中，会导致土壤的酸化，以及地下水资源的重金属污染。在解决酸性废水方面，膜分离技术在冶炼、电镀、采矿和金属表面加工等行业里已有广泛的应用，是一种新型、高效的流体分离技术，具有低能耗，分离效果好，易于操作等特点。此外，膜分离技术在节能降耗、清洁生产方面发挥着重要作用，符合我国经济可持续发展的要求。

公告号为CN105186060B的中国专利公开了一种废旧铅蓄电池电解液回收再利用装置，该实用新型包括废旧铅酸蓄电池电解液储罐，废旧铅蓄电池电解液储罐通过管道一次与耐酸泵、过滤器和扩散渗析组件的酸液进口相连，水管道与扩散渗析组件的水进口相连，扩散渗析组件的残液出口通过管道与后续处理工段相连，具有结构简单、减少企业废酸处理成本，同时能够有效的对废酸进行回收。上述专利公开的废旧铅蓄电池电解液的回收再利用装置产出的依赖于废酸收集装置的开发实施，且设备不具备电解液进化设施，产出的废电解液富含有铅、铁、钠、铜、钙、锡等杂质离子，直接循环使用会严重影响电池的寿命，造成电池内部短路、极板严重腐蚀等蓄电池产品质量问题。公告号为CN105712302B的中国专利公开了废旧铅蓄电池硫酸回收系统及利用其回收硫酸的方法，该实用新型包括通过输液管道相连通的板框过滤设备、微滤膜过滤设备、扩散渗析、纳滤膜过滤设备，实现硫酸的85％回收率。但该专利采用膜分离设备处理废旧铅酸蓄电池产出的废旧硫酸，对废旧硫酸中的金属阳离子具有明显的拦截效果，无法拦截溶液中的阴离子，而废旧硫酸含有氯离子、磷酸根离子、硝酸根离子等对铅酸蓄电池危害极大的阴离子，产出的回收酸杂质会超出铅酸蓄电池用硫酸使用标准，特别是氯离子远远超出标准国家标准0.00065。在设备材面，公告号为CN105712302 B的中国专利中纳滤耐酸膜，采用的硫酸浓度高达30％，纳滤膜在高浓度硫酸情况下容易损坏，极大降低了材料的寿命。此外，废旧硫酸中含有铅、铜、铁、钠、钙、锡等金属阳离子、含有大量硫酸根阴离子，微滤膜操作温度5～40℃，在温度较低的条件下，废酸溶液在经过微滤膜时产生的硫酸铅晶体会堵塞微滤膜系统，不具备低温实施可行性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种废铅酸蓄电池电解液循环再利用的装置，具有回收再利用废铅酸蓄电池电解液、适用于工业化使用的效果，解决废铅酸蓄电池电解液环境污染问题，促进铅酸蓄电池循环产业链的建设。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种废铅酸蓄电池电解液循环再利用的装置，包括依次相连的预处理单元、板框增压泵、板框压滤机、板框产液罐、用于对板框产液预热处理的预热系统、陶瓷膜增压泵、陶瓷膜组、陶瓷膜产液罐、纳滤膜NB1 增压泵、纳滤膜NB1组、纳滤膜NB1产液罐、纳滤膜NB2增压泵、纳滤膜NB2组、纳滤膜NB2 产液罐、纳滤膜NC膜增压泵、纳滤膜NC膜、纳滤膜NC膜产液罐。

通过采用上述技术方案，预处理单元对废铅酸蓄电池电解液进行预处理，板框增压泵将废铅酸蓄电池电解液泵入板框压滤机内，出来的板框产液进入板框产液罐内。通过预热系统对板框产液进行预热处理，控制板框产液温度在20-40℃，延长膜组件如纳滤膜的寿命，办证产液通量，防止金属硫酸盐结晶堵塞膜组件。

