一种锂电池工业生产洗涤废水资源化处理系统的制作方法

本实用新型属于工业废水处理技术领域，涉及一种锂电池工业生产洗涤废水资源化处理系统。

背景技术：

锂电池广泛应用在日常生活中，作为一种相对清洁的能源，它已经发展成为一个重要的电池工业产品。目前锂电池生产工厂的生产废水主要源自阳、阴极生产过程中产生的清洗废水，此类废水含有n-甲基吡咯烷酮（nmp）、聚偏氟乙烯（pvdf）、碳粉、丙酮等难降解有机物，也存在钴酸锂、磷酸铁锂等无机物质，锂电池工业生产废水的主要特点：排放间歇性，水质波动较大，可生化学差，较难处理。

目前这类生产废水主要的处理方法有：物化法和生化法。物化法包括高级氧化、电解、混凝沉淀、生物炭吸附、纳滤、反渗透等技术。生化法则包括传统活性污泥法、厌氧生物处理法、生物膜法等技术。上述处理方法均各有利弊，采用单一处理技术难以使处理后的生产废水达到《电池工业排放标准》(gb30484-2013)二级直排标准，且运行成本偏高。整合、联用物化、生化处理技术，相互间取长补短，是高效处理难降解的锂电池生产废水的可行途径和重要的研究方向。近年来，国家对环保工作日益重视，加大了对重点污染行业如锂电池生产企业生产废水处理情况的巡视工作，地方政府也对车企提出了增产不增污的要求，开发操作简单、处理效果好、运行成本低的锂电池生产废水处理系统显得尤为急迫和势在必行。

因此，亟需提供一种锂电池工业生产洗涤废水资源化处理系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，针对现有技术中存在的问题，提供一种锂电池工业生产洗涤废水资源化处理系统。

为此，本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：

一种锂电池工业生产洗涤废水资源化处理系统，其特征在于：所述锂电池工业生产洗涤废水资源化处理系统包括顺次布置且经管道连接的废水收集池、微滤装置、第一换热器、超滤膜装置、反渗透单元、氨回收单元、冷冻结晶装置和流化床；所述微滤装置的产水出口与第一换热器的热源入口相连通，所述超滤膜装置的产水出口与反渗透单元的入口相连通，所述反渗透单元的浓水出口与氨回收单元的入口相连通，所述氨回收单元的的废水出口与冷冻结晶装置的入口相连通，所述冷冻结晶装置的出料口与流化床的入口相连通。

在采用上述技术方案的同时，本实用新型还可以采用或者组合采用如下技术方案：

作为本实用新型的优选技术方案：所述冷冻结晶装置的母液出口与废水收集池相连通。

作为本实用新型的优选技术方案：所述第一换热器和超滤膜装置之间的连接管道上还设有第一ph调节池，所述第一ph调节池内投加酸液。

作为本实用新型的优选技术方案：所述第一换热器和超滤膜装置之间的连接管道上还设有碳滤装置和自清洗滤器，所述碳滤装置的产水出与自清洗滤器的入口相连通，所述自清洗滤器的产水出口与超滤膜装置的入口相连通；所述碳滤装置用于对洗涤废水进行吸附处理，所述自清洗滤器用于对洗涤废水进行精过滤处理。

作为本实用新型的优选技术方案：所述反渗透单元包括顺次布置且经管道连接的一级反渗透膜装置、二级反渗透膜装置和三级反渗透膜装置，所述一级反渗透膜装置的浓水出口与浓水反渗透装置的入口相连通，所述一级反渗透膜装置的产水出口与二级反渗透膜装置的入口相连通，所述浓水反渗透装置的浓水出口与氨回收单元的入口相连通，所述二级反渗透膜装置的产水出口与三级反渗透膜装置的入口相连通。

作为本实用新型的优选技术方案：所述二级反渗透膜装置的浓水出口与一级反渗透膜装置的入口相连通；所述三级反渗透膜装置的浓水出口与二级反渗透膜装置的入口相连通。

作为本实用新型的优选技术方案：所述氨回收单元为汽提塔和氨回收装置，所述汽提塔用于汽提洗涤废水中的氨，所述氨回收装置内容纳酸液以吸收来自汽提塔的气态氨或者液态氨。

作为本实用新型的优选技术方案：所述氨回收单元为膜蒸馏装置和氨回收装置，所述膜蒸馏装置用于蒸馏洗涤废水，所述氨回收装置内容纳酸液以吸收来自膜蒸馏装置的气态氨或者液态氨。

