一种锂电池生产综合废水回收处理系统的制作方法

1.本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种锂电池生产综合废水回收处理系统。


背景技术：

2.锂电池作为一种相对清洁的可充电新型能源，具有容量密度和能量密度较高的特点，已成为最具有发展潜力的动力电池，被广泛应用于各行各业，锂电池生产废水来源主要为电池生产容器清洗用水和地面清洁用水，石墨材料作为主要的锂离子二次电池负极材料，生产的过程中需要对原料进行化学提纯和固液分离处理，其中会产生大量的工业废水，这种工业废水呈酸性且含有残留的有机化学试剂以及流失进入的石墨微粉细粒，因此该工业废水腐蚀性强、codcr含量高、固体悬浮物含量高，粒径小，未经处理达标的锂电池生产废水一旦排放到环境中，必然会对生态环境及水域系统造成严重危害，传统废水处理工艺为混凝沉淀 uasb厌氧生物反应器 厌氧 好氧处理工艺。
3.但是，传统的锂电池生产废水处理工艺主要是通过加入化学试剂进行中和反应及去除废水中的杂质，此方法多数步骤会消耗化学试剂，增加成本，并且处理不彻底，容易造成二次污染，且不能回收石墨粉，造成资源浪费。
4.因此，发明一种锂电池生产综合废水回收处理系统来解决上述问题很有必要。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种锂电池生产综合废水回收处理系统，以解决传统的锂电池生产废水处理工艺主要是通过加入化学试剂进行中和反应及去除废水中的杂质，此方法多数步骤会消耗化学试剂，增加成本，并且处理不彻底，容易造成二次污染，且不能回收石墨粉，造成资源浪费的问题。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锂电池生产综合废水回收处理系统，包括有依次连接的用于收集电池生产废水的废水收集池、用于过滤大量颗粒杂质的压滤系统、用于收集压滤系统产生滤液的原水箱、用于对压滤系统产生的滤液再次分离的特种膜系统、用于收集特种膜系统产水的特种膜产水箱、用于对特种膜产水蒸发的蒸发系统、用于收集蒸发冷凝水的冷凝水水箱、用于放置回用冷凝水的回用水箱和控制器，所述蒸发系统一侧设有用于收集母液的母液池；
7.所述压滤系统与原水箱之间连接有原水水泵，所述原水箱与特种膜系统之间连接有滤液水泵，所述特种膜系统输入端连接有滤液压力变送器，所述特种膜产水箱内设有产水液位变送器和产水浊度仪，所述特种膜系统与特种膜产水箱之间设有产水水泵和产水电磁流量计；
8.还包括有浆料回收系统，所述浆料回收系统包括烘干系统和浆料回收箱，所述烘干系统和浆料回收箱依次连接在压滤系统输出端，所述特种膜系统与压滤系统之间设有用于收集特种膜系统所产生浓水的浓缩液水箱，所述特种膜系统与浓缩液水箱之间连接有第
一浓水水泵，所述特种膜系统浓水输出端连接有浓水压力变送器，所述浓缩液水箱内设有浓水液位变送器，所述浓缩液水箱与压滤系统之间设有第二浓水水泵；
9.所述烘干系统、压滤系统、特种膜系统、蒸发系统、原水水泵、滤液水泵、滤液压力变送器、产水液位变送器、产水浊度仪、产水水泵、产水电磁流量计、第一浓水水泵、浓水压力变送器、浓水液位变送器和第二浓水水泵均与控制器连接。
10.优选的，所述特种膜系统为陶瓷膜系统。
11.优选的，所述压滤系统为压滤机。
12.优选的，所述废水收集池输入端连接有废水水泵，所述废水收集池输入端连接有进水电磁流量计，所述废水水泵和进水电磁流量计均与控制器连接。
13.优选的，所述冷凝水水箱与回用水箱之间连接有回用水泵，所述回用水泵与控制器连接。
14.优选的，所述蒸发系统内设有母液液位变送器，所述蒸发系统与母液池之间连接有母液水泵，所述母液液位变送器和母液水泵均与控制器连接。