陶瓷膜增压泵将预热后的板框产液泵入陶瓷膜组，出来的陶瓷膜产液进入陶瓷膜产液罐内，纳滤膜NB1增压泵将陶瓷膜产液泵入纳滤膜NB1组内，出来的纳滤膜NB1产液进入纳滤膜NB1产液罐内，纳滤膜NB2增压泵将纳滤膜NB1产液泵入纳滤膜NB2组内，出来的纳滤膜NB2产液进入纳滤膜NB2产液罐内。纳滤膜NC膜增压泵将纳滤膜NB2产液泵入纳滤膜NC膜内，得到的纳滤膜NC膜产液，可输送至蓄电池配酸站，用于新电池电解液的配制。通过多级膜组件的过滤和工艺参数的优化，实现废铅酸蓄电池电解液的高效回收，能得到合格的产液，装置高效、稳定、可行，适用于工业化使用。

本实用新型的进一步设置为：所述预处理单元为预处理填床，所述预处理填床的填料为石英砂、活性炭中的一种或多种，所述预处理填床厚度为30-60cm。

通过采用上述技术方案，预处理填床的填料为石英砂、活性炭中的一种或多种，起到初步过滤的作用，去除废铅酸蓄电池电解液内固态杂质如烧灼残渣等，避免堵塞膜组件，保证装置高效、稳定地运行。

本实用新型的进一步设置为：所述预热系统为水浴热交换系统，所述水浴热交换系统包括多级串联U型管路。

本实用新型的进一步设置为：还包括去离子水生产设备，所述去离子水生产设备依次包括MBR反应器、MBR产水增压泵、一级RO膜组、二级RO膜组、EDI设备、去离子水存储罐。

通过采用上述技术方案，去离子水生产设备中，MBR反应器又称膜生物反应器，EDI设备又称EDI纯水设备。MBR反应器与自来水管网相连，用于对自来水进行初级处理。MBP 产水通过MBR产水增压泵后依次进入一级RO膜组、二级RO膜组、EDI设备后得到去离子水，进入去离子水存储罐中存储，用于对废铅酸蓄电池电解液进行稀释。

本实用新型的进一步设置为：还包括用于将陶瓷膜浓缩液流入板框压滤机的浓液回流系统一、用于将纳滤膜NB1浓缩液回流至陶瓷膜产液罐中的浓液回流系统二、用于将纳滤膜 NB2浓缩液回流到纳滤膜NB1产液罐的浓液回流系统三、用于将纳滤膜NC膜浓缩液回流到纳滤膜NB2产液罐的浓液回流系统四、用于将纳滤膜NB1产液罐中的浓缩产液回流至陶瓷膜组前段的高浓液回流系统一、用于将纳滤膜NB2产液罐中的浓缩产液回流到陶瓷膜组前段的高浓液回流系统二中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，膜过滤后得到产液和浓缩液，浓缩液为杂质含量较高的废液。本实用新型采用浓缩液回流的方式，提高废铅酸蓄电池电解液的循环再生量。

纳滤膜NB1产液罐中的浓缩产液形成如下：纳滤膜NB1组出来的纳滤膜NB1产液进入到纳滤膜NB1产液罐，纳滤膜NB1产液被纳滤膜NB2泵入纳滤膜NB2组，出来纳滤膜NB2 产液和纳滤膜NB2浓缩液，纳滤膜NB2浓缩液通过浓液回流系统三回流到纳滤膜NB1产液罐，再被纳滤膜NB2增压泵泵入纳滤膜NB2组内，再次出来纳滤膜NB2产液和纳滤膜NB2 浓缩液，纳滤膜NB2浓缩液通过浓液回流系统三再次回流到纳滤膜NB1产液罐，经过多次循环，在纳滤膜NB1产液罐中形成浓缩产液。

纳滤膜NB2产液罐中的浓缩产液形成如下：纳滤膜NB2组出来的纳滤膜NB2产液进入到纳滤膜NB2产液罐中，纳滤膜NB2产液被纳滤膜NC膜增压泵泵入纳滤膜NC膜，出来纳滤膜NC膜产液和纳滤膜NC膜浓缩液，纳滤膜NC膜浓缩液通过浓液回流系统四回流至纳滤膜NB2产液罐，再被纳滤膜NC膜增压泵泵入纳滤膜NC膜，再次出来纳滤膜NC膜产液和纳滤膜NC膜浓缩液，纳滤膜NC膜浓缩液通过浓液回流系统四再次回流到纳滤膜NB2产液罐中，经过多次循环，在纳滤膜NB2产液罐中形成浓缩产液。

