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一种锂电池回收行业高盐萃余废水的处理系统及处理方法与流程

来源：花匠小妙招时间：2025-05-23 09:45

本发明涉及锂电池废水处理领域，特别是涉及一种锂电池回收行业高盐萃余废水的处理系统及处理方法。

背景技术：

在日常生活中锂电池越来越广泛的应用。作为一种相对清洁能源，它已经成为一个重要的产品电池工业的发展。在废旧电池回收项目中，在生产过程中采用萃取方法回收废旧电池中的贵金属。在生产过程中排出大量的萃余废水、表面清洗废水、容器喷淋废水和清洁地面废水等，其中工艺生产萃余废水中的硫酸根含量较高，将会对环境造成严重污染。

萃余废水可生化性很低，由于盐度的不断积累，对微生物具有抑制甚至制毒作用，不易生物降解，因此该类废水无法采用生化方法处理；而采用化学反应对该类废水中的污染物基本没有效果，而且加药运行成本造价比较高，后续的运行成本也比较高，一些其他特殊方法能解决该废水中污染物质，但是投资和运行成本极大。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种处理效果好、成本低的高盐萃余液的处理系统及有效降低废水盐分、实现节能减排的处理方法。

本发明采用如下技术方案：

一种锂电池回收行业高盐萃余废水的处理系统，包括依次连通的萃余废水预处理系统、低温蒸发储水沉淀池和低温蒸发系统，所述萃余废水预处理系统通过水泵与低温蒸发储水沉淀池连通，所述低温蒸发储水沉淀池通过循环水泵与低温蒸发系统连通，所述低温蒸发储水沉淀池还连接有用于添加碳酸钠的计量泵，所述低温蒸发系统包括有热交换器。

对上述技术方案的进一步改进为，所述热交换器设置为盘管式热交换器或板式热交换器中的一种。

对上述技术方案的进一步改进为，所述低温蒸发储水沉淀池还连通有过滤装置，所述过滤装置与萃余废水预处理系统连通。

对上述技术方案的进一步改进为，所述过滤装置设置为袋式过滤器。

对上述技术方案的进一步改进为，所述萃余废水预处理系统包括依次连通的萃余废水格栅井、萃余废水集水井、萃余废水调节池、萃余废水混凝反应池、萃余废水沉淀池、萃余废水清水池。

对上述技术方案的进一步改进为，所述混凝反应池设置有搅拌机、氢氧化钙加药装置、pac加药装置和pam加药装置。

对上述技术方案的进一步改进为，所述格栅井内设置有人工格栅。

对上述技术方案的进一步改进为，所述萃余废水预处理系统连通有放电废水预处理系统，所述放电废水预处理系统包括放电废水格栅井、放电废水集水井、放电废水调节池、混凝沉淀池和放电废水污泥池。

一种锂电池回收行业高盐萃余废水的处理方法，包括以下步骤，

a、将萃余废水接驳至萃余废水格栅井，经过人工格栅把较大颗粒的杂物隔绝后进入集水井；

b、萃余废水经过水泵提升到萃余废水调节池，萃余废水调节池起到储存、调节水量水质的作用，经过提升泵提升至萃余废水混凝反应池内，氢氧化钙加药装置、pac加药装置和pam加药装置向萃余废水混凝反应池内添加用于调节ph的氢氧化钙、pac和pam絮凝剂，并在搅拌机搅拌10分钟-30分钟的作用下碰撞形成大颗粒絮花，进入萃余废水沉淀池沉淀分离；

c、经过萃余废水沉淀池的上清液流到萃余废水清水池，沉淀池底下的污泥进入原综合废水污泥池浓缩后再经过压滤机进行固液分离，压滤液排进综合废水集水井；

d、萃余废水清水池的废水经过水泵提升到低温蒸发储水沉淀池，并经过循环水泵提升至低温蒸发系统蒸发，且温度下降5-10℃，浓缩后的废水流进低温蒸发储水沉淀池，形成闭路循环，而浓缩后的硫酸钠结晶体下沉至低温蒸发储水沉淀池底部，并经过水泵和袋式过滤器的作用，将废水和硫酸钠结晶体固液分离，分离后的废水返回进入集水井进行处理或回流至生产线使用；

