眾所周知，鋰電池作為一種新興能源產(chǎn)業(yè)，發(fā)展迅速,但鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時也帶來了巨大的生產(chǎn)廢水排放量，我國鋰電池產(chǎn)量雖然已經(jīng)位居世界第一，但是針對鋰電池生產(chǎn)線廢水處理卻缺乏成熟有效的處理工藝，鋰電池生產(chǎn)線廢水的整體處理效果并不理想，導(dǎo)致很多鋰電池生產(chǎn)企業(yè)周圍的水生態(tài)環(huán)境都遭到不同程度的污染和破壞;因此鋰電池廢水處理工藝是一種重要的環(huán)保技術(shù)，它可以有效地處理鋰電池生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水，減少對環(huán)境的污染。鋰電池廢水處理工藝主要包括物理、化學(xué)和生物處理等多種方法，下面我們來詳細(xì)了解一下。 1.1、鋰電池工業(yè)污水主要為陰極和陽極清洗廢水，主要的污染因子為氮甲基吡咯烷酮(NMP)、鈷酸鋰、碳粉、膠類物質(zhì)，成分復(fù)雜、可生化性差；特征污染物氮甲基吡咯烷酮屬于氮雜環(huán)化合物，結(jié)構(gòu)高度穩(wěn)定，不易生物降解且具有較強的生物毒性；許多鋰電池生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)廢水采用陰極廢水、陽極廢水分別收集，收集后處理運用的工藝也有所不一樣。 1.2、鋰電池生產(chǎn)廢水性質(zhì) 1）水質(zhì)水量波動大：由于鋰電池產(chǎn)量的不固定性、生產(chǎn)原料的復(fù)雜性、廢水采取間歇性排放及生產(chǎn)采用半自動化等原因，導(dǎo)致鋰電池生產(chǎn)過程中水量控制不精確，產(chǎn)生的廢水水質(zhì)水量波動性較大。 2）水質(zhì)復(fù)雜、可生化性差：鋰電池生產(chǎn)廢水具有COD和SS的含量高、BOD5含量很低、有一定生物毒性、不易生物降解的污染物含量高、水質(zhì)和水量的波動性較大等多種特點，該類廢水化學(xué)需氧量（COD）在2000mg/L（以CODcr計）以上，且BOD/COD的值一般在0.1以下，可生化性極差，使用常規(guī)處理工藝難以將其達標(biāo)處理。 2、鋰電池廢水處理工藝主要包括物理、化學(xué)和生物處理等多種方法，下面我們來詳細(xì)了解一下。 2.1、物理處理是鋰電池廢水處理的第一步，它主要是通過過濾、沉淀、吸附等方法將廢水中的懸浮物、沉淀物和有機物等物質(zhì)去除。這種方法簡單易行，但處理效果有限，只能去除一部分污染物。 2.2、化學(xué)處理是鋰電池廢水處理的重要手段之一，它主要是通過添加化學(xué)藥劑，使污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而達到去除的目的。常用的化學(xué)藥劑有氧化劑、還原劑、沉淀劑等。這種方法處理效果較好，但需要投入大量的化學(xué)藥劑，成本較高。 2.3、生物處理是鋰電池廢水處理的一種新興技術(shù)，它主要是利用微生物的代謝作用，將廢水中的有機物分解為無害物質(zhì)；這種方法處理效果好，成本低，對環(huán)境友好，但需要一定的技術(shù)和設(shè)備支持。 2.4、除了以上三種方法，還有一些其他的處理方法，如電化學(xué)處理、膜分離處理等。這些方法各有優(yōu)缺點，可以根據(jù)實際情況選擇合適的處理方法。 鋰電池廢水處理工藝是一項重要的環(huán)保技術(shù)，它可以有效地減少鋰電池生產(chǎn)過程中對環(huán)境的污染。我們應(yīng)該積極推廣和應(yīng)用這種技術(shù)，為保護環(huán)境、促進可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。 