本实用新型的进一步设置为：陶瓷膜组内的陶瓷膜的孔径在·50-100微米，纳滤膜NB1 组内的纳滤膜NB1的孔径在50-100nm，纳滤膜NB2组内的纳滤膜NB2的孔径在50-100nm，纳滤膜NC膜的孔径在10-20nm；陶瓷膜组内的陶瓷膜材质为三氧化二铝或二氧化锆，纳滤膜NB1 组内的纳滤膜NB1材质为聚砜纳滤膜、聚醚砜纳滤膜、聚酰胺纳滤膜中的一种，纳滤膜NB2 组内纳滤膜NB2材质与纳滤膜NB1组内纳滤膜NB1材质相同，纳滤膜NC膜材质为聚砜纳滤膜、聚醚砜纳滤膜、聚酰胺纳滤膜中的一种。

通过采用上述技术方案，纳滤膜NB1、纳滤膜NB2、纳滤膜NC膜采用聚砜、聚醚砜、聚酰胺中的一种，为耐酸纳滤膜。

本实用新型的进一步设置为：还包括废电解液收集池、与预处理单元相连的废电解液进口阀，所述废电解液收集池材质为大理石。

通过采用上述技术方案，废电解液收集池材质为大理石，耐腐蚀，避免废铅酸蓄电池电解液中混入杂质。

本实用新型的进一步设置为：所述预处理单元为预处理填床，所述预处理填床的厚度为 30-60cm，所述预处理填床内的填料为复合吸附材料，所述复合吸附材料制备方法如下，按重量份数计，取4-5份磷酸氢锆、3-4份2-氨基对苯二甲酸、8-10份DMF，搅拌均匀后加入1-3 份纳米硫酸钡，再次搅拌均匀后升温至90℃保温12h，冷却至室温后，离心后用无水乙醇洗涤，真空干燥后，加入3-5份松油醇、2-4份乙基纤维素、1-2份无水乙醇，混合均匀，置于 130-150℃烧结30-40min，得到颗粒状的复合吸附材料。

通过采用上述技术方案，废铅酸蓄电池的电解液的循环再利用中，需要去除其中的金属阳离子，如铁离子、锰离子、铜离子等。特别是废铅酸蓄电池材料内的铁、铜等合金溶于其电解液后，造成废铅酸蓄电池电解液中的金属阳离子浓度较高。虽然纳滤膜能对金属阳离子起到截留和分离的作用，但单纯依靠膜分离技术对金属阳离子进行截留，一方面需要设置较多的纳滤膜对其进行多次截留，工艺流程偏长，效率低下，且造成装置成本偏高，另一方面废铅酸蓄电池的电解液金属阳离子浓度偏高，很容易造成纳滤膜的堵塞和损耗，导致纳滤膜的损耗增大，因此，有必要在废铅酸蓄电池的电解液接触纳滤膜之前，选择性去除铁离子、铜离子和锰离子这三种金属阳离子。

预处理单元为预处理填床，预处理填床内的填料为复合吸附材料，磷酸氢锆是一种介孔材料，通过将纳米硫酸钡负载于磷酸氢锆上，形成骨架材料，再用松油醇、乙基纤维素、无水乙醇对其进行包覆，经烧结后得到颗粒状的复合吸附材料。乙基纤维素一是具有粘合的作用，将各种组分粘合在一起，形成颗粒，二是乙基纤维素具有良好的成膜性，在复合材料表面及磷酸氢锆的孔隙内成膜，既能为金属阳离子的吸附提供吸附位点，而且于磷酸氢锆的孔隙内成膜后能有效提高金属阳离子的传输能力。预处理填床在对废铅酸蓄电池电解液预处理时，铁离子、铜离子、锰离子等金属阳离子先吸附于复合吸附材料表面，再沿复合吸附材料的孔隙进一步向复合吸附材料内部扩散，能较好地吸附铁离子、铜离子和锰离子，有效去除废铅酸蓄电池电解液中的铁离子、铜离子和锰离子。