15.优选的，所述特种膜产水箱与特种膜系统之间设有反冲洗系统，所述反冲洗系统包括反洗水池，所述反洗水池设置在特种膜系统一侧，所述反洗水池上设有反洗进出水阀门，所述反洗水池进出水端均设有反洗压力变送器，所述反洗水池与特种膜产水箱之间连接有反洗进水水泵，所述反洗水池与特种膜系统之间连接有反洗出水水泵，所述反洗出水水泵与特种膜系统之间连接有反洗电磁流量计，所述反洗进出水阀门、反洗压力变送器、反洗进水水泵、反洗出水水泵和反洗电磁流量计均与控制器连接。
16.优选的，所述特种膜系统一侧设有化学清洗系统，所述化学清洗系统包括化学清洗水池，所述化学清洗水池上设有pac加药计量泵、ceb次钠投加计量泵、ceb碱投加泵和ceb酸投加泵，所述化学清洗水池与特种膜系统之间设有清洗水泵和清洗电磁流量计，所述pac加药计量泵、ceb次钠投加计量泵、ceb碱投加泵、ceb酸投加泵、清洗水泵和清洗电磁流量计均与控制器连接。
17.在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：
18.1、通过将锂电池生产综合废水以资源化的形式进行处理，变废为宝，将水资源的利用和物料回收相结合，通过采用压滤机先压滤，降低废水中悬浮物的浓度，同时，也会带走部分污染物，降低污染物对特种膜的污染，提高产水量，提高运行效率，减少能耗，减少堵塞，通过烘干系统将压滤机产生的滤饼烘干，进行浆料回收，减少资源浪费，再通过陶瓷膜系统将滤液中残留颗粒杂质分离出，分离出的浆料再次经过压滤机进行资源回收，特种膜产水再通过蒸发系统进行低温蒸发，形成冷凝液进行中水回用，本方案减少化学试剂消耗，降低成本，使整个方案更加环保，不会造成二次污染，且处理彻底，能够回收石墨粉和中水，减少资源浪费，本系统设计处理水量为30m3/d，总回收率为90％，产水量为27m3/d，浓水量为1.5m3/d，装置年运行小时数为8000h，适合推广使用；
19.2、通过废水水泵将电池生产废水输送到废水收集池内，进水电磁流量计对输送的废水进行计量，通过回用水泵将冷凝水水箱内中水输送到回用水箱内，母液液位变送器检测到蒸发系统内母液液位达到设定值后，通过控制器启动母液水泵，将少量母液输送到母液池内，母液池内浓缩液作为危废委外处理，反冲洗系统是为了实现超滤膜物理清洗，特种膜系统在运行一段时间后，由于水中无机物、有机物及微生物的污染，透膜压差会上升，这
时就需要对膜进行反洗，带压清洗水将膜表面的污物冲出系统，反洗进水水泵将特种膜产水箱内产水输送到反洗水池内，反洗出水水泵将反洗水池内水冲向超滤膜进行物理清洗，反洗电磁流量计进行计量，化学清洗系统是采用化学药剂清洗膜表面污物的办法，当运行到一定周期需进行化学清洗，pac加药计量泵、ceb次钠投加计量泵、ceb碱投加泵和ceb酸投加泵将相应的化学试剂加入到化学清洗水池内，清洗水泵将清洗液冲向超滤膜进行化学清洗，清洗电磁流量计进行计量，通过物理清洗和化学清理对超滤膜进行冲洗，延长超滤膜使用寿命。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明的原理框图；
22.图2为本发明的控制原理框图。
23.附图标记说明：
24.1、废水收集池；2、压滤系统；3、原水箱；4、特种膜系统；5、特种膜产水箱；6、蒸发系统；7、冷凝水水箱；8、回用水箱；9、控制器；10、母液池；11、原水水泵；12、滤液水泵；13、滤液压力变送器；14、产水液位变送器；15、产水浊度仪；16、产水水泵；17、产水电磁流量计；18、烘干系统；19、浆料回收箱；20、浓缩液水箱；21、第一浓水水泵；22、浓水压力变送器；23、浓水液位变送器；24、第二浓水水泵；25、废水水泵；26、进水电磁流量计；27、回用水泵；28、母液液位变送器；29、母液水泵；30、反冲洗系统；31、反洗进出水阀门；32、反洗压力变送器；33、反洗进水水泵；34、反洗出水水泵；35、反洗电磁流量计；36、化学清洗系统；37、pac加药计量泵；38、ceb次钠投加计量泵；39、ceb碱投加泵；40、ceb酸投加泵；41、清洗水泵；42、清洗电磁流量计。
