公布日：2022.12.27
申請(qǐng)日：2022.10.31
分類(lèi)號(hào)：C02F9/10(2006.01)I;C05G3/40(2020.01)I;C05G1/00(2006.01)I;C01C1/24(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;
C02F101/20(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及磷酸鐵鋰電池母液廢水的處理系統(tǒng)及方法，磷酸鐵鋰電池母液廢水的處理系統(tǒng)包括對(duì)母液進(jìn)行曝氣使其混合勻質(zhì)，并對(duì)母液中的鐵錳進(jìn)行氧化，使母液中的重金屬沉淀輸出預(yù)處理后母液并生產(chǎn)緩釋肥的預(yù)處理單元；去除預(yù)處理后母液中的顆粒物、多價(jià)金屬離子和結(jié)垢離子，輸出分離處理后母液的分離單元；對(duì)分離處理后母液進(jìn)行濃縮，輸出濃縮液的濃縮單元；使?jié)饪s液中的硫酸銨鹽結(jié)晶析出的結(jié)晶單元。本發(fā)明能夠?qū)⒘姿徼F鋰電池母液廢水轉(zhuǎn)化為高純度硫酸銨鹽；實(shí)現(xiàn)資源回收利用和零排放，且成本低、效益高。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種磷酸鐵鋰電池母液廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：包括：預(yù)處理單元（10），用于對(duì)母液進(jìn)行曝氣使其混合勻質(zhì)，并對(duì)母液中的鐵錳進(jìn)行氧化；使母液中的重金屬沉淀輸出預(yù)處理后母液并生產(chǎn)緩釋肥；分離單元（20），用于去除預(yù)處理后母液中的顆粒物、多價(jià)金屬離子和結(jié)垢離子，輸出分離處理后母液；濃縮單元（30），用于對(duì)分離處理后母液進(jìn)行濃縮，輸出濃縮液；結(jié)晶單元（40），用于使?jié)饪s液中的硫酸銨鹽結(jié)晶析出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸鐵鋰電池母液廢水的處理系統(tǒng)及方法，其特征在于：所述預(yù)處理單元（10）包括依次設(shè)置連接的水箱、熱交換設(shè)備、一級(jí)高效沉淀池和二級(jí)高效沉淀池；水箱，用于對(duì)母液進(jìn)行曝氣使其混合勻質(zhì)，使母液中的鐵錳進(jìn)行氧化；熱交換設(shè)備，用于對(duì)母液進(jìn)行熱交換并輸出溫度為15-35℃的母液到一級(jí)高效沉淀池中；一級(jí)高效沉淀池，用于對(duì)重金屬及Ca離子進(jìn)行沉淀去除；二級(jí)高效沉淀池，用于對(duì)母液進(jìn)一步沉淀，使母液中的大部分多價(jià)金屬離子和磷轉(zhuǎn)化為沉淀并生產(chǎn)緩釋肥。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磷酸鐵鋰電池母液廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：所述分離單元（20）包括：錳砂濾池，用于對(duì)預(yù)處理后母液進(jìn)行除錳除濁過(guò)濾；超濾單元，用于對(duì)錳砂濾池輸出的濾液進(jìn)行分子過(guò)濾；離子交換樹(shù)脂單元，用于去除預(yù)處理后母液中的結(jié)垢離子，得到分離處理后母液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磷酸鐵鋰電池母液廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：所述濃縮單元（30）包括高壓反滲透單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磷酸鐵鋰電池母液廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：所述結(jié)晶單元（40）包括蒸發(fā)結(jié)晶裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的磷酸鐵鋰電池母液廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：所述一級(jí)高效沉淀池中pH為7.5-8，二級(jí)高效沉淀池中pH為9-9.5。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磷酸鐵鋰電池母液廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：所述一級(jí)高效沉淀池中加入重捕劑、混凝劑和絮凝劑；二級(jí)高效沉淀池中加入混凝劑和絮凝劑；混凝劑為PAC，絮凝劑為PAM。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磷酸鐵鋰電池母液廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：所述超濾單元和離子交換樹(shù)脂單元之間設(shè)置有水泵，用于將過(guò)濾后的母液提升進(jìn)入離子交換樹(shù)脂單元。