本实用新型还提供一种废铅酸蓄电池电解液循环再利用的方法，包括，将废铅酸蓄电池电解液通过预处理单元进行预处理，通过板框增压泵将废铅酸蓄电池电解液泵入板框压滤机进行过滤，产出的板框产液进入板框产液罐；当环境温度低于20℃时，开启预热系统，板框产液罐内的板框产液进入预热系统，控制出来的产液温度在20-40℃之间；产液再通过陶瓷膜增压泵进入陶瓷膜组，产出的陶瓷膜产液进入陶瓷膜产液罐，用去离子水存储罐内的去离子水对陶瓷膜产液罐内的陶瓷膜产液进行稀释，直至陶瓷膜产液内的硫酸浓度在16％以下；纳滤膜NB1增压泵将稀释后的陶瓷膜产液泵入纳滤膜NB1组，产出的纳滤膜NB1产液进入纳滤膜NB1产液罐，纳滤膜NB2增压泵将纳滤膜NB1产液泵入纳滤膜NB2组，产出的纳滤膜NB 2产液进入纳滤膜NB2产液罐；纳滤膜NC膜增压泵将纳滤膜NB2产液泵入纳滤膜NC膜，产出的纳滤膜NC膜产液进入纳滤膜NC膜产液罐内，纳滤膜NC膜产液输送到蓄电池配酸站待用。

本实用新型的进一步设置为：还包括用蓄电池倒酸机收集废铅酸蓄电池的电解液，排入废电解液收集池，废电解液收集池内的废铅酸蓄电池电解液进入预处理单元；陶瓷膜组的浓缩液回流到板框压滤机内，纳滤膜NB1组的浓缩液回流到陶瓷膜产液罐中，纳滤膜NB2组的浓缩液回流到纳滤膜NB1产液罐中，纳滤膜NC膜的浓缩液回流到纳滤膜NB2产液罐中，纳滤膜NB1产液罐中的浓缩产液回流到陶瓷膜组前段、纳滤膜NB2产液罐中的浓缩产液回流到陶瓷膜组前段；纳滤膜NB1组对陶瓷膜产液罐内的产液进行浓缩，出来的浓缩的高杂质废液排放如污水站中，排放的高杂质废液不超过废铅酸蓄电池电解液的12％。

本实用新型的有益效果是：1、采用多级膜组件对废铅酸蓄电池电解液进行过滤，拦截其中的金属阳离子，产出的纳滤膜NC膜产液能用于新蓄电池的电解液配制，实现废铅酸蓄电池电解液的循环再生；2、设备包括预处理单元和水浴热交换系统，预处理单元对废铅酸蓄电池电解液进行初步过滤，去除烧灼残渣等固态杂物，水浴热交换系统起到控制废铅酸蓄电池电解液的温度，控制温度使膜组件处于性能最佳的水平，且能够适应于低温环境下的废铅酸蓄电池电解液的循环再利用，使设备稳定性好；3、用蓄电池倒酸机对废铅酸蓄电池进行倒酸，废电解液收集池材质采用耐腐蚀的大理石，从源头上控制废电解液的污染问题，确保纳滤膜 NC产液中氯离子的含量符合电池用稀硫酸质量标准；4、膜过滤过程中采用合理的浓液回流方式，最大化提高废铅酸蓄电池电解液的循环再生量；5、膜处理废铅酸蓄电池电解液，酸性电解液通过管路、膜组件处理，现场环境整洁无污染。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中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实用新型的一些实施例，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是实施例1的结构示意图。