e、低温蒸发系统运行过程中，当锂离子浓度为12-15g/l时，通过计量泵投加碳酸钠。

对上述技术方案的进一步改进为，所述碳酸钠与锂离子的摩尔比为1：2。

本发明的有益效果：

1、本发明包括依次连通的萃余废水预处理系统、低温蒸发储水沉淀池和低温蒸发系统，萃余废水预处理系统通过水泵与低温蒸发储水沉淀池连通，低温蒸发储水沉淀池通过循环水泵与低温蒸发系统连通，低温蒸发储水沉淀池还连接有用于添加碳酸钠的计量泵，低温蒸发系统包括有热交换器，整体设计合理，在预处理后，再低温蒸发浓缩方式处理，对污染物浓缩减量，一部分硫酸钠结晶体析出，浓缩后的母液中含锂离子的浓度比较高，可回用于生产线处理，整体处理效果好，有效降低了废水的盐分，同时将废水系统的废水处理回收利用，实现节能减排，节约水资源，有效降低运行成本。

2、热交换器设置为盘管式热交换器或板式热交换器中的一种，使用者可根据情况需要，选择适合自身需求的装置，保证低温蒸发系统的换热，进一步实现降温蒸发的效果，有效节省成本。

3、低温蒸发储水沉淀池还连通有过滤装置，过滤装置与萃余废水预处理系统连通，过滤装置用于将废水和硫酸钠结晶体实现固液分离，分离后的废水返回进入萃余废水预处理系统进行处理或回流至生产线使用，进一步节省成本。

4、过滤装置设置为袋式过滤器，袋式过滤器具有流量大、操作便捷、耗材经济等优点，适合满足绝大多数精密过滤的要求，有效将废水和硫酸钠结晶体分离，实现废水盐分的降低，进一步节省成本，提高处理效果。

5、萃余废水预处理系统包括依次连通的萃余废水格栅井、萃余废水集水井、萃余废水调节池、萃余废水混凝反应池、萃余废水沉淀池、萃余废水清水池，萃余废水由业主接驳至萃余废水格栅井，经过人工格栅把较大的垃圾去除掉后进入萃余废水集水井，经过水泵提升到萃余废水调节池，萃余废水调节池起到储存、调节水量水质的作用，经过萃余废水调节池提升泵提升至萃余废水混凝反应池中进行反应，萃余废水混凝反应池中用氢氧化钙调节ph，投加pac和pam絮凝剂，使细小颗粒性悬浮物在絮凝剂及相应的搅拌机的作用下碰撞形成大颗粒絮花，进入萃余废水沉淀池沉淀分离，上清液流到萃余废水清水池，萃余废水沉淀池底下的污泥再另外处理，进一步对废水进行处理，有效实现废水盐分的降低，节省成本。

6、混凝反应池设置有搅拌机、氢氧化钙加药装置、pac加药装置和pam加药装置，混凝反应池中添加氢氧化钙调节ph，投加pac和pam絮凝剂，使细小颗粒性悬浮物在絮凝剂及相应的搅拌机的作用下碰撞形成大颗粒絮花，进入沉淀池沉淀分离，进一步对废水进行处理，节省成本。

7、格栅井内设置有人工格栅，可对较大体积的垃圾隔绝，便于后续步骤的进行，有效提高处理效率，节省成本。

8、萃余废水预处理系统连通有放电废水预处理系统，放电废水预处理系统包括放电废水格栅井、放电废水集水井、放电废水调节池、混凝沉淀池和放电废水污泥池，放电废水和碱液喷淋废水由业主接驳至放电废水格栅井，经过人工格栅把较大的固体垃圾去除掉后再进入放电废水集水井，经过水泵提升到放电废水调节池，放电废水调节池起到储存、调节水量水质的作用，经过放电废水调节池提升泵提升至混凝沉淀池中进行反应，混凝沉淀池中用氢氧化钙调节ph，投加pac和pam絮凝剂，使细小颗粒性悬浮物在絮凝剂及相应的搅拌机的作用下碰撞形成大颗粒絮花，进入混凝沉淀池沉淀分离，上清液流到萃余废水集水井和萃余废水一起蒸发浓缩，混凝沉淀池底下的污泥泵至污泥浓缩池浓缩后经过压滤机进行固液分离，压滤液排进放电废水集水井，污泥委托有资质的公司处理，有效对放电废水和碱液喷淋废水进行预处理，进一步降低废水盐分，达到排放标准。

