CN218435324U - 一种电池级硝酸锂生产废水的处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于废水处理技术领域，具体涉及一种电池级硝酸锂生产废水的处理系统。该处理系统包括换热单元，换热单元的出水口连接超滤单元；超滤单元的浓水出口连接排水池，超滤单元的产水出口连接一级反渗透单元；一级反渗透单元的产水出口连接氧化池，一级反渗透单元的浓水出口连接二级反渗透单元；二级反渗透单元的产水出口连接氧化池，二级反渗透单元的浓水出口连接电渗析单元；电渗析单元的产水出口连接一级反渗透单元或排水池，电渗析单元的浓水出口连接回用水池。本实用新型有效解决了电池级硝酸锂通过废水排放造成的锂资源浪费与生态污染问题，通过膜系统、电渗析系统的联合使用将水资源、锂资源得到综合回收利用。

Description

一种电池级硝酸锂生产废水的处理系统

技术领域

本实用新型属于废水处理技术领域，具体涉及一种电池级硝酸锂生产废水的处理系统。

背景技术

硝酸锂(LiNO₃)是一种在锂离子电池生产中不可或缺的电极材料，不论是磷酸铁锂电池还是三元锂电池，都离不开硝酸锂的使用。随着新能源产业特别是新能源汽车的兴起，锂离子电池需求量大增，从而带来硝酸锂的需求量逐年增高。硝酸锂生产废水的处理及废水中高价值物料的回收成为一个新的课题。

硝酸锂生产过程一般会使用碳酸锂或氢氧化锂与硝酸反应，并对反应生成的硝酸锂进行蒸发、干燥得到，因此在此过程中会产生蒸发、干燥产生的冷凝水，水中含有系统带出的硝酸锂等生成原料。

由于硝酸锂废水中硝酸锂浓度较低，在通常的处理工艺中，通常会将硝酸锂废水经物化混凝沉淀后排放或并入厂区生活污水等其他废水一同处理达标后排放。造成水资源与硝酸锂原料的浪费。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述问题，提供了一种电池级硝酸锂生产废水的处理系统。

按照本实用新型的技术方案，所述电池级硝酸锂生产废水的处理系统，包括换热单元、超滤单元、一级反渗透单元、二级反渗透单元和电渗析单元；

所述换热单元的出水口连接超滤单元；所述超滤单元的浓水出口连接排水池，超滤单元的产水出口连接一级反渗透单元；所述一级反渗透单元的产水出口连接氧化池，一级反渗透单元的浓水出口连接二级反渗透单元；所述二级反渗透单元的产水出口连接氧化池，二级反渗透单元的浓水出口连接电渗析单元；所述电渗析单元的产水出口连接一级反渗透单元或排水池，电渗析单元的浓水出口连接回用水池。

进一步的，还包括调节池，用于电池级硝酸锂生产废水的缓冲储存，所述调节池设置于所述换热单元的进水口端。

进一步的，所述换热单元通过进水管连通所述调节池，所述进水管上设有增压泵。

进一步的，所述换热单元用于降低废水的温度，可以采用板式换热器，其换热材质可以为SUS304(304不锈钢)。

进一步的，所述超滤单元包括超滤进水箱、超滤进水泵、超滤反洗泵和超滤膜组。

进一步的，所述超滤膜组的过滤形式为外压式。

进一步的，所述超滤膜组中的超滤膜的平均孔径为30-70nm。

进一步的，所述超滤膜采用亲水性材质，具体的，可以采用亲水性PVDF(聚偏二氟乙烯)纤维。

进一步的，所述超滤单元与一级反渗透单元还设有一级软化器。

进一步的，所述一级反渗透单元与二级反渗透单元中之间还设有二级软化器。

进一步的，所述一级软化器与二级软化器均包括软化进水箱、软化器罐体、树脂、再生系统，管路和仪表等。

进一步的，所述一级反渗透单元和二级反渗透单元中的膜材质为聚酰胺复合膜，具体的，可以采用CN202110093108.X中所记载的聚酰胺复合膜。

进一步的，所述一级反渗透单元的产水回收率70-80％，优选为75％。

进一步的，所述二级反渗透单元的产水回收率55-65％，优选为60％。

本实用新型的技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)利用反渗透膜高效盐水分离作用及电渗析离子交换膜选择性透过性能的，实现盐类物质与有机物从溶液中脱除或富集浓缩，产生高浓度硝酸锂溶液；

(2)有效解决了常规技术在对电池级硝酸锂生产废水进行处理时，存在的水资源与硝酸锂原料的浪费的问题，实现了水资源、锂资源的综合回收利用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

附图标记说明：1-调节池、2-换热单元、3-超滤单元、4-一级反渗透单元、5-二级反渗透单元、6-电渗析单元、7-一级软化器、8-二级软化器、9-氧化池、10-排水池、11-回用水池。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

