鋰電池廢水處理設備方案

鋰電池廢水處理設備方案

一、鋰電池廢水分類收集

鋰電池廢水需根據污染物性質嚴格分流，避免不同廢水混合后反應生成更難處理的物質（如絡合物）。

常見分類：

含氰廢水：來自鍍銅、鍍鋅等工藝，含 CN?離子，毒性高。

含鉻廢水：含 Cr??（毒性強）或 Cr3?，來自鍍鉻工藝。

含鎳廢水：含 Ni2?，來自鍍鎳工藝（部分鎳為一類污染物，需單獨處理達標）。

混酸廢水：含硫酸、鹽酸、硝酸等，pH 值低，可能混有重金屬離子。

含油廢水：來自前處理除油工序，含乳化油或油脂。

其他重金屬廢水：如含銅、鋅、鎘、鉛等廢水。

二、核心處理工藝與設備

1. 含氰廢水處理 —— 破氰工藝

原理：通過氧化反應將劇毒 CN?分解為無毒的 CO?和 N?。

兩級破氰法（常用）：

一級破氰（堿性條件）：投加次氯酸鈉（NaClO）或雙氧水（H?O?），在 pH=10~11 條件下，CN?氧化為氰酸鹽（CNO?，毒性降低 90%）：\(CN^- + ClO^- + H_2O \rightarrow CNO^- + Cl^- + 2OH^-\)

二級破氰（中性條件）：調節 pH=8~9，進一步投加氧化劑，將 CNO?氧化為 CO?和 N?：\(2CNO^- + 3ClO^- + H_2O \rightarrow 2CO_2 \uparrow + N_2 \uparrow + 3Cl^- + 2OH^-\)

設備：破氰反應池（帶攪拌）、pH 自動控制系統、加藥裝置（次氯酸鈉 / 雙氧水儲罐）。

注意：含氰廢水需單獨處理，嚴禁與酸性廢水混合（會生成劇毒 HCN 氣體）。

2. 含鉻廢水處理 —— 還原 + 沉淀法

原理：將高毒性 Cr??還原為低毒性 Cr3?，再通過中和沉淀去除。

鋰電池廢水處理設備方案工藝步驟：

還原反應：在酸性條件（pH=2~3）下，投加亞硫酸氫鈉（NaHSO?）或焦亞硫酸鈉（Na?S?O?），將 Cr??還原為 Cr3?：\(Cr_2O_7^ + 3HSO_3^- + 5H^+ \rightarrow 2Cr^ + 3SO_4^ + 4H_2O\)

中和沉淀：調節 pH=8~9，投加石灰乳（Ca (OH)?）或氫氧化鈉（NaOH），生成 Cr (OH)?沉淀：\(Cr^ + 3OH^- \rightarrow Cr(OH)_3 \downarrow\)

設備：還原反應池、中和沉淀池、污泥脫水機（處理 Cr (OH)?污泥，需作為危險廢物處置）。

含鎳廢水處理 —— 化學沉淀法 / 膜法 / 樹脂法

化學沉淀法（適用于非絡合態鎳）：

在 pH=10~11 條件下，投加 NaOH 或石灰乳，生成 Ni (OH)?沉淀：\(Ni^ + 2OH^- \rightarrow Ni(OH)_2 \downarrow\)

若含絡合態鎳（如與檸檬酸、氨絡合），需先投加破絡劑（如芬頓試劑、硫化鈉）破壞絡合物，再沉淀。

膜法（反滲透 / 納濾）：通過膜截留鎳離子，實現濃縮回收，清水回用。

樹脂法：采用螯合樹脂（如 D401 型）吸附 Ni2?，飽和后再生，適用于低濃度含鎳廢水或深度處理。

混酸廢水處理 —— 中和 + 重金屬沉淀

中和酸性：投加石灰乳或氫氧化鈉，調節 pH 至中性（pH=6~9）。

重金屬沉淀：若含銅、鋅等重金屬，同步投加硫化鈉（Na?S）或聚合氯化鋁（PAC），生成硫化物或氫氧化物沉淀。

含油廢水處理 —— 氣浮法

工藝：通過向廢水中通入空氣，產生微小氣泡，吸附油滴上浮至水面，通過刮渣機去除。

設備：氣浮池（可采用溶氣氣浮或渦凹氣浮）、破乳劑投加裝置（如投加 PAC+PAM）。

深度處理 —— 重金屬捕集 + 膜處理 + 消毒

重金屬捕集劑（HMC-M1 等）：針對低濃度重金屬離子（如殘留鎳、鉻），投加特異性螯合劑，生成不溶性沉淀，確保達標（如鎳≤0.1mg/L，總鉻≤0.5mg/L）。

膜處理（UF+RO）：對出水進行過濾和脫鹽，實現中水回用（如回用于清洗工序）。

消毒：若回用于生產，可采用紫外線或臭氧消毒，殺滅微生物。

方案優勢與注意事項

優勢：

分質處理效率高，避免污染物間相互干擾；

重金屬去除好，可實現資源回收；

膜法回用技術降低新鮮水消耗，符合清潔生產要求。

注意事項：

含氰、含鉻廢水需單獨管道收集，嚴禁混合；

破氰反應需嚴格控制 pH 和氧化劑投加量，避免反應不好或過量投加；

污泥屬于危險廢物，需全程合規管理，防止二次污染。

通過以上方案，可實現電鍍廢水的高效處理與資源化利用，同時滿足環保法規要求。實際項目中需根據具體水質、處理規模及回用需求優化工藝參數。