3、鋰電池生產(chǎn)線廢水綜合處理工藝介紹：目前對于鋰電池新材料生產(chǎn)廢水處理通常采用化學(xué)氧化分解、電解、活性炭吸附以及反滲透等處理技術(shù)，而且由于現(xiàn)行電池工業(yè)污水排放標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格化，采用單一工藝難以將其處理達標(biāo)，需采用組合工藝聯(lián)合運行方可將其處理達到《電池工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB30484-2013）中表3的水污染物特別排放限值。 3.1、目前鋰電池行業(yè)生產(chǎn)廢水主要的處理工藝以“預(yù)處理+生化”工藝為主，廢水經(jīng)過生化處理后，還需要采用深度處理方法對廢水進行深度處理，以達到廢水回用目的或者保證出水水質(zhì)穩(wěn)定達標(biāo)。常用的深度處理方法有：活性炭吸附法、膜分離法、離子交換法、雙膜法、蒸發(fā)濃縮法等。 4、某鋰電池新材料生產(chǎn)廢水處理工程設(shè)計介紹：江蘇某鋰電池新材料有限公司主要從事鋰離子電池正極材料研發(fā)生產(chǎn)，其污水來源主要為生產(chǎn)過程產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水及地面、設(shè)備沖洗水。該公司生產(chǎn)廢水經(jīng)處理后外排至園區(qū)污水廠，根據(jù)有關(guān)要求，廢水經(jīng)處理后外排水質(zhì)應(yīng)符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》表1中三級標(biāo)準(zhǔn)。 2）廢水特性和處理流程 （1）廢水特性：根據(jù)該公司所提供的廢水及前期調(diào)研資料可知，該生產(chǎn)廢水具有水量大、CODcr高，硫酸鹽濃度高等特點，因此擬采用物化預(yù)處理先去除SO42-、Fe2+、PO43-，再通過生化處理削減CODcr的污水處理工藝。 （2）處理流程 A.生產(chǎn)廢水預(yù)處理:根據(jù)生產(chǎn)廢水中SO42-、Fe2+、 PO43-含量高的特性，對水樣的反復(fù)試驗結(jié)果，本設(shè)計對生產(chǎn)廢水進行針對性的預(yù)處理，采用以反應(yīng)+壓濾+混凝沉淀為主的預(yù)處理工藝。 a.污水首先經(jīng)過格柵過濾，去除污水中飄浮物，以免堵塞水泵。污水然后在調(diào)節(jié)池中聚集。 b.調(diào)節(jié)池可對污水進行水量的調(diào)節(jié)和均勻水質(zhì)，減少對核心處理工藝的沖擊，調(diào)節(jié)池中設(shè)置穿孔曝氣管進行預(yù)曝攪拌。調(diào)節(jié)池中平均水力停留時間為12.0h，出水提升至反應(yīng)池。 c.反應(yīng)池可去除廢水中的硫酸根、磷酸根、鐵離子，降低生化處理的抑制作用;通過投加石灰溶液與上述離子反應(yīng)形成沉淀，同時利用形成的沉淀物網(wǎng)捕水中一部分呈懸浮狀態(tài)的污染物，使污染物濃度得以一定程度的降低，降低后繼生化處理工藝的負(fù)荷。反應(yīng)池平均停留時間為1.0h，反應(yīng)池內(nèi)的泥水混合物經(jīng)泵提升至壓濾機進行泥水分離。 d.壓濾機可進行泥水分離。由于該廢水投加石灰后，泥水無法通過自然沉淀得以分離，故采用壓濾機強行固液分離，泥渣外運集中處理，濾出水自流進入曝氣反應(yīng)池。 E.綜合廢水生物處理:經(jīng)預(yù)處理的工業(yè)污水和生活污水在集水池中混合，集水池可對生化系統(tǒng)進行配水，使各項水質(zhì)在進生化系統(tǒng)處理的水質(zhì)范圍之內(nèi)，以確保生化系統(tǒng)有序有效的運行。