9.一種磷酸鐵鋰電池母液廢水的處理方法，其特征在于：包括如下步驟：（1）、將磷酸鐵鋰電池母液注入預(yù)處理單元（10）進(jìn)行曝氣使其混合勻質(zhì)，使母液中的鐵錳進(jìn)行氧化；使母液中的重金屬沉淀輸出預(yù)處理后母液并生產(chǎn)緩釋肥；（2）、將預(yù)處理后母液注入分離單元（20）去除預(yù)處理后母液中的顆粒物、多價(jià)金屬離子和結(jié)垢離子，輸出分離處理后母液；（3）、將分離處理后母液注入濃縮單元（30）進(jìn)行濃縮，輸出濃縮液；（4）、將濃縮液注入結(jié)晶單元（40）結(jié)晶析出硫酸銨鹽。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的磷酸鐵鋰電池母液廢水的處理方法，其特征在于：包括如下步驟：（1）、將磷酸鐵鋰電池母液注入水箱進(jìn)行曝氣使其混合勻質(zhì)，使母液中的鐵錳進(jìn)行氧化；然后將母液注入一級(jí)高效沉淀池，調(diào)節(jié)pH值為7.5-8，同時(shí)加入重捕劑、混凝劑及絮凝劑，對(duì)重金屬及Ca離子進(jìn)行沉淀去除；一級(jí)高效沉淀池沉淀后重力流入二級(jí)高效沉淀池，調(diào)節(jié)pH值為9-9.5，同時(shí)加入混凝劑及絮凝劑，使母液中的重金屬沉淀輸出預(yù)處理后母液并生產(chǎn)緩釋肥；（2）、將預(yù)處理后母液注入錳砂濾池和超濾單元進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾后水通過(guò)水泵提升進(jìn)入離子交換樹(shù)脂單元去除預(yù)處理后母液中的顆粒物、多價(jià)金屬離子和結(jié)垢離子，輸出分離處理后母液；（3）、將分離處理后母液注入高壓反滲透單元進(jìn)行濃縮，將母液濃縮至150000PPM-160000PPM，輸出濃縮液；（4）、將濃縮液注入蒸發(fā)結(jié)晶裝置結(jié)晶析出硫酸銨鹽，經(jīng)干燥后包裝待用；結(jié)晶殘液進(jìn)一步結(jié)晶干燥后得到磷酸銨和硫酸銨復(fù)合肥。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種磷酸鐵鋰電池母液廢水的處理系統(tǒng)及方法，它能夠?qū)⒘姿徼F鋰電池母液廢水轉(zhuǎn)化為高純度硫酸銨鹽；實(shí)現(xiàn)資源回收利用和零排放，且成本低、效益高。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：磷酸鐵鋰電池母液廢水的處理系統(tǒng)，包括：預(yù)處理單元，用于對(duì)母液進(jìn)行曝氣使其混合勻質(zhì)，并對(duì)母液中的鐵錳進(jìn)行氧化；使母液中的重金屬沉淀輸出預(yù)處理后母液并生產(chǎn)緩釋肥；分離單元，用于去除預(yù)處理后母液中的顆粒物、多價(jià)金屬離子和結(jié)垢離子，輸出分離處理后母液；濃縮單元，用于對(duì)分離處理后母液進(jìn)行濃縮，輸出濃縮液；結(jié)晶單元，用于使?jié)饪s液中的硫酸銨鹽結(jié)晶析出。
作為本發(fā)明所述磷酸鐵鋰電池母液廢水的處理系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，所述預(yù)處理單元包括依次設(shè)置連接的水箱、熱交換設(shè)備、一級(jí)高效沉淀池和二級(jí)高效沉淀池；水箱，用于對(duì)母液進(jìn)行曝氣使其混合勻質(zhì)，使母液中的鐵錳進(jìn)行氧化；熱交換設(shè)備，用于對(duì)母液進(jìn)行熱交換并輸出溫度為15-35℃的母液到一級(jí)高效沉淀池中；一級(jí)高效沉淀池，用于對(duì)重金屬及Ca離子進(jìn)行沉淀去除；二級(jí)高效沉淀池，用于對(duì)母液進(jìn)一步沉淀，使母液中的大部分多價(jià)金屬離子和磷轉(zhuǎn)化為沉淀并生產(chǎn)緩釋肥。
作為本發(fā)明所述磷酸鐵鋰電池母液廢水的處理系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，所述分離單元包括：錳砂濾池，用于對(duì)預(yù)處理后母液進(jìn)行除錳除濁過(guò)濾；超濾單元，用于對(duì)錳砂濾池輸出的濾液進(jìn)行分子過(guò)濾；離子交換樹(shù)脂單元，用于吸附超濾單元輸出的超濾產(chǎn)水中的大部分多價(jià)金屬離子，得到分離處理后母液；保護(hù)反滲透膜裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。
