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    鋰電池行業生產廢水處理標準起草單位

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    鋰電池行業廢水處理
    鋰電池行業廢水處理


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    案例:億緯鋰能鋰電池生產廢水處理工程


    1、項目概況


            我公司億緯鋰能委托,于2018年8月,在業主方廠區內建設了一座工業廢水處理站,后又于2021年5月對該廢水處理站進行了二期升級改造和擴建。該廢水處理站擴建后設計處理規模為26t/d(一期)+50t/d(新增)。廢水為鋰錳電池生產廢水,包括電池表面清洗廢水、混合配料容器清洗廢水和清潔地面的廢水;磷酸鐵鋰電池生產廢水,包含正極和負極廢水。在二期改造擴建后,該廢水處理站實現了新增廢水與原有廢水的集中處理,出水水質達到《城市污水再生利用/工業用水水質》(GB/T19923-2005)中敞開式循環冷卻水系統布水標準要求。

    2、進出水水質


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    3、處理工藝


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    4、工藝流程說明


           磷酸鐵鋰廢水中含有較多密度較大的石墨粉,其性質類似于無機泥沙,容易沉積,部分懸浮物為膠體物質,較為穩定。需在進水口設沉砂池,利用重力沉降對砂水進行分離,同時設置格柵攔截廢水中較大的雜物。定期排砂至儲泥池,出水排至后續的調節池。

     磷酸鐵鋰廢水經過格柵和沉砂池后,與鋰錳廢水一并進入調節池。對水量、水質進行綜合調節,可有效防止處理系統負荷的急劇變化,減少對后續處理系統的沖擊波動。

     廢水含有較多的細微懸浮顆粒,這些細微物以膠體的形式存在于水中。廢水依次進入中和池、混合池、絮凝池和沉淀池,在其中進行pH調節、投加混凝劑、助凝劑,發生混凝反應,使膠體物質脫穩,形成較大絮體,并進行固液分離,通過沉淀作用去除廢水中的膠體物質和重金屬離子。

     沉淀池出水進入中轉水池,經提升泵進入水解酸化+A/O一體化設備。

     水解酸化+A/O一體化設備主要功能區分為水解酸化、缺氧區、好氧區、沉淀區和設備間。

     磷酸鐵鋰廢水含有一定量磷酸鐵鋰電池原料,且含有較高濃度的NMP(N-甲基吡咯烷酮)。降解廢水中的NMP等高分子有機物,采用水解酸化+前置反硝化工藝,利用馴化成熟的厭氧菌種降解即可(已申報國家發明專利:2020011483934.7),無需采用電化學等輔助手段,核心工藝獲得國家發明專利授權(專利授權號:ZL 202010716618.3)。

     經過前處理后的生產廢水進入水解酸化池,利用厭氧或兼性厭氧菌在水解和酸化階段的作用,將在廢水中懸浮性有機固體和難降解的大分子物質,水解成溶解性有機物和易生物降解的小分子物質,小分子的有機物再在酸化菌的作用下轉化為揮發性脂肪酸。

     缺氧池的主要功能是反硝化脫氮。利用水解酸化池出水的碳源和后端回流的硝化液,反硝化菌在溶解氧濃度極低或缺氧情況下可以利用硝酸鹽中氮作為電子受體氧化有機物,將硝酸鹽還原成氮氣,從而實現污水的脫氮過程。

     好氧池的主要功能是氧化有機質和硝化氨氮,懸浮生長的活性污泥和附著在填料上的生物膜中的異養型微生物在有氧的條件下,將廢水中的一部分有機物用于合成新的細胞,將另一部分有機物進行分解代謝以便獲得細胞合成所需的能量,其最終產物是CO2 和H2O 等穩定物質。在有機物被氧化的同時,污水中的有機氮也被轉化成氨氮,氨氮在溶解氧充足、泥齡較長的情況下,被硝化細菌進一步轉化成亞硝酸鹽和硝酸鹽,并回流至缺氧池,結合反硝化細菌實現生物脫氮。

     好氧池混合液進入二沉池,發生泥水分離,部分污泥回流至系統前端生化區,剩余污泥定期排放至儲泥池,上清液排放至后續處理系統。

     為保證生化處理系統在冬季寒冷條件下能達到較好的處理效果,需對生化系統進行升溫,熱源采用引入就近的蒸汽。

     水解酸化+A/O一體化設備的出水自流進入A2/O+MBR地埋一體化設備,A2/O+MBR地埋一體化設備設置厭氧池、缺氧池、好氧池和MBR膜池。

     廢水進入厭氧區,在厭氧微生物的作用下,發生水解酸化、產甲烷代謝。大分子有機物被轉化為小分子的有機物,直至轉化為無機態。缺氧區和好氧區工藝原理與前面類似,二級生化處理系統可充分保證脫氮效果,為保證在低C/N比條件下的脫氮效果,設有人工碳源投加裝置。

     MBR池為膜生物反應器,設置單獨的膜池,將MBR膜組件放在膜池內,通過泵的負壓抽吸作用得到膜過濾出水,膜組件下部設曝氣擾動,以減緩膜污染。MBR具有高效的固液分離性能,分離效果大大強于傳統的二沉池。MBR的污泥產量極低,污泥可回流至前端的缺氧池和好氧池,降低污泥處置成本。

     MBR產水進入中間水池,同時MBR的反沖洗水來自于中間水池的存水。

     中間水池的存水進入微生物+植物復合床,微生物+植物復合床污水處理技術是利用生物填料吸附、植物吸收轉化、微生物分解,共同作用達到凈化污水的目標。高分子生物填料組成的復合床,能把廢水中的有害物質迅速吸附,同時使特種生物菌高密度著床,為植物和微生物生命活動創造平臺。特種植物通過光合作用,將生物填料吸附的有害物質中碳氫氧氮磷鉀鈣鎂等各種元素轉化為可生物降解的植物纖維,并產生氧氣通過桿莖傳輸到植物根區釋放出來。通過這一過程,使生物填料自動得到修復和活化。植物根系范圍內植入的特種生物菌,結合植物的生長和光合作用,對有害物質進行消化和分解,從而達到凈化生物填料的作用。微生物+植物復合床通過以上過程有機循環,使之長期穩定有效地對污染水體進行處理,從而達到污水凈化的目標。該污水處理技術是我公司的專利技術(專利授權號:ZL201520251979.X),具有經濟、環保、節能、高效等諸多優點。

     微生物+植物復合床出水進入出水收集池,經過精密保安過濾器、紫外消毒器后進入回用水池,可達標回用。

     儲泥池對物化污泥和生化污泥進行集中收集,集中調理,利用隔膜壓濾機進行機械脫水。脫水泥餅外運處置,儲泥池上清液和機械脫水產生的濾液回流至調節池。

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