本实用新型属于锂电废水排放处理领域，尤其是一种锂电正极三元前驱体废水处理装置。
背景技术：
随着社会的发展，对于材料的环境友好、可持续发展要求越来越高，锂离子电池作为一种新型绿色二次电池，得到了广泛的应用。锂离子电池的主要部件有正极、负极、电解液和隔膜等。在锂离子电池正极材料中，镍钴锰酸锂(NCM)三元材料综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三种锂离子电池正极材料的优点，三种过渡金属元素存在明显的协同效应，且能量密度高，价格相对合适，被认为是目前最有前途的正极材料之一。目前市场上生产镍钴锰酸锂(NCM)三元材料普遍采用的方法是将镍钴锰三元前驱体和碳酸锂或氢氧化锂混合，经高温煅烧后得到镍钴锰酸锂(NCM)三元材料。
目前生产镍钴锰三元前驱体主要采用的是共沉淀法，即镍盐、钴盐、锰盐按照一定的比例配成溶液，在氢氧化钠、氨存在的条件下形成氢氧化镍钴锰沉淀，再通过离心洗涤、浆化、干燥等步骤得到合格的产品，在离心洗涤的过程中就伴随着大量含有氨氮、重金属、硫酸钠等的废水产生，并且需要回收利用。离心洗涤产生的废水分为两部分，一是离心分离出来的浓母液，二是清水洗涤后产生的低浓度洗水，目前处理这些废水的方法也很多，但普遍认为将低浓度洗水通过膜浓缩将大部分洗水预处理，产生75％左右可排放标准废水和25％左右被截留下来的高浓度废水，高浓度废水再与浓母液混合进行下一步处理，处理这些废水主要分为三个部分，一是除去重金属，二是除去氨氮，三是蒸发结晶得到硫酸钠和冷凝蒸馏水。除重金属是利用加药、调碱等方法使镍、钴、锰离子生成沉淀再通过过滤除去，然后经脱氨塔除去氨氮，再进入蒸发结晶系统除去硫酸钠。
在上述脱氨塔和蒸发结晶系统中均需要蒸汽提供热量，因此在三元前驱体生产厂家需要通过修建锅炉房等方法来提供蒸汽，提高了生产厂家的生产成本；而且脱氨塔所需的源源不断的蒸汽经与废水接触后成为废水的一部分进入后续蒸发结晶系统而浪费。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种锂电正极三元前驱体废水处理装置，解决现有三元前驱体生产厂家通过修建锅炉房等方法为脱氨塔提供蒸汽而造成资源浪费的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种锂电正极三元前驱体废水处理装置，所述废水处理装置包括脱氨系统和MVR系统；
所述脱氨系统包括脱氨塔、冷凝回流器、换热器、pH调节池以及洗氨塔；所述脱氨塔设有顶部进料口、顶部出料口、底部出料口及下部进料口，所述冷凝回流器设有冷凝回流器第一进料口、冷凝回流器第一出料口以及冷凝回流器第二进料口、冷凝回流器第二出料口以及冷凝液出口，所述换热器设有换热器第一进料口、换热器第一出料口以及换热器第二进料口、换热器第二出料口；所述脱氨塔顶部进料口与换热器第一出料口连接，所述换热器第二进料口与脱氨塔底部出料口连接，换热器第二出料口与pH调节池连接；所述脱氨塔顶部出料口与冷凝回流器第一进料口连接，冷凝回流器冷凝液出口通过泵与脱氨塔上部连接；冷凝回流器第一出料口与洗氨塔连接，所述冷凝回流器第一出料口与洗氨塔之间设有真空泵；
所述MVR系统包括降膜蒸发器、预热器、气液分离罐、冷凝水罐、结晶加热器、结晶分离器、压缩机、二次压缩机以及稠厚器；所述降膜蒸发器设有废水进口、废水出口、蒸汽进口及冷凝液出口，所述pH调节池与预热器连接，所述预热器与降膜蒸发器废水进口连接，所述降膜蒸发器废水出口与气液分离罐下部连接，所述气液分离罐顶部与压缩机进口连接，所述气液分离罐底部与结晶加热器连接，所述结晶加热器与结晶分离器连接，所述结晶分离器下部与稠厚器连接、上部与压缩机进口连接；所述压缩机出口分别与二次压缩机进口和降膜蒸发器蒸汽进口及结晶加热器连接，所述二次压缩机出口与脱氨塔下部进料口连接，所述降膜蒸发器冷凝液出口与冷凝水罐连接，所述结晶加热器与冷凝水罐连接，所述冷凝水罐出口分别与预热器及冷凝回流器第二进料口连接，所述冷凝回流器第二出料口与压缩机进口连接。
进一步的，所述的降膜蒸发器废水出口通过泵与降膜蒸发器废水进口连接。
进一步的，所述的结晶分离器下部通过泵与结晶加热器连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型在锂电池三元前驱体生产过程中，不使用外在蒸汽供应，保证废水处理工段的正常运行，充分回收了系统热量，减少了锅炉等设备投资，减少了废水排出量；换热器、冷凝回流器及预热器等实现了热能综合利用，降低了能耗，提高了企业的经济效益。
附图说明
图1是本实用新型实施例的装置示意图；
