電池生產廢水處理方法及工藝詳解

電池生產廢水主要來自 鋰離子電池、鉛酸電池、鎳氫電池 等制造過程，含 重金屬、氟化物、有機物及高鹽分，需針對性處理。以下是主流處理技術及組合工藝：

1. 電池廢水主要污染物及處理難點

2. 核心處理方法及工藝組合

（1）重金屬去除

① 化學沉淀法

原理：投加 NaOH/Na?S 形成氫氧化物或硫化物沉淀。

適用：Ni2?、Co2?、Mn2?等，可降至 <0.5 mg/L。

優化：

分步沉淀（先調pH至8~9除鐵/鋁，再調至10~11除鎳/鈷）。

添加 絮凝劑（PAC+PAM） 提升沉降效率。

② 離子交換法

原理：使用 螯合樹脂 選擇性吸附重金屬（如Dowex M4195）。

優勢：深度處理（出水重金屬 <0.1 mg/L），樹脂可再生。

③ 膜分離法（RO/NF）

適用：高價值金屬（如鋰）回收，濃縮液返回沉淀工序。

2）氟化物處理

① 鈣鹽沉淀法

反應式：

Ca2++2F?→CaF2↓(理論殘余F?≈8 15mg/L)

優化：

聯合 鋁鹽混凝（Al3?與F?形成絡合物），使F? <5 mg/L。

② 吸附法

材料：活性氧化鋁、改性沸石，適用于低濃度氟廢水（F?<50 mg/L）。

（3）有機物降解

① 高級氧化（AOPs）

Fenton氧化：H?O? + Fe2?產生·OH自由基，降解PVDF、NMP等。

臭氧氧化：直接分解難降解有機物，COD去除率 >50%。

② 生化處理

MBR工藝：膜生物反應器結合好氧/厭氧工藝，處理可生化性廢水。

（4）酸堿中和與鹽分控制

中和：投加 NaOH/H?SO? 調節pH至6~9。

脫鹽：

電滲析（ED）：選擇性分離鹽分。

蒸發結晶：處理高鹽濃縮液（如Na?SO?回收）。

3. 典型工藝組合

（1）鋰離子電池廢水處理流程

廢水收集 → 中和沉淀（除重金屬） → 鈣鹽除氟 → Fenton氧化（降解COD） → MBR生化 → RO膜脫鹽 → 達標排放/回用

出水標準：Ni<0.1 mg/L、F?<10 mg/L、COD<50 mg/L（GB 8978-1996）。

（2）鉛酸電池廢水處理流程

調節pH → 硫化沉淀（PbS↓） → 混凝過濾 → 離子交換（深度除鉛） → 蒸發結晶（回收Na?SO?）

調節pH → 硫化沉淀（PbS↓） → 混凝過濾 → 離子交換（深度除鉛） → 蒸發結晶（回收Na?SO?）

4. 技術挑戰與發展趨勢

資源化回收：

從廢水中提取 鋰、鈷、鎳（如溶劑萃取、電沉積）。

低碳工藝：

推廣 厭氧氨氧化（Anammox） 處理高氨氮廢水。

智能化控制：

實時監測 pH/ORP，自動投加藥劑。

5. 工程案例

某三元鋰電池廠（水量1000 m3/d）：

采用 “化學沉淀+RO+蒸發結晶”，鋰回收率 >95%，廢水回用率 80%。

電池廢水處理需根據 污染物特性、回收需求及成本 選擇工藝，未來趨勢是 “高效去除+資源化” 的綠色循環模式。