图2是实施例1的工艺流程图。

图中，1、废电解液进口阀；2、预处理单元；3、板框增压泵；4、板框压滤机；5、板框产液罐；6、预热系统；7、陶瓷膜增压泵；8、陶瓷膜组；9、陶瓷膜产液罐；10、纳滤膜NB1 增压泵；11、纳滤膜NB1组；12、纳滤膜NB1产液罐；13、纳滤膜NB2增压泵；14、纳滤膜 NB2组；15、纳滤膜NB2产液罐；16、纳滤膜NC膜增压泵；17、纳滤膜NC膜；18、纳滤膜 NC膜产液罐；19、NC产液出口阀；20、自来水管网进口阀；21、MBR反应器；22、MBR产水增压泵；23、一级RO膜组；24、二级RO膜组；25、EDI设备；26、去离子水存储罐。

具体实施方式

实施例1：一种废铅酸蓄电池电解液循环再利用的装置，如图1所示，包括依次相连的废电解液进口阀1、预处理单元2、板框增压泵3、板框压滤机4、板框产液罐5、用于对板框产液预热处理的预热系统6、陶瓷膜增压泵7、陶瓷膜组8、陶瓷膜产液罐9、纳滤膜NB1 增压泵10、纳滤膜NB1组11、纳滤膜NB1产液罐12、纳滤膜NB2增压泵13、纳滤膜NB2组 14、纳滤膜NB2产液罐15、纳滤膜NC膜增压泵16、纳滤膜NC膜17、纳滤膜NC膜产液罐18。还包括废电解液收集池，废电解液收集池材质为大理石，废电解液进口阀1通过管路与废电解液收集池相连。预处理单元2为预处理填床，预处理填床为一层厚度为30cm的填料，填料为石英砂和活性炭的混合物。预热系统6为水浴热交换系统，水浴热交换系统包括置于水中的多级串联U型管路，U型管路材质为PVC材质，内部供废铅酸蓄电池电解液流过。通过水浴温度的控制，保证出来的液体温度在20-40℃之间。

陶瓷膜组8内的陶瓷膜采用三氧化二铝无机陶瓷膜，孔径在50-100微米。纳滤膜NB1组 11内的纳滤膜NB1采用聚砜材质的纳滤膜，孔径50-100nm。纳滤膜NB2组14内的纳滤膜NB2 材质与纳滤膜NB1相同，采用聚砜材质的纳滤膜，孔径50-100nm。纳滤膜NC膜17采用聚醚砜纳滤膜，孔径10-20nm。

废铅酸蓄电池电解液循环再利用的装置还包括去离子水生产设备，去离子水生产设备依次包括MBR反应器21、MBR产水增压泵22、一级RO膜组23、二级RO膜组24、EDI设备25、去离子水存储罐26。MBR反应器21通过自来水管网进口阀20与自来水管网相连，去离子水存储罐26通过管路与陶瓷膜产液罐9相连接。打开自来水管网进口阀20后，自来水管网的自来水依次通过MBR反应器21、MBR产水增压泵22、一级RO膜组23、二级RO膜组24、EDI 设备25后得到去离子水，存储于去离子水存储罐26内。

废铅酸蓄电池电解液在膜过滤会产生浓缩液，为提高电解液循环再生量，废铅酸蓄电池电解液循环再利用的装置还包括用于将陶瓷膜浓缩液流入板框压滤机4的浓液回流系统一、用于将纳滤膜NB1组11浓缩液回流至陶瓷膜产液罐9中的浓液回流系统二、用于将纳滤膜 NB2组14浓缩液回流到纳滤膜NB1产液罐12的浓液回流系统三、用于将纳滤膜NC膜17浓缩液回流到纳滤膜NB2产液罐15的浓液回流系统四、用于将纳滤膜NB1产液罐12中的浓缩产液回流至陶瓷膜组8前段的高浓液回流系统一、用于将纳滤膜NB2产液罐15中的浓缩产液回流到陶瓷膜组8前段的高浓液回流系统二。回流系统一、回流系统二、回流系统三、回流系统四、高浓液回流系统一、高浓液回流系统二均由管道和泵组成。其中纳滤膜NB1组11对陶瓷膜产液罐9内的陶瓷膜产液进行过滤，高杂质离子的废液排入污水站，排入污水站的废液不超过废铅酸蓄电池电解液的12％，从而实现废铅酸蓄电池电解液88％以上的循环再利用。