具体实施方式
25.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
26.本发明提供了如图1-2所示的一种锂电池生产综合废水回收处理系统，包括有依次连接的用于收集电池生产废水的废水收集池1、用于过滤大量颗粒杂质的压滤机、用于收集压滤机产生滤液的原水箱3、用于对压滤机产生的滤液再次分离的陶瓷膜系统、用于收集陶瓷膜系统产水的特种膜产水箱5、用于对特种膜产水蒸发的蒸发系统6、用于收集蒸发冷凝水的冷凝水水箱7、用于放置回用冷凝水的回用水箱8和控制器9，蒸发系统6一侧设有用于收集母液的母液池10；
27.压滤机与原水箱3之间连接有原水水泵11，原水箱3与陶瓷膜系统之间连接有滤液水泵12，陶瓷膜系统输入端连接有滤液压力变送器13，特种膜产水箱5内设有产水液位变送器14和产水浊度仪15，陶瓷膜系统与特种膜产水箱5之间设有产水水泵16和产水电磁流量计17；
28.还包括有浆料回收系统，浆料回收系统包括烘干系统18和浆料回收箱19，烘干系
统18和浆料回收箱19依次连接在压滤机输出端，陶瓷膜系统与压滤机之间设有用于收集陶瓷膜系统所产生浓水的浓缩液水箱20，陶瓷膜系统与浓缩液水箱20之间连接有第一浓水水泵21，陶瓷膜系统浓水输出端连接有浓水压力变送器22，浓缩液水箱20内设有浓水液位变送器23，浓缩液水箱20与压滤机之间设有第二浓水水泵24；
29.烘干系统18、压滤机、陶瓷膜系统、蒸发系统6、原水水泵11、滤液水泵12、滤液压力变送器13、产水液位变送器14、产水浊度仪15、产水水泵16、产水电磁流量计17、第一浓水水泵21、浓水压力变送器22、浓水液位变送器23和第二浓水水泵24均与控制器9连接，本方案是将锂电池生产综合废水以资源化的形式进行处理，变废为宝，将水资源的利用和物料回收相结合，通过采用压滤机先压滤，降低废水中悬浮物的浓度，同时，也会带走部分污染物，降低污染物对特种膜的污染，提高产水量，提高运行效率，减少能耗，减少堵塞，通过烘干系统18将压滤机产生的滤饼烘干，进行浆料回收，减少资源浪费，再通过陶瓷膜系统将滤液中残留颗粒杂质分离出，分离出的浆料再次经过压滤机进行资源回收，特种膜产水再通过蒸发系统6进行低温蒸发，形成冷凝液进行中水回用，本方案减少化学试剂消耗，降低成本，使整个方案更加环保，不会造成二次污染，且处理彻底，能够回收石墨粉和中水，减少资源浪费，本系统设计处理水量为30m3/d，总回收率为90％，产水量为27m3/d，浓水量为1.5m3/d，装置年运行小时数为8000h，适合推广使用。
30.如图1-2所示：废水收集池1输入端连接有废水水泵25，废水收集池1输入端连接有进水电磁流量计26，废水水泵25和进水电磁流量计26均与控制器9连接，废水水泵25将电池生产废水输送到废水收集池1内，进水电磁流量计26对输送的废水进行计量。
31.如图1-2所示：冷凝水水箱7与回用水箱8之间连接有回用水泵27，回用水泵27与控制器9连接，通过回用水泵27将冷凝水水箱7内中水输送到回用水箱8内。
32.如图1-2所示：蒸发系统6内设有母液液位变送器28，蒸发系统6与母液池10之间连接有母液水泵29，母液液位变送器28和母液水泵29均与控制器9连接，母液液位变送器28检测到蒸发系统6内母液液位达到设定值后，通过控制器9启动母液水泵29，将少量母液输送到母液池10内，母液池10内浓缩液作为危废委外处理。