图中标记为：1-脱氨塔、2-换热器、3-冷凝回流器、4-洗氨塔、5-pH调节池、6-预热器、7-降膜蒸发器、8-气液分离罐、9-结晶加热器、10-结晶分离器、11-压缩机、12-二次压缩机、13-稠厚器、14-冷凝水罐、15-泵、16-泵、17-泵、18-真空泵。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1所示，本实用新型的一种锂电正极三元前驱体废水处理装置，所述废水处理装置包括脱氨系统和MVR系统；除重金属后的碱性废液进入换热器2与脱氨塔1底部出料口出来的废水换热后从脱氨塔1顶部进料口通入，与脱氨塔1下部进料口通入的蒸汽接触，这是一个氨的精馏过程，由于氨的相对挥发度比水小，氨从废水中逃逸进入上层塔板，从而废水中氨浓度降低进入下层塔板，通过对脱氨塔设计使塔顶、塔底出料达到生产要求，塔顶产生的是105℃左右的氨气和大部分水蒸气的混合气体，混合气体从脱氨塔1顶部出料口出来通过冷凝回流器第一进料口进入冷凝回流器3，与来自冷凝水罐14的冷凝水进行换热，换热过后混合气体中的水蒸气变成冷凝水，通过回流泵16打入脱氨塔1上部，混合气体中未被冷凝的富氨蒸汽通过真空泵18送入洗氨塔4用冷水吸收制得氨水，真空泵18同时造成脱氨塔1内负压，使氨更容易挥发；来自冷凝水罐14的冷凝水则被闪蒸变成水蒸汽，通入压缩机11继续使用。
脱氨塔1底部出料口出来的低氨废水与进入换热器2与碱性废液换热回收热量后进入pH调节池5调节pH至中性，同时被冷却，再经过预热器6与来自冷凝水罐14的冷凝水换热后由降膜蒸发器7废水进口进入降膜蒸发器7，低氨废水在降膜蒸发器7中蒸发形成过饱和溶液和水蒸气，然后进入气液分离罐8分离后过饱和溶液进入结晶加热器9浓缩结晶，然后进入结晶分离器10进一步分离后硫酸钠等结晶体进入稠厚器13；气液分离罐8及结晶分离器10中的水蒸气进入压缩机11增温增压，增压后的蒸汽大部分用于降膜蒸发器7和结晶加热器蒸9发需要，另一部分通过二次压缩机12再压缩，达到脱氨塔1所需蒸汽要求，为脱氨塔1提供热源，这就解决了脱氨塔1的蒸汽供应问题，与此同时减少了废水的排出量。
本实用新型所述方式是通过真空泵18维持脱氨塔1内负压，使蒸氨温度降低，从而减轻二次压缩的负荷。从以往的脱氨方法来看，脱氨塔塔顶常采用的是全凝部分回流的方式，将塔顶蒸汽冷凝到较低温度然后回流达到分离产品要求，这就导致了大量能量的损失，而采用MVR冷凝水冷却，只将水蒸气冷凝，而且还保持98℃左右的温度，这就将能量转移到了MVR系统中，且保留自身大部分能量，在这种情况下氨气只被吸收少部分，便得到了富氨蒸汽，便于制备氨水，水蒸气可以蒸发等量的冷凝水，在MVR系统中由于部分蒸汽被引出他用，则需要补充热焓，而冷凝水蒸汽便可用于补充，二者量相当，可以相互补充，或者对脱氨塔进行不同的工艺设计使二者量相当以保持平稳运行，这样也使得脱氨塔塔板数量减少，制造成本降低。
实施例：
如图1所示，一种锂电正极三元前驱体废水处理装置，所述废水处理装置包括脱氨系统和MVR系统；所述脱氨系统包括脱氨塔1、冷凝回流器3、换热器2、pH调节池5以及洗氨塔4；所述脱氨塔1设有顶部进料口、顶部出料口、底部出料口及下部进料口，所述冷凝回流器3设有冷凝回流器第一进料口、冷凝回流器第一出料口以及冷凝回流器第二进料口、冷凝回流器第二出料口以及冷凝液出口，所述换热器2设有换热器第一进料口、换热器第一出料口以及换热器第二进料口、换热器第二出料口；所述脱氨塔1顶部进料口与换热器2第一出料口连接，所述换热器2第二进料口与脱氨塔底部出料口连接，换热器2第二出料口与pH调节池5连接；所述脱氨塔1顶部出料口与冷凝回流器3第一进料口连接，冷凝回流器3冷凝液出口通过泵与脱氨塔1上部连接；冷凝回流器3第一出料口与洗氨塔4连接，所述冷凝回流器3第一出料口与洗氨塔4之间设有真空泵18；
所述MVR系统包括降膜蒸发器7、预热器6、气液分离罐8、冷凝水罐14、结晶加热器9、结晶分离器10、压缩机11、二次压缩机12以及稠厚器13；所述降膜蒸发器7设有废水进口、废水出口、蒸汽进口及冷凝液出口，所述pH调节池5与预热器6连接，所述预热器6与降膜蒸发器7废水进口连接，所述降膜蒸发器7废水出口与气液分离罐8下部连接，所述的降膜蒸发器7废水出口通过泵17与降膜蒸发器7废水进口连接。所述气液分离罐8顶部与压缩机11进口连接，所述气液分离罐8底部与结晶加热器9连接，所述结晶加热器9与结晶分离器10连接，所述结晶分离器10下部与稠厚器13连接、上部与压缩机11进口连接；所述的结晶分离器10下部通过泵15与结晶加热器9连接。所述压缩机11出口分别与二次压缩机12进口和降膜蒸发器7蒸汽进口及结晶加热器9连接，所述二次压缩机12出口与脱氨塔1下部进料口连接，所述降膜蒸发器7冷凝液出口与冷凝水罐14连接，所述结晶加热器9与冷凝水罐14连接，所述冷凝水罐14出口分别与预热器6及冷凝回流器3第二进料口连接，所述冷凝回流器3第二出料口与压缩机11进口连接。