废铅酸蓄电池电解液循环再利用的方法如下：如图2所示，用蓄电池倒酸机收集废铅酸蓄电池的电解液，排入废电解液收集池。废电解液收集池的废铅酸蓄电池电解液通过废电解液进口阀1进入预处理单元2，预处理单元2对废铅酸蓄电池电解液初步过滤，出来的废铅酸蓄电池电解液通过板框增压泵3被泵入板框压滤机4进行压滤，得到的板框产液进入板框产液罐5。

当环境温度低于20℃时，开启水浴热交换系统，板框产液罐5内的板框产液进入水浴热交换系统，控制出来的产液温度在20-40℃之间。出来的产液再通过陶瓷膜增压泵7进入陶瓷膜组8，出来的陶瓷膜产液进入陶瓷膜产液罐9，用去离子存储罐26内的去离子水对陶瓷膜产液罐9内的陶瓷膜产液进行稀释，直至陶瓷膜产液内的硫酸浓度在16％以下。

纳滤膜NB1增压泵10将稀释后的陶瓷膜产液泵入纳滤膜NB1组11，产出的纳滤膜NB1 产液进入纳滤膜NB1产液罐12。纳滤膜NB2增压泵13将纳滤膜NB1产液泵入纳滤膜NB2组14，产出的纳滤膜NB2产液进入纳滤膜NB2产液罐15。纳滤膜NC膜增压泵16将纳滤膜NB2 产液泵入纳滤膜NC膜17，产出的纳滤膜NC膜产液进入纳滤膜NC膜产液罐18，纳滤膜NC膜产液罐设置有NC产液出口阀，NC产液出口阀通过管路与蓄电池配酸站相连，产出的合格的纳滤膜NC膜产液输送至蓄电池配酸站待用。

实施例2：一种废铅酸蓄电池电解液循环再利用的装置，与实施例1的区别在于，预处理填床为一层厚度为60cm的填料，填料为活性炭。陶瓷膜组8内的陶瓷膜为二氧化锆陶瓷膜，纳滤膜NB1组11内的纳滤膜NB1为聚醚砜纳滤膜或聚酰胺纳滤膜，纳滤膜NB2组14内的纳滤膜NB2材质与纳滤膜NB1相同。纳滤膜NC膜17为聚砜纳滤膜或聚酰胺纳滤膜。

实施例3：一种废铅酸蓄电池电解液循环再利用的装置，与实施例1的区别在于，预处理填床为一层厚度在30-60cm之间的填料，填料为复合吸附材料，复合吸附材料制备方法如下，取4kg磷酸氢锆、3kg的2-氨基对苯二甲酸、8kgDMF，搅拌均匀后加入1kg纳米硫酸钡，再次搅拌均匀后升温至90℃保温12h，冷却至室温后，离心后用无水乙醇洗涤，真空干燥后，加入3kg松油醇、2kg乙基纤维素、1kg无水乙醇，混合均匀，置于130-150℃烧结30min，得到颗粒状的复合吸附材料。

实施例4：一种废铅酸蓄电池电解液循环再利用的装置，与实施例1的区别在于，预处理填床为一层厚度在30-60cm之间的填料，填料为复合吸附材料，复合吸附材料制备方法如下，取5kg磷酸氢锆、4kg的2-氨基对苯二甲酸、10kgDMF，搅拌均匀后加入3kg纳米硫酸钡，再次搅拌均匀后升温至90℃保温12h，冷却至室温后，离心后用无水乙醇洗涤，真空干燥后，加入5kg松油醇、4kg乙基纤维素、2kg无水乙醇，混合均匀，置于130-150℃烧结40min，得到颗粒状的复合吸附材料。