作为本实用新型的优选技术方案：所述反渗透单元和氨回收单元之间的连接管道上还设有第二ph调节池，所述第二ph调节池内投加碱液。

作为本实用新型的优选技术方案：所述反渗透单元和氨回收单元之间的连接管道上设有第一换热器或者第二换热器以升温经反渗透单元处理后的洗涤废水。

本实用新型提供一种锂电池工业生产洗涤废水资源化处理系统，具有如下有益效果：

1）锂电池工业生产洗涤废水的ph不小于12，且水温为50~70℃，氨氮的浓度为1000~2000mg/l，硫酸根的浓度为10000~30000mg/l，因此，可以通过第一换热器来降低该洗涤废水的温度，但是为了减少第一换热器内的污垢沉积，在第一换热器的入口之前设置微滤装置，以对洗涤废水进行微滤处理，同时不增加更多的过滤装置或者其他预处理装置，能够更多地回用洗涤废水的余热；

2）通过包含汽提塔和氨回收装置或者膜蒸馏装置和氨回收装置的氨回收单元能够有效地回收洗涤废水中的氨；

3）通过设置第一换热器和第二换热器或者仅设置第一换热器，能够有效地回用洗涤废水本身的余热；若仅设置第一换热器，可以通过洗涤废水升温经反渗透单元反渗透处理的废水，同时还可以降低洗涤废水的水温，减少了额外设置换热器的同时，大大地减少了占地面积，提高了整个系统的集成度，此外，还能够在不同的工艺段上充分地利用第一换热器；

4）通过设置碳滤装置，可以对洗涤废水进行吸附处理，通过设置自清洗滤器，能够对洗涤废水进行精确过滤，过滤精度为80~100μm，并且自清洗滤器能够进行高效反洗；

5）通过在冷冻结晶装置的出料口设置流化床，该流化床为单层圆筒形、多层圆筒形或喷雾造粒干燥流化床的一种，能够高效地对冷冻结晶装置的出料口所排出的晶体进行烘干处理，以回收元明粉；

6）本实用新型所提供的锂电池工业生产洗涤废水资源化处理系统结构简单、处理效果好、运行成本低，减少了环境污染，又节约了水资源和工业生产成本。

附图说明

图1为本实用新型提供的锂电池工业生产洗涤废水资源化处理系统的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

一种锂电池工业生产洗涤废水资源化处理系统，包括顺次布置且经管道连接的废水收集池、微滤装置、第一换热器、超滤膜装置、反渗透单元、氨回收单元、冷冻结晶装置和流化床；微滤装置的产水出口与第一换热器的热源入口相连通，超滤膜装置的产水出口与反渗透单元的入口相连通，反渗透单元的浓水出口与氨回收单元的入口相连通，氨回收单元的的废水出口与冷冻结晶装置的入口相连通，冷冻结晶装置的出料口与流化床的入口相连通。

锂电池工业生产洗涤废水的ph不小于12，且水温为50~70℃，氨氮的浓度为1000~2000mg/l，硫酸根的浓度为10000~30000mg/l。

在本实施例中：冷冻结晶装置的母液出口与废水收集池相连通。

在本实施例中：第一换热器和超滤膜装置之间的连接管道上还设有第一ph调节池，第一ph调节池内投加酸液；当然在其他的实施例中：还可以在超滤膜装置的入口前的管道上设有酸液投加口以调节洗涤废水的ph。

在本实施例中：第一换热器和超滤膜装置之间的连接管道上还设有碳滤装置和自清洗滤器，碳滤装置的产水出与自清洗滤器的入口相连通，自清洗滤器的产水出口与超滤膜装置的入口相连通；碳滤装置用于对洗涤废水进行吸附处理，自清洗滤器用于对洗涤废水进行精过滤处理。

