公布日：2023.11.24
申請日：2023.08.28
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/44(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/04(2023.01)N;C02F103/34(2006.01)N
摘要
本發明提供了一種正極材料生產廢水的處理方法和處理系統，本發明所提供的方法通過合理調節廢水的pH，改變過濾時納濾膜兩端的滲透壓，提高滲透膜可以濃縮的濃水濃度，蒸發處理后，實現的了純水回用。同時，也降低了蒸發所需要處理的母液量，相當于蒸發處理的水量可以降低30％～40％，降低蒸發處理的成本，從而降低設備的生產廢水處理的投入和投資。
權利要求書
1.一種正極材料生產廢水的處理方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)調節正極材料生產廢水的pH＝2～4，然后進行納濾處理，得到納濾產水和納濾濃水；(2)將步驟(1)得到的所述納濾濃水進行濃縮處理，得到濃縮液；(3)調節步驟(1)得到的所述納濾產水的pH＝6～8，然后進行第一反滲透處理，得到第一反滲透產水和第一反滲透濃水；(4)將步驟(3)得到的第一反滲透濃水與步驟(1)中待處理的所述正極材料生產廢水進行合并，然后繼續進行納濾處理和濃縮處理；(5)將步驟(3)得到的第一反滲透產水進行第二反滲透處理，得到第二反滲透產水和第二反滲透濃水；(6)將步驟(2)得到的濃縮液進行蒸發處理。
2.根據權利要求1所述的正極材料生產廢水的處理方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述正極材料生產廢水包括正極材料生產母液和正極材料洗水；優選地，所述正極材料生產廢水包括三元正極材料生產廢水或磷酸鐵鋰生產廢水中的至少一種。
3.根據權利要求2所述的正極材料生產廢水的處理方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述正極材料生產母液的pH＝12～13，金屬離子的質量濃度為100～120mg/L，氨氮的質量濃度為5～10g/L，硫酸鈉的質量濃度為100～150g/L；和/或；所述正極材料洗水的pH＝10～12，金屬離子的質量濃度為20～30mg/L，氨氮的質量濃度為1～2g/L，硫酸鈉的質量濃度為10～15g/L；其中，所述金屬離子包括：Co2+、Ni2+和Mn2+。
4.根據權利要求1所述的正極材料生產廢水的處理方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述濃縮液中硫酸鈉的質量濃度為200～220g/L。
5.根據權利要求1所述的正極材料生產廢水的處理方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述濃縮處理的壓力為60～70bar。
6.根據權利要求1所述的正極材料生產廢水的處理方法，其特征在于，在步驟(5)中，所述第二反滲透濃水返回步驟(4)中進行所述第一反滲透處理。
7.根據權利要求1所述的正極材料生產廢水的處理方法，其特征在于，在步驟(5)中，所述第二反滲透產水的電導率＜100μs/cm。
8.一種正極材料生產廢水的處理系統，適用于權利要求1-7任一項所述的正極材料生產廢水的處理方法，其特征在于，包括第一pH調節裝置、高壓納濾裝置、濃縮處理裝置，濃縮液儲存裝置、第二pH調節裝置、第一反滲透裝置、第二反滲透裝置和蒸發處理裝置；其中，第一pH調節裝置的進水口與待處理的所述正極材料生產廢水相連接；第一pH調節裝置出水口與所述高壓納濾裝置相連接；所述高壓納濾裝置的濃水出口與所述濃縮處理裝置相連接，所述濃縮處理裝置與所述濃縮液儲存裝置相連接，所述濃縮液儲存裝置與所述蒸發處理裝置相連接；所述高壓納濾裝置的產水出口與所述第二pH調節裝置相連接；所述第二pH調節裝置與所述第一反滲透裝置相連接；所述第一反滲透裝置和/或第二反滲透裝置均包括濃水出口和產水出口；所述第一反滲透裝置的濃水出口與所述第一pH調節裝置的進水口相連接，所述第一反滲透裝置的產水出口與所述第二反滲透裝置相連接；所述第二反滲透裝置的濃水出口與所述第一反滲透裝置的進水口相連接；所述第二反滲透裝置的產水出口用于輸出所述第二反滲透產水。