实验部分：

实验组1：采用实施例1中的废铅酸蓄电池电解液循环再利用的装置及方法对某铅蓄电池循环工业园中的废铅酸蓄电池电解液进行处理，其电解液硫酸浓度为32％、温度为5℃、铁离子浓度为0.25％、铜离子浓度为0.0050％、氯离子浓度为0.0004％。将废电解液按照工艺流程依次进入预处理单元、板框压滤机、预热系统、陶瓷膜系统、纳滤膜NB1组、纳滤膜NB2 组、纳滤膜NC膜，产出合格产液输送进入蓄电池配酸站进行蓄电池电解液的配制。其中，为控制电解液的温度在20～30℃，将水浴热交换系统的控制器设置出口温度为25℃。为将陶瓷膜产液稀释至16％以下，1立方电解液需加入1体积去离子水进行稀释。采用原子吸收光谱对产液进行检测，产液铁离子浓度为0.0003％、铜离子浓度为0.0001％、锰离子浓度为0.00003％，通过比浊法测试氯离子含量为0.0002％，滴定分析测试还原物SO2符合国家标准，产品合格。

实验组2：采用实施例1中废铅酸蓄电池电解液循环再利用的装置及方法，对某铅蓄电池循环工业园中的废铅酸蓄电池电解液进行处理，其电解液硫酸浓度为25％、温度为10℃、铁离子浓度为0.20％、铜离子浓度为0.0030％、氯离子浓度为0.0003％。将废电解液按照上述工艺流程依次进入预处理单元、板框压滤机、预热系统、陶瓷膜系统、纳滤膜NB1组、纳滤膜NB2组、纳滤膜NC膜，产出合格产液输送进入蓄电池配酸站进行蓄电池电解液的配制。其中，为控制电解液的温度在20～30℃，将水浴热交换系统的控制器设置出口温度为25℃。为将陶瓷膜产液稀释至16％以下，1立方电解液需加入0.7体积去离子水进行稀释。采用原子吸收光谱对产液进行检测，产液铁离子浓度为0.00025％、铜离子浓度为0.00008％、锰离子浓度为0.000025％，通过比浊法测试氯离子含量为0.00017％，滴定分析测试还原物SO2符合国家标准，产品合格。

实验组3：采用实施例1中废铅酸蓄电池电解液循环再利用的装置及方法，对某铅蓄电池循环工业园中的废铅酸蓄电池电解液进行处理，其电解液硫酸浓度为20％、温度为22℃、铁离子浓度为0.16％、铜离子浓度为0.001％、氯离子浓度为0.0002％。将废电解液按照上述工艺流程依次进入预处理单元、板框压滤机、预热系统、陶瓷膜系统、纳滤膜NB1组、纳滤膜NB2组、纳滤膜NC膜，产出合格产液输送进入蓄电池配酸站进行蓄电池电解液的配制。将预热系统关闭，无需预热处理。为将陶瓷膜产液稀释至16％以下，1立方电解液需加入0.3体积去离子水进行稀释。采用原子吸收光谱对产液进行检测，产液铁离子浓度为0.0001％、铜离子浓度为0.00005％、锰离子浓度为0.000015％，通过比浊法测试氯离子含量为0.00013％，滴定分析测试还原物SO2符合国家标准，产品合格。

实验组4：采用实施例3中的预处理填床，对某铅蓄电池循环工业园中的废铅酸蓄电池电解液进行处理，其电解液硫酸浓度为32％、温度为5℃、铁离子浓度为0.25％、铜离子浓度为0.0050％、锰离子浓度为0.001％。将废铅酸蓄电池电解液置于预处理填床内处理200min，产出的产液。采用原子吸收光谱对产液进行检测，产液铁离子浓度为0.05％、铜离子浓度为 0.001％、锰离子浓度为0.0005％。

实验组5：采用实施例4中的预处理填床，对某铅蓄电池循环工业园中的废铅酸蓄电池电解液进行处理，其电解液硫酸浓度为25％、温度为10℃、铁离子浓度为0.20％、铜离子浓度为0.0030％、锰离子浓度为0.0008％。将废铅酸蓄电池电解液置于预处理填床内处理200min，产出的产液。采用原子吸收光谱对产液进行检测，产液铁离子浓度为0.04％、铜离子浓度为 0.0015％、锰离子浓度为0.0001％。

