三元锂电池废水处理案例｜三元锂电池废水处理方法

案例：华东某大型锂电池制造基地废水处理项目

项目背景

华东某大型锂电池生产企业年产能达8GWh，主要生产三元锂电池。随着产能扩大，废水排放量从原来的每天200吨增加到500吨，原有处理设施无法满足需求，且出水水质不稳定。当地环保部门要求废水处理后达到《电池工业污染物排放标准》(GB30484-2013)中表2的间接排放标准。

废水成分及来源

该项目的废水主要来自三个环节：

电极制备工序：含有NMP(N-甲基吡咯烷酮)、PVDF粘结剂、导电炭黑等有机物

电解液配制与注液工序：含LiPF6、碳酸酯类有机溶剂、微量HF等

电池清洗工序：含镍、钴、锰等重金属离子，浓度分别为Ni2+ 15-20mg/L、Co2+ 10-15mg/L、Mn2+ 8-12mg/L

废水特点为COD高(3000-5000mg/L)、重金属种类多、含氟量高(50-80mg/L)、可生化性差(B/C<0.2)。

处理工艺流程

针对废水特性，设计采用"物化预处理+生化处理+深度处理"的组合工艺：

预处理系统

调节池：均衡水质水量，停留时间12h

混凝沉淀：投加PAC(300mg/L)和PAM(2mg/L)去除胶体物质和部分重金属

化学除氟：采用CaCl2+Al2(SO4)3联合除氟，控制pH在6.5-7.0，氟化物去除率>95%

重金属处理系统

两级反应沉淀：一级pH调至9.5-10.0沉淀镍钴，二级pH调至10.5-11.0沉淀锰

重金属捕集剂投加：使用DTCR重金属捕集剂(投加量0.8‰)，确保重金属达标

生化处理系统

水解酸化池：提高废水可生化性，HRT=24h

两级A/O工艺：总HRT=72h，MLSS=3500mg/L，内回流比200%

MBR膜系统：采用PVDF中空纤维膜，孔径0.1μm

深度处理系统

活性炭吸附塔：填充2.5m³椰壳活性炭，空塔流速8m/h

反渗透系统：回收率75%，产水用于车间回用

最终效果

系统运行稳定后，出水水质为：COD<50mg/L、Ni<0.5mg/L、Co<0.5mg/L、Mn<0.5mg/L、F-<5mg/L，各项指标均优于设计标准。重金属回收率达到92%以上，每年可回收镍3.2吨、钴2.1吨、锰1.5吨。反渗透产水回用率超过70%，年节约新鲜水用量约12万吨。