一、锂电新材料废水水质特点
某企业是锂离于电池正极材料的研发生产,经分析,发现锂电池新材料生产过程产生的废水,会对周边环境带来严重的污染影响。故,企业针对锂电池新材料生产废水水质与水量进行了设计控制,即在明确生产废水、冲洗水以及地面废水,是污水来源的前提下,将经过处理后的废水引至园区外的污水厂。锂电池新材料生产废水企业的废水具有硫酸盐浓度高、水量大且COD高的特点,一般 应采用物化预处理方法,来去除废水中的铁离子、硫酸根离子以及磷酸根离子,而后去除COD废水污染成分。锂电池新材料生产废水的处理工程,应对废水水质水量以及处理流程进行设计控制,以控制好废水处理的方向,进而选择合适的锂电池新材料废水处理工艺。
二、锂电池新材料废水处理方法
锂电池是一种相对清洁的储能元件,但是锂电池的传统生产工艺产生的废水却是典型的高浓有机废水,加上负极废水和电池清洗废水,使得生产废水中含有大量钴酸锂、磷酸铁锂、甲基吡啶烷酮、纳米超细碳粉及小分子酯类等。虽然相对水量较小,但废水成分复杂,可生化性较差,且有一定毒性。通常企业采用酸化、芬顿氧化、pH调整,絮凝沉淀,板框压滤,出水进入集中处理,该方法需要消耗大量双氧水、硫酸、碱液,芬顿氧化产生大量铁泥,出水水质很难保证。为提高水的重复利用率,该废水处理工程设置了中回用水单元进行深度处理。
三、锂电池新材料废水处理工艺
因正极废水中的悬浮物具有回收价值,可首先单独对正极废水进行混凝沉淀处理去除水中悬浮物。
电絮凝法反应速度快,操作简单,无需投加化学药剂,无二次污染,同时可有效去除COD,破除部分大分子难降解有机物,提高废水的可生化性,降低后续生化处理单元的有机负荷。
经过沉淀处理的正极负极混合废水自流进入综合调节池,可适当引入部分生活污水与之混合。
硝化滤池和反硝化滤池可利用滤料上高浓度生物膜量的强氧化降解能力,去除含碳有机物,同时粒径较小的滤料和生物膜絮凝作用可进一步截留悬浮物。
一级反渗透装置能去除绝大部分无机盐、有机物、微生物等污染物,而二级RO装置处理的浓水含量较高,常规RO膜很难适用该进水水质,可采用海水淡化膜,一方面提高系统整体回用率,同时减少浓水量,缩短浓水蒸发系统运行时间,降低能耗。
系统浓水最后进入机械式蒸汽再压缩蒸发器(MVR)装置,对二级RO浓水进行蒸发浓缩,将浓缩液转换固态,相对三效蒸发器至少可以节约50%以上电能。