作為本發(fā)明所述磷酸鐵鋰電池母液廢水的處理系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，所述濃縮單元包括高壓反滲透單元。
作為本發(fā)明所述磷酸鐵鋰電池母液廢水的處理系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，所述結(jié)晶單元包括蒸發(fā)結(jié)晶裝置。
作為本發(fā)明所述磷酸鐵鋰電池母液廢水的處理系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，所述一級(jí)高效沉淀池中pH為7.5-8，二級(jí)高效沉淀池中pH為9-9.5。
作為本發(fā)明所述磷酸鐵鋰電池母液廢水的處理系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，所述一級(jí)高效沉淀池中加入重捕劑、混凝劑和絮凝劑；二級(jí)高效沉淀池中加入混凝劑和絮凝劑；混凝劑為PAC，絮凝劑為PAM。
作為本發(fā)明所述磷酸鐵鋰電池母液廢水的處理系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，所述超濾單元和離子交換樹(shù)脂單元之間設(shè)置有水泵，用于將過(guò)濾后的母液提升進(jìn)入離子交換樹(shù)脂單元。
一種磷酸鐵鋰電池母液廢水的處理方法，包括如下步驟：（1）、將磷酸鐵鋰電池母液注入預(yù)處理單元（10）進(jìn)行曝氣使其混合勻質(zhì)，使母液中的鐵錳進(jìn)行氧化；使母液中的重金屬沉淀輸出預(yù)處理后母液并生產(chǎn)緩釋肥；（2）、將預(yù)處理后母液注入分離單元（20）去除預(yù)處理后母液中的顆粒物、多價(jià)金屬離子和結(jié)垢離子，輸出分離處理后母液；（3）、將分離處理后母液注入濃縮單元（30）進(jìn)行濃縮，輸出濃縮液；（4）、將濃縮液注入結(jié)晶單元（40）結(jié)晶析出硫酸銨鹽。
作為本發(fā)明所述磷酸鐵鋰電池母液廢水的處理方法的一種優(yōu)選方案，包括如下步驟：（1）、將磷酸鐵鋰電池母液注入水箱進(jìn)行曝氣使其混合勻質(zhì)，使母液中的鐵錳進(jìn)行氧化；然后將母液注入一級(jí)高效沉淀池，加入氨水調(diào)節(jié)pH值為7.5-8，同時(shí)加入重捕劑、混凝劑及絮凝劑，對(duì)重金屬及Ca離子進(jìn)行沉淀去除；一級(jí)高效沉淀池沉淀后重力流入二級(jí)高效沉淀池，調(diào)節(jié)pH值為9-9.5，同時(shí)加入混凝劑及絮凝劑，使母液中的重金屬沉淀輸出預(yù)處理后母液并生產(chǎn)緩釋肥；（2）、將預(yù)處理后母液注入錳砂濾池和超濾單元進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾后水通過(guò)水泵提升進(jìn)入離子交換樹(shù)脂單元去除預(yù)處理后母液中的顆粒物、多價(jià)金屬離子和結(jié)垢離子，輸出分離處理后母液，保護(hù)反滲透膜裝置的穩(wěn)定運(yùn)行；（3）、將分離處理后母液注入高壓反滲透單元進(jìn)行濃縮，將母液濃縮至150000PPM-160000PPM，輸出濃縮液；（4）、將濃縮液注入蒸發(fā)結(jié)晶裝置結(jié)晶析出硫酸銨鹽，經(jīng)干燥后包裝待用，結(jié)晶殘液進(jìn)一步結(jié)晶干燥后得到磷酸銨和硫酸銨復(fù)合肥。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明處理的母液為高濃鹽水，它能夠?qū)⒘姿徼F鋰電池母液廢水轉(zhuǎn)化為高純度硫酸銨鹽；實(shí)現(xiàn)資源回收利用和零排放，且成本低、效益高。
（1）本發(fā)明中磷酸鐵鋰電池母液廢水的處理系統(tǒng)能夠?qū)⒘姿徼F鋰電池母液廢水轉(zhuǎn)化為高純度硫酸銨鹽；產(chǎn)鹽純度高。
（2）本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，能充分實(shí)現(xiàn)資源回收利用和零排放，且成本低、效益高。
（3）本發(fā)明經(jīng)二級(jí)高效沉淀池沉淀后生產(chǎn)緩釋肥，實(shí)現(xiàn)了緩釋肥資源化回收。
（4）本發(fā)明進(jìn)蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)物為兩種，一種是高純度硫酸銨，另一種是不能回收的雜鹽。
（5）本發(fā)明有效解決了常規(guī)技術(shù)在對(duì)磷酸鐵電池廢水進(jìn)行處理時(shí)，存在的物料資源浪費(fèi)、污泥產(chǎn)量大、水資源利用率低的情況。
（發(fā)明人：朱來(lái)松;高占平;蔡誠(chéng);李靖梅;謝婷婷）