33.如图1-2所示：特种膜产水箱5与特种膜系统4之间设有反冲洗系统30，反冲洗系统30包括反洗水池，反洗水池设置在特种膜系统4一侧，反洗水池上设有反洗进出水阀门31，反洗水池进出水端均设有反洗压力变送器32，反洗水池与特种膜产水箱5之间连接有反洗进水水泵33，反洗水池与特种膜系统4之间连接有反洗出水水泵34，反洗出水水泵34与特种膜系统4之间连接有反洗电磁流量计35，反洗进出水阀门31、反洗压力变送器32、反洗进水水泵33、反洗出水水泵34和反洗电磁流量计35均与控制器9连接，反冲洗系统30是为了实现超滤膜物理清洗，特种膜系统4在运行一段时间后，由于水中无机物、有机物及微生物的污染，透膜压差tmp会上升，这时就需要对膜进行反洗，带压清洗水将膜表面的污物冲出系统，反洗进水水泵33将特种膜产水箱5内产水输送到反洗水池内，反洗出水水泵34将反洗水池内水冲向超滤膜进行物理清洗，反洗电磁流量计35进行计量。
34.如图1-2所示：特种膜系统4一侧设有化学清洗系统36，化学清洗系统36包括化学清洗水池，化学清洗水池上设有pac加药计量泵37、ceb次钠投加计量泵38、ceb碱投加泵39和ceb酸投加泵40，化学清洗水池与特种膜系统4之间设有清洗水泵41和清洗电磁流量计42，pac加药计量泵37、ceb次钠投加计量泵38、ceb碱投加泵39、ceb酸投加泵40、清洗水泵41
和清洗电磁流量计42均与控制器9连接，化学清洗系统36是采用化学药剂清洗膜表面污物的办法，当运行到一定周期需进行化学清洗，pac加药计量泵37、ceb次钠投加计量泵38、ceb碱投加泵39和ceb酸投加泵40将相应的化学试剂加入到化学清洗水池内，清洗水泵41将清洗液冲向超滤膜进行化学清洗，清洗电磁流量计42进行计量。
35.本发明工作原理：
36.参照说明书附图1-2，本方案是将锂电池生产综合废水以资源化的形式进行处理，变废为宝，将水资源的利用和物料回收相结合，通过采用压滤机先压滤，降低废水中悬浮物的浓度，同时，也会带走部分污染物，降低污染物对特种膜的污染，提高产水量，提高运行效率，减少能耗，减少堵塞，通过烘干系统18将压滤机产生的滤饼烘干，进行浆料回收，减少资源浪费，再通过陶瓷膜系统将滤液中残留颗粒杂质分离出，分离出的浆料再次经过压滤机进行资源回收，特种膜产水再通过蒸发系统6进行低温蒸发，形成冷凝液进行中水回用；
37.参照说明书附图1-2，废水水泵25将电池生产废水输送到废水收集池1内，进水电磁流量计26对输送的废水进行计量，通过回用水泵27将冷凝水水箱7内中水输送到回用水箱8内，母液液位变送器28检测到蒸发系统6内母液液位达到设定值后，通过控制器9启动母液水泵29，将少量母液输送到母液池10内，母液池10内浓缩液作为危废委外处理，反冲洗系统30是为了实现超滤膜物理清洗，特种膜系统4在运行一段时间后，由于水中无机物、有机物及微生物的污染，透膜压差tmp会上升，这时就需要对膜进行反洗，带压清洗水将膜表面的污物冲出系统，反洗进水水泵33将特种膜产水箱5内产水输送到反洗水池内，反洗出水水泵34将反洗水池内水冲向超滤膜进行物理清洗，反洗电磁流量计35进行计量，化学清洗系统36是采用化学药剂清洗膜表面污物的办法，当运行到一定周期需进行化学清洗，pac加药计量泵37、ceb次钠投加计量泵38、ceb碱投加泵39和ceb酸投加泵40将相应的化学试剂加入到化学清洗水池内，清洗水泵41将清洗液冲向超滤膜进行化学清洗，清洗电磁流量计42进行计量，通过物理清洗和化学清理对超滤膜进行冲洗，延长超滤膜使用寿命。
38.以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。