9、萃余废水接驳至萃余废水格栅井，经过人工格栅把较大的垃圾去除掉后进入萃余废水集水井，经过水泵提升到萃余废水调节池，萃余废水调节池起到储存、调节水量水质的作用，经过萃余废水调节池提升泵提升至萃余废水混凝反应池中进行反应，萃余废水混凝反应池中用氢氧化钙调节ph，投加pac和pam絮凝剂，使细小颗粒性悬浮物在絮凝剂及相应的搅拌机的作用下碰撞形成大颗粒絮花，进入萃余废水沉淀池沉淀分离，上清液流到萃余废水清水池，萃余废水沉淀池底下的污泥进入原综合废水污泥池浓缩后再经过压滤机进行固液分离，压滤液排进综合废水集水井，污泥委托有资质的公司处理，萃余废水清水池的废水经过水泵提升到低温蒸发储水沉淀池，经过循环水泵提升到低温蒸发系统蒸发，在热交换器的作用下，温度下降5-10℃，浓缩后又流进低温蒸发储水沉淀池，形成一个闭路循环，浓缩后的的结晶体在低温蒸发储水沉淀池底部，经过过滤装置过滤把结晶体固液分离，分离后的废水又进集水井进行处理或回流到生产线中。在低温蒸发系统运行过程中，当锂离子浓度为12-15g/l时，采用计量泵定时投加碳酸钠，可以加速钙、镁、锂等离子的沉淀性，起到对浓缩液进行软化的作用，整体处理方法效果好，有效降低废水盐分，达到排放标准，并有效节省成本。

10、碳酸钠与锂离子的摩尔比为1：2，在此比例下，可以加速钙、镁、锂等离子的沉淀性，起到对浓缩液进行软化的作用，进一步析出回收锂离子，实现回收利用的目的，有效节省成本。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，一种锂电池回收行业高盐萃余废水的处理系统，包括依次连通的萃余废水预处理系统110、低温蒸发储水沉淀池120和低温蒸发系统130，所述萃余废水预处理系统110通过水泵与低温蒸发储水沉淀池120连通，所述低温蒸发储水沉淀池120通过循环水泵140与低温蒸发系统130连通，所述低温蒸发储水沉淀池120还连接有用于添加碳酸钠的计量泵150，所述低温蒸发系统130包括有热交换器。

热交换器设置为盘管式热交换器或板式热交换器中的一种，使用者可根据情况需要，选择适合自身需求的装置，保证低温蒸发系统130的换热，进一步实现降温蒸发的效果，有效节省成本。

低温蒸发储水沉淀池120还连通有过滤装置160，过滤装置160与萃余废水预处理系统110连通，过滤装置160用于将废水和硫酸钠结晶体实现固液分离，分离后的废水返回进入萃余废水预处理系统110进行处理或回流至生产线使用，进一步节省成本。

过滤装置160设置为袋式过滤器，袋式过滤器具有流量大、操作便捷、耗材经济等优点，适合满足绝大多数精密过滤的要求，有效将废水和硫酸钠结晶体分离，实现废水盐分的降低，进一步节省成本，提高处理效果。

萃余废水预处理系统110包括依次连通的萃余废水格栅井111、萃余废水集水井112、萃余废水调节池113、萃余废水混凝反应池114、萃余废水沉淀池115、萃余废水清水池116，萃余废水由业主接驳至萃余废水格栅井111，经过人工格栅把较大的垃圾去除掉后进入萃余废水集水井112，经过水泵提升到萃余废水调节池113，萃余废水调节池113起到储存、调节水量水质的作用，经过萃余废水调节池113提升泵提升至萃余废水混凝反应池114中进行反应，萃余废水混凝反应池114中用氢氧化钙调节ph，投加pac和pam絮凝剂，使细小颗粒性悬浮物在絮凝剂及相应的搅拌机的作用下碰撞形成大颗粒絮花，进入萃余废水沉淀池沉淀115分离，上清液流到萃余废水清水池116，萃余废水沉淀池115底下的污泥再另外处理，进一步对废水进行处理，有效实现废水盐分的降低，节省成本。