在本实施例中：反渗透单元包括顺次布置且经管道连接的一级反渗透膜装置、二级反渗透膜装置和三级反渗透膜装置，一级反渗透膜装置的浓水出口与浓水反渗透装置的入口相连通，一级反渗透膜装置的产水出口与二级反渗透膜装置的入口相连通，浓水反渗透装置的浓水出口与氨回收单元的入口相连通，二级反渗透膜装置的产水出口与三级反渗透膜装置的入口相连通。

在本实施例中：二级反渗透膜装置的浓水出口与一级反渗透膜装置的入口相连通；三级反渗透膜装置的浓水出口与二级反渗透膜装置的入口相连通。

在本实施例中：氨回收单元为汽提塔和氨回收装置，汽提塔用于汽提洗涤废水中的氨，氨回收装置内容纳酸液以吸收来自汽提塔的气态氨或者液态氨；当然在其他的实施例中：氨回收单元还可以为膜蒸馏装置和氨回收装置，膜蒸馏装置用于蒸馏洗涤废水，氨回收装置内容纳酸液以吸收来自膜蒸馏装置的气态氨或者液态氨。

在本实施例中：反渗透单元和氨回收单元之间的连接管道上还设有第二ph调节池，第二ph调节池内投加碱液，并且在本实施例中，第二ph调节池设置在第一换热器之前，从而避免第一换热器升温经反渗透单元反渗透处理后的洗涤废水后又进入第二ph调节池产生水温降低的问题；当然在其他的实施例中，第二ph调节池也可以设置在第一换热器或者第二换热器之后，适当的牺牲洗涤废水的余热回用，且这些变化均落在本实用新型的保护范围内。

在本实施例中：反渗透单元和氨回收单元之间的连接管道上设有第一换热器，第一换热器的热源入口与微滤装置的产水出口相连通，第一换热装置的热源出口与第一ph调节池相连通，第一换热装置的冷源入口与第二ph调节池相连通，第一换热装置的冷源出口与氨回收单元的入口相连通，这里也即是与汽提塔的入口相连通；当然在其他的实施例中：反渗透单元和氨回收单元之间的连接管道上还可以设置第二换热器，第二换热器用于升温经反渗透单元反渗透处理的洗涤废水，这里第二换热器与第一换热器不为同一个换热器。

本实用新型提供一种锂电池工业生产洗涤废水资源化处理系统，具有如下有益效果：

1）锂电池工业生产洗涤废水的ph不小于12，且水温为50~70℃，氨氮的浓度为1000~2000mg/l，硫酸根的浓度为10000~30000mg/l，因此，可以通过第一换热器来降低该洗涤废水的温度，但是为了减少第一换热器内的污垢沉积，在第一换热器的入口之前设置微滤装置，以对洗涤废水进行微滤处理，同时不增加更多的过滤装置或者其他预处理装置，能够更多地回用洗涤废水的余热；

2）通过包含汽提塔和氨回收装置或者膜蒸馏装置和氨回收装置的氨回收单元能够有效地回收洗涤废水中的氨；

3）通过设置第一换热器和第二换热器或者仅设置第一换热器，能够有效地回用洗涤废水本身的余热；若仅设置第一换热器，可以通过洗涤废水升温经反渗透单元反渗透处理的废水，同时还可以降低洗涤废水的水温，减少了额外设置换热器的同时，大大地减少了占地面积，提高了整个系统的集成度，此外，还能够在不同的工艺段上充分地利用第一换热器；

4）通过设置碳滤装置，可以对洗涤废水进行吸附处理，通过设置自清洗滤器，能够对洗涤废水进行精确过滤，过滤精度为80~100μm，并且自清洗滤器能够进行高效反洗；

5）通过在冷冻结晶装置的出料口设置流化床，该流化床为单层圆筒形、多层圆筒形或喷雾造粒干燥流化床的一种，能够高效地对冷冻结晶装置的出料口所排出的晶体进行烘干处理，以回收元明粉；

6）本实用新型所提供的锂电池工业生产洗涤废水资源化处理系统结构简单、处理效果好、运行成本低，减少了环境污染，又节约了水资源和工业生产成本。

上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，仅为本实用新型的优选实施例，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本实用新型的保护范围。