9.根據權利要求8所述的正極材料生產廢水的處理系統，其特征在于，所述濃縮處理裝置包括高壓泵。
10.根據權利要求8所述的正極材料生產廢水的處理系統，其特征在于，所述蒸發處理裝置包括MVR蒸發器。
發明內容
本發明的第一目的在于提供一種正極材料生產廢水的處理方法，通過合理調節廢水的pH，改變過濾時納濾膜兩端的滲透壓，提高滲透膜可以濃縮的濃水濃度，降低蒸發所需要處理的母液量，從而降低設備的生產廢水處理的投入和投資。
本發明的第二目的在于提供一種所述的正極材料生產廢水的處理裝置，該裝置適用于上述方法，并且所有設備均為常規設備，設備投資小。
為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：
本發明提供的了一種正極材料生產廢水的處理方法，包括以下步驟：
(1)調節正極材料生產廢水的pH＝2～4，然后進行納濾處理，得到納濾產水和納濾濃水；
(2)將步驟(1)得到的所述納濾濃水進行濃縮處理，得到濃縮液；
(3)調節步驟(1)得到的所述納濾產水的pH＝6～8，然后進行第一反滲透處理，得到第一反滲透產水和第一反滲透濃水；
(4)將步驟(3)得到的第一反滲透濃水與步驟(1)中待處理的所述正極材料生產廢水進行合并，然后繼續進行納濾處理和濃縮處理；
(5)將步驟(3)得到的第一反滲透產水進行第二反滲透處理，得到第二反滲透產水和第二反滲透濃水；
(6)將步驟(2)得到的濃縮液進行蒸發處理。
優選地，在步驟(1)中，所述正極材料生產廢水包括正極材料生產母液和正極材料洗水。
優選地，所述正極材料生產廢水包括三元正極材料生產廢水或磷酸鐵鋰生產廢水中的至少一種。
優選地，在步驟(1)中，所述正極材料生產母液的pH＝12～13，金屬離子的質量濃度為100～120mg/L，氨氮的質量濃度為5～10g/L，硫酸鈉的質量濃度為100～150g/L。
優選地，所述正極材料洗水的pH＝10～12，金屬離子的質量濃度為20～30mg/L，氨氮的質量濃度為1～2g/L，硫酸鈉的質量濃度為10～15g/L。
其中，所述金屬離子包括：Co2+、Ni2+和Mn2+。
優選地，在步驟(2)中，所述濃縮液中硫酸鈉的質量濃度為200～220g/L。
優選地，在步驟(2)中，所述濃縮處理的壓力為60～70bar。
優選地，在步驟(5)中，所述第二反滲透濃水返回步驟(4)中進行所述第一反滲透處理。
優選地，在步驟(5)中，所述第二反滲透產水的電導率＜100μs/cm。
本發明提供了一種正極材料生產廢水的處理系統，適用于所述的正極材料生產廢水的處理方法，包括第一pH調節裝置、高壓納濾裝置、濃縮處理裝置，濃縮液儲存裝置、第二pH調節裝置、第一反滲透裝置、第二反滲透裝置和蒸發處理裝置；
其中，第一pH調節裝置的進水口與待處理的所述正極材料生產廢水相連接；第一pH調節裝置出水口與所述高壓納濾裝置相連接；
所述高壓納濾裝置的濃水出口與所述濃縮處理裝置相連接，所述濃縮處理裝置與所述濃縮液儲存裝置相連接，所述濃縮液儲存裝置與所述蒸發處理裝置相連接；
所述高壓納濾裝置的產水出口與所述第二pH調節裝置相連接；
所述第二pH調節裝置與所述第一反滲透裝置相連接；
所述第一反滲透裝置和/或第二反滲透裝置均包括濃水出口和產水出口；
所述第一反滲透裝置的濃水出口與所述第一pH調節裝置的進水口相連接，所述第一反滲透裝置的產水出口與所述第二反滲透裝置相連接；
所述第二反滲透裝置的濃水出口與所述第一反滲透裝置的進水口相連接；所述第二反滲透裝置的產水出口用于輸出所述第二反滲透產水。
優選地，所述濃縮處理裝置包括高壓泵。
優選地，所述蒸發處理裝置包括MVR蒸發器。
與現有技術相比，本發明的有益效果為：
(1)本發明所提供的正極材料生產廢水的處理方法，通過兩次合理調節廢水的pH，第一次調節pH的目的是為了改變納濾膜表面的電荷，納濾膜攔截二價鹽(主要是硫酸根離子)，通過靠表面的負電荷和二價硫酸根離子相互排斥。通過調節pH，降低納濾膜在廢水中的負電荷量，從而降低納濾膜對二價鹽(硫酸根離子)的脫除率；第二次調節pH，主要目的是為了提高反滲透處理的攔截率，保證產水水質。
(2)本發明所提供的正極材料生產廢水的處理裝置，該裝置適用于上述方法，并且所有設備均為常規設備，設備投資小。
（發明人：譚斌;方毓淳;金娟;黃傳敏;馬宏國）