如图1所示：本实用新型电池级硝酸锂生产废水的处理系统，包括换热单元2、超滤单元3、一级反渗透单元4、二级反渗透单元5和电渗析单元6。

其中，换热单元2的进水口通入电池级硝酸锂生产废水(废水)，用于将废水的温度降至35℃左右，在换热单元2的进水口端还设有调节池1，换热单元2通过进水管连通调节池，进水管上还设有增压泵(图中未画出)。换热单元2的出水口连接超滤单元3。

超滤单元3的浓水出口连接排水池10，超滤单元3的产水出口连接一级软化器7，一级软化器7的出水口连接一级反渗透单元4，一级反渗透单元4的产水出口连接氧化池9，一级反渗透单元的浓水出口连接二级软化器8，二级软化器8的出水口连接二级反渗透单元5。二级反渗透单元5的产水出口连接氧化池9，二级反渗透单元5的浓水出口连接电渗析单元6，电渗析单元8的产水出口连接一级反渗透单元4或排水池10，电渗析单元的浓水出口连接回用水池11。

氧化池9内的产水可以用作厂区循环冷却水，回用水池11内的浓水可以用于提锂回用。

在一个实施例中，换热单元为板式换热器，其换热材质可以为SUS304(304不锈钢)。超滤单元包括超滤进水箱、超滤进水泵、超滤反洗泵和超滤膜组；超滤膜组的过滤形式为外压式，其超滤膜平均孔径为30-70nm，超滤单元设计产水率93％。一级软化器与二级软化器使用软化树脂对进水中的钙镁离子进行去除，其结构包括软化进水箱、软化器罐体、树脂、再生系统，管路和仪表等。电渗析单元8连接一级反渗透单元4和排水池10的管道上设有阀门，通过调节阀门控制产水进入一级反渗透单元4或排水池10。

工作过程：存放于调节池1中的电池级硝酸锂生产废水(废水)进入换热单元2，废水温度从50℃降低至35℃；降温后的废水进入超滤单元进行过滤，超滤单元设计产水率93％；超滤单元3浓水进入排水池10，产水进入一级软化器7去除钙镁离子后进入一级反渗透单元4，一级反渗透单元4设计产水回收率75％，经过一级反渗透单元4，硝酸锂浓度被浓缩提高至原水的4倍；一级反渗透单元4的产水进入氧化池9作为循环冷却水回，一级反渗透单元4的浓水进入二级软化器8去除钙镁离子后进入二级反渗透单元5；二级反渗透单元5设计产水回收率60％，经过二级反渗透单元5，硝酸锂浓度被浓缩提高至原水的10倍；二级反渗透单元5的产水进入氧化池9作为循环冷却水回，二级反渗透单元5的浓水进入电渗析单元6，电渗析对其进行盐水分离，浓水作为生产原料进入回用水池11用于产线提处硝酸锂，产水回流至一级反渗透单元4继续处理或排放到排水池10。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种电池级硝酸锂生产废水的处理系统，其特征在于，包括换热单元、超滤单元、一级反渗透单元、二级反渗透单元和电渗析单元；

所述换热单元的出水口连接超滤单元；所述超滤单元的浓水出口连接排水池，超滤单元的产水出口连接一级反渗透单元；所述一级反渗透单元的产水出口连接氧化池，一级反渗透单元的浓水出口连接二级反渗透单元；所述二级反渗透单元的产水出口连接氧化池，二级反渗透单元的浓水出口连接电渗析单元；所述电渗析单元的产水出口连接一级反渗透单元或排水池，电渗析单元的浓水出口连接回用水池。

2.如权利要求1所述的电池级硝酸锂生产废水的处理系统，其特征在于，还包括调节池，所述调节池设置于所述换热单元的进水口端。

3.如权利要求2所述的电池级硝酸锂生产废水的处理系统，其特征在于，所述换热单元通过进水管连通所述调节池，所述进水管上设有增压泵。

4.如权利要求1所述的电池级硝酸锂生产废水的处理系统，其特征在于，所述换热单元为板式换热器。

5.如权利要求1所述的电池级硝酸锂生产废水的处理系统，其特征在于，所述超滤单元包括超滤进水箱、超滤进水泵、超滤反洗泵和超滤膜组。

6.如权利要求5所述的电池级硝酸锂生产废水的处理系统，其特征在于，所述超滤膜组的过滤形式为外压式。

7.如权利要求5所述的电池级硝酸锂生产废水的处理系统，其特征在于，所述超滤膜组中的超滤膜的平均孔径为30-70 nm。

8.如权利要求7所述的电池级硝酸锂生产废水的处理系统，其特征在于，所述超滤膜采用亲水性材质。

9.如权利要求1所述的电池级硝酸锂生产废水的处理系统，其特征在于，所述超滤单元与一级反渗透单元还设有一级软化器。

10.如权利要求1所述的电池级硝酸锂生产废水的处理系统，其特征在于，所述一级反渗透单元与二级反渗透单元中之间还设有二级软化器。

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