锂电池废水处理设备方案

锂电池废水处理设备方案

一、锂电池废水分类收集

锂电池废水需根据污染物性质严格分流，避免不同废水混合后反应生成更难处理的物质（如络合物）。

常见分类：

含氰废水：来自镀铜、镀锌等工艺，含 CN⁻离子，毒性高。

含铬废水：含 Cr⁶⁺（毒性强）或 Cr³⁺，来自镀铬工艺。

含镍废水：含 Ni²⁺，来自镀镍工艺（部分镍为一类污染物，需单独处理达标）。

混酸废水：含硫酸、盐酸、硝酸等，pH 值低，可能混有重金属离子。

含油废水：来自前处理除油工序，含乳化油或油脂。

其他重金属废水：如含铜、锌、镉、铅等废水。

二、核心处理工艺与设备

1. 含氰废水处理 —— 破氰工艺

原理：通过氧化反应将剧毒 CN⁻分解为无毒的 CO₂和 N₂。

两级破氰法（常用）：

一级破氰（碱性条件）：投加次氯酸钠（NaClO）或双氧水（H₂O₂），在 pH=10~11 条件下，CN⁻氧化为氰酸盐（CNO⁻，毒性降低 90%）：\(CN^- + ClO^- + H_2O \rightarrow CNO^- + Cl^- + 2OH^-\)

二级破氰（中性条件）：调节 pH=8~9，进一步投加氧化剂，将 CNO⁻氧化为 CO₂和 N₂：\(2CNO^- + 3ClO^- + H_2O \rightarrow 2CO_2 \uparrow + N_2 \uparrow + 3Cl^- + 2OH^-\)

设备：破氰反应池（带搅拌）、pH 自动控制系统、加药装置（次氯酸钠 / 双氧水储罐）。

注意：含氰废水需单独处理，严禁与酸性废水混合（会生成剧毒 HCN 气体）。

2. 含铬废水处理 —— 还原 + 沉淀法

原理：将高毒性 Cr⁶⁺还原为低毒性 Cr³⁺，再通过中和沉淀去除。

锂电池废水处理设备方案工艺步骤：

还原反应：在酸性条件（pH=2~3）下，投加亚硫酸氢钠（NaHSO₃）或焦亚硫酸钠（Na₂S₂O₅），将 Cr⁶⁺还原为 Cr³⁺：\(Cr_2O_7^ + 3HSO_3^- + 5H^+ \rightarrow 2Cr^ + 3SO_4^ + 4H_2O\)

中和沉淀：调节 pH=8~9，投加石灰乳（Ca (OH)₂）或氢氧化钠（NaOH），生成 Cr (OH)₃沉淀：\(Cr^ + 3OH^- \rightarrow Cr(OH)_3 \downarrow\)

设备：还原反应池、中和沉淀池、污泥脱水机（处理 Cr (OH)₃污泥，需作为危险废物处置）。

含镍废水处理 —— 化学沉淀法 / 膜法 / 树脂法

化学沉淀法（适用于非络合态镍）：

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

若含络合态镍（如与柠檬酸、氨络合），需先投加破络剂（如芬顿试剂、硫化钠）破坏络合物，再沉淀。

膜法（反渗透 / 纳滤）：通过膜截留镍离子，实现浓缩回收，清水回用。

树脂法：采用螯合树脂（如 D401 型）吸附 Ni²⁺，饱和后再生，适用于低浓度含镍废水或深度处理。

混酸废水处理 —— 中和 + 重金属沉淀

中和酸性：投加石灰乳或氢氧化钠，调节 pH 至中性（pH=6~9）。

重金属沉淀：若含铜、锌等重金属，同步投加硫化钠（Na₂S）或聚合氯化铝（PAC），生成硫化物或氢氧化物沉淀。

含油废水处理 —— 气浮法

工艺：通过向废水中通入空气，产生微小气泡，吸附油滴上浮至水面，通过刮渣机去除。

设备：气浮池（可采用溶气气浮或涡凹气浮）、破乳剂投加装置（如投加 PAC+PAM）。

深度处理 —— 重金属捕集 + 膜处理 + 消毒

重金属捕集剂（HMC-M1 等）：针对低浓度重金属离子（如残留镍、铬），投加特异性螯合剂，生成不溶性沉淀，确保达标（如镍≤0.1mg/L，总铬≤0.5mg/L）。

膜处理（UF+RO）：对出水进行过滤和脱盐，实现中水回用（如回用于清洗工序）。

消毒：若回用于生产，可采用紫外线或臭氧消毒，杀灭微生物。

方案优势与注意事项

优势：

分质处理效率高，避免污染物间相互干扰；

重金属去除好，可实现资源回收；

膜法回用技术降低新鲜水消耗，符合清洁生产要求。

注意事项：

含氰、含铬废水需单独管道收集，严禁混合；

破氰反应需严格控制 pH 和氧化剂投加量，避免反应不好或过量投加；

污泥属于危险废物，需全程合规管理，防止二次污染。

通过以上方案，可实现电镀废水的高效处理与资源化利用，同时满足环保法规要求。实际项目中需根据具体水质、处理规模及回用需求优化工艺参数。