萃余废水混凝反应池114设置有搅拌机、氢氧化钙加药装置、pac加药装置和pam加药装置，萃余废水混凝反应池114中添加氢氧化钙调节ph，投加pac和pam絮凝剂，使细小颗粒性悬浮物在絮凝剂及相应的搅拌机的作用下碰撞形成大颗粒絮花，进入沉淀池沉淀分离，进一步对废水进行处理，节省成本。

萃余废水格栅井111内设置有人工格栅，可对较大体积的垃圾隔绝，便于后续步骤的进行，有效提高处理效率，节省成本。

萃余废水预处理系统110连通有放电废水预处理系统170，放电废水预处理系统170包括放电废水格栅井171、放电废水集水井172、放电废水调节池173、混凝沉淀池174和放电废水污泥池175，放电废水和碱液喷淋废水由业主接驳至放电废水格栅井171，经过人工格栅把较大的固体垃圾去除掉后再进入放电废水集水井172，经过水泵提升到放电废水调节池173，放电废水调节池173起到储存、调节水量水质的作用，经过放电废水调节池173提升泵提升至混凝沉淀池174中进行反应，混凝沉淀池174中用氢氧化钙调节ph，投加pac和pam絮凝剂，使细小颗粒性悬浮物在絮凝剂及相应的搅拌机的作用下碰撞形成大颗粒絮花，进入混凝沉淀池174沉淀分离，上清液流到萃余废水集水井112和萃余废水一起蒸发浓缩，混凝沉淀池174底下的污泥泵至污泥浓缩池浓缩后经过压滤机进行固液分离，压滤液排进放电废水集水井172，污泥委托有资质的公司处理，有效对放电废水和碱液喷淋废水进行预处理，进一步降低废水盐分，达到排放标准。

萃余废水接驳至萃余废水格栅井111，经过人工格栅把较大的垃圾去除掉后进入萃余废水集水井112，经过水泵提升到萃余废水调节池113，萃余废水调节池113起到储存、调节水量水质的作用，经过萃余废水调节池113提升泵提升至萃余废水混凝反应池114中进行反应，萃余废水混凝反应池114中用氢氧化钙调节ph，投加pac和pam絮凝剂，使细小颗粒性悬浮物在絮凝剂及相应的搅拌机的作用下碰撞形成大颗粒絮花，进入萃余废水沉淀池115沉淀分离，上清液流到萃余废水清水池116，萃余废水沉淀池115底下的污泥进入原综合废水污泥池浓缩后再经过压滤机进行固液分离，压滤液排进综合废水萃余废水集水井112，污泥委托有资质的公司处理，萃余废水清水池116的废水经过水泵提升到低温蒸发储水沉淀池120，经过循环水泵140提升到低温蒸发系统130蒸发，在热交换器的作用下，温度下降5-10℃，浓缩后又流进低温蒸发储水沉淀池120，形成一个闭路循环，浓缩后的的结晶体在低温蒸发储水沉淀池120底部，经过过滤装置过滤160把结晶体固液分离，分离后的液体又进萃余废水集水井112进行处理或回流到生产线中。在低温蒸发系统130运行过程中，当锂离子浓度为12-15g/l时，采用计量泵150定时投加碳酸钠，可以加速钙、镁、锂等离子的沉淀性，起到对浓缩液进行软化的作用，整体处理方法效果好，有效降低废水盐分，达到排放标准，并有效节省成本。

碳酸钠与锂离子的摩尔比为1：2，在此比例下，可以加速钙、镁、锂等离子的沉淀性，起到对浓缩液进行软化的作用，进一步析出回收锂离子，实现回收利用的目的，有效节省成本。

本发明包括依次连通的萃余废水预处理系统110、低温蒸发储水沉淀池120和低温蒸发系统130，萃余废水预处理系统110通过水泵与低温蒸发储水沉淀池120连通，低温蒸发储水沉淀池120通过循环水泵140与低温蒸发系统130连通，低温蒸发储水沉淀池120还连接有用于添加碳酸钠的计量泵150，低温蒸发系统130包括有热交换器，整体设计合理，在预处理后，再低温蒸发浓缩方式处理，对污染物浓缩减量，一部分硫酸钠结晶体析出，浓缩后的母液中含锂离子的浓度比较高，可回用于生产线处理，整体处理效果好，有效降低了废水的盐分，同时将废水系统的废水处理回收利用，实现节能减排，节约水资源，有效降低运行成本。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。