实验组6：采用实施例4中的预处理填床，对某铅蓄电池循环工业园中的废铅酸蓄电池电解液进行处理，其电解液硫酸浓度为20％、温度为22℃、铁离子浓度为0.16％、铜离子浓度为0.001％、锰离子浓度为0.0007％。将废铅酸蓄电池电解液置于预处理填床内处理200min，产出的产液。采用原子吸收光谱对产液进行检测，产液铁离子浓度为0.02％、铜离子浓度为 0.0007％、锰离子浓度为0.00015％。

表1废铅酸蓄电池电解液中杂质含量及铅酸蓄电池用稀硫酸国家标准

Claims (7)

1.一种废铅酸蓄电池电解液循环再利用的装置，其特征在于：包括依次相连的预处理单元(2)、板框增压泵(3)、板框压滤机(4)、板框产液罐(5)、用于对板框产液预热处理的预热系统(6)、陶瓷膜增压泵(7)、陶瓷膜组(8)、陶瓷膜产液罐(9)、纳滤膜NB1增压泵(10)、纳滤膜NB1组(11)、纳滤膜NB1产液罐(12)、纳滤膜NB2增压泵(13)、纳滤膜NB2组(14)、纳滤膜NB2产液罐(15)、纳滤膜NC膜增压泵(16)、纳滤膜NC膜(17)、纳滤膜NC膜产液罐(18)。

2.根据权利要求1所述的一种废铅酸蓄电池电解液循环再利用的装置，其特征在于：所述预处理单元(2)为预处理填床，所述预处理填床的填料为石英砂、活性炭中的一种或多种，所述预处理填床厚度为30-60cm。

3.根据权利要求1所述的一种废铅酸蓄电池电解液循环再利用的装置，其特征在于：所述预热系统(6)为水浴热交换系统，所述水浴热交换系统包括多级串联U型管路。

4.根据权利要求1所述的一种废铅酸蓄电池电解液循环再利用的装置，其特征在于：还包括去离子水生产设备，所述去离子水生产设备依次包括MBR反应器(21)、MBR产水增压泵(22)、一级RO膜组(23)、二级RO膜组(24)、EDI设备(25)、去离子水存储罐(26)。

5.根据权利要求1所述的一种废铅酸蓄电池电解液循环再利用的装置，其特征在于：还包括用于将陶瓷膜浓缩液流入板框压滤机(4)的浓液回流系统一、用于将纳滤膜NB1浓缩液回流至陶瓷膜产液罐(9)中的浓液回流系统二、用于将纳滤膜NB2浓缩液回流到纳滤膜NB1产液罐(12)的浓液回流系统三、用于将纳滤膜NC膜浓缩液回流到纳滤膜NB2产液罐(15)的浓液回流系统四、用于将纳滤膜NB1产液罐(12)中的浓缩产液回流至陶瓷膜组(8)前段的高浓液回流系统一、用于将纳滤膜NB2产液罐(15)中的浓缩产液回流到陶瓷膜组(8)前段的高浓液回流系统二中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种废铅酸蓄电池电解液循环再利用的装置，其特征在于：陶瓷膜组(8)内的陶瓷膜的孔径在50-100微米，纳滤膜NB1组(11)内的纳滤膜NB1的孔径在50-100nm，纳滤膜NB2组(14)内的纳滤膜NB2的孔径在50-100nm，纳滤膜NC膜(17)的孔径在10-20nm；陶瓷膜组(8)内的陶瓷膜材质为三氧化二铝或二氧化锆，纳滤膜NB1组(11)内的纳滤膜NB1材质为聚砜纳滤膜、聚醚砜纳滤膜、聚酰胺纳滤膜中的一种，纳滤膜NB2组(14)内纳滤膜NB2材质与纳滤膜NB1组(11)内纳滤膜NB1材质相同，纳滤膜NC膜(17)材质为聚砜纳滤膜、聚醚砜纳滤膜、聚酰胺纳滤膜中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种废铅酸蓄电池电解液循环再利用的装置，其特征在于：还包括废电解液收集池、与预处理单元(2)相连的废电解液进口阀(1)，所述废电解液收集池材质为大理石。