混凝沉淀池出水pH值仍超過了生化處理微生物所能承受的范圍，需進行pH調(diào)節(jié)，在集水池內(nèi)設(shè)置pH調(diào)節(jié)區(qū)，加酸調(diào)節(jié)pH值在6-9范圍內(nèi)，集水池平均停留時間為2.5h，出水提升至UASB池。 F.UASB池利用厭氧微生物降解廢水中大部分有機污染物，并將好氧微生物難降解的大分子有機物轉(zhuǎn)化為易降解的小分子有機物，提高污水的可生化性能，為接觸氧化池提供較好的水質(zhì)條件，提高處理效率;同時厭氧微生物硫化菌能夠?qū)⑶岸晤A(yù)處理出水中殘留的鐵離子、硫酸根離子轉(zhuǎn)化為硫化鐵沉淀，進一步降低后繼好氧處理的抑制作用。 G.為保證UASB池處理效果，當(dāng)進入UASB池中CODcr濃度超過10000mg/l時，將UASB池出水部分回流至集水池進行稀釋，UASB池平均水力停留時間為72.0h，出水自流進入接觸氧化池。 5)工藝設(shè)計與主要構(gòu)筑物 （1）調(diào)節(jié)池，1座，有效水深取3.5m，有效容積500m3，HRT為12h。 （2）反應(yīng)池，與調(diào)節(jié)池合建。反應(yīng)池分為兩格，一個為反應(yīng)區(qū)，一格為混合區(qū)，總停留時間選取1.0h。設(shè)置機械攪拌，使藥劑與污水充分混合，設(shè)置溶藥與投藥系統(tǒng)投加石灰. （3）曝氣反應(yīng)池，1座，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，與調(diào)節(jié)池合建。曝氣反應(yīng)池內(nèi)采用穿孔空氣管攪拌，使空氣中CO2參與反應(yīng)，曝氣反應(yīng)池總停留時間為3.0h，設(shè)置3臺65GW25-15-2.2型污水提升泵，2用1備。 （4）混凝沉淀池，1座，選取表面負(fù)荷0.77m3/（m2.h），沉淀分離時間選取3.0h。沉淀水深取2.40m，保護高度取0.3m，緩沖區(qū)高度取0.8m，污泥區(qū)深度取1.5m，沉淀池總深度為5.0m。 （5）UASB反應(yīng)池，1座，平均停留時間72.0h，有效容積3000m3，容積負(fù)荷6.75kgCOD/（m3.d）。UASB池出水自流進入接觸氧化池。 （6）中沉池，采用豎流式沉淀池。選取表面負(fù)荷0.82m3/（m2.h），沉淀分離時間選取3.6h。 （7）接觸氧化池，1座，平均停留時間30.0h，有效容積1260m3，容積負(fù)荷1.39kgCOD/（m3.d）。 （8）二沉池，1座，采用平流式沉淀池。選取表面負(fù)荷0.65m3/（m2.h），沉淀分離時間選取4.0h。 （9）污泥濃縮池，2座，有效容積140m3，儲泥時間17h。 （10）壓濾機房，建1座12.5×14.0m壓濾機房，彩鋼雨棚。 （11）加藥系統(tǒng)，包括溶藥系統(tǒng)、投藥系統(tǒng)與回調(diào)PH系統(tǒng)，溶解固體石灰。 （12）實際運行效果：本工程在江蘇某鋰電池新材料有限公司得到順利實施，該廠廢水經(jīng)過處理后出水符合當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的相關(guān)要求，污水處理站出水COD≤500mg/L、BOD5-≤300mg/L、pH6.0-9.0、SS≤400mg/L。 6）運行成本分析：廢水處理的運行費用主要包括：電耗、藥劑費等。 （1）電耗部分：污水處理站裝機容量為237.85kw，運行負(fù)荷為154.75kw，每天耗電3178kw.h。 （2）藥劑費：處理每噸水藥劑費用：5.44元/m3廢水。 （3）合計：處理每噸水日常運行費用為：7.34元/m3廢水。轉(zhuǎn)自微信公眾號：企科技中心
