三元前驅(qū)體廢水處理技術(shù)

　三元動力電池材料前驅(qū)體(簡稱“三元前驅(qū)體")的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水水質(zhì)復(fù)雜，處理難度大。采用傳統(tǒng)工藝處理時成本高、效果差。筆者采用汽提+反滲透膜+MVR工藝處理該類廢水，對其可行性及優(yōu)點進行介紹。

　　1、三元前驅(qū)體廢水傳統(tǒng)處理工藝

　　1.1 三元前驅(qū)體廢水性質(zhì)

　　三元前驅(qū)體通常由三元液(硫酸鎳、鈷、錳的混合溶液)、液堿與氨水在一定條件下液相合成，再經(jīng)陳化、固液分離、流水洗滌、干燥、過篩、除鐵、包裝等工序制成成品。固液分離和流水洗滌環(huán)節(jié)分別產(chǎn)生母液和洗滌水，其中三元前驅(qū)體的母液pH為12～13，金屬離子(Co2++Ni2++Mn2+)質(zhì)量濃度約100mg/L，氨氮約5～10g/L，硫酸鈉約100～150g/L;洗滌水pH為6～8，金屬離子(Co2++Ni2++Mn2+)質(zhì)量濃度約20mg/L，氨氮約1～2g/L，硫酸鈉約10～15g/L。每生產(chǎn)1t三元前驅(qū)體約產(chǎn)生15m3母液、約10m3洗滌水，水量較大。母液和洗滌水的水質(zhì)基本相同，但濃度差異較大，導(dǎo)致處理工藝難度大、成本高、效果差。

　　1.2 傳統(tǒng)處理工藝

　　1.2.1 汽提+冷凍結(jié)晶工藝

　　將母液和洗滌水混合均勻后，采用汽提工藝處理，回收氨水循環(huán)利用，重金屬(Co2++Ni2++Mn2+)生成氫氧化物〔Co(OH)2+Ni(OH)2+Mn(OH)2〕，汽提排水經(jīng)調(diào)節(jié)pH后，用冷凍結(jié)晶工藝回收硫酸鈉。該工藝流程簡單，但洗滌水與母液混合后廢水中的氨氮降低，影響了汽提回收氨氮的效率，同時需要增大汽提的設(shè)計處理能力，汽提的投資和運行成本增加。采用冷凍結(jié)晶工藝時，硫酸鈉的去除率約為50%，排水中鹽分約為50g/L，難以滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　1.2.2 汽提+傳統(tǒng)脫氨+冷凍結(jié)晶工藝

　　該工藝將母液與洗滌水分開處理。母液用汽提工藝除氨氮后，采用冷凍結(jié)晶工藝除硫酸鈉。洗滌水采用生化法、吹脫法、折點加氯法和化學(xué)沉淀法等傳統(tǒng)氨氮廢水處理工藝處置。但采用生物法處理時占地面積大，且洗滌水中的高濃度鹽分會對微生物產(chǎn)生抑制作用，導(dǎo)致處理效率降低;采用吹脫法、折點加氯和化學(xué)沉淀法存在處理效果差、費用高、產(chǎn)生二次污染等問題。傳統(tǒng)工藝已不能達到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　采用傳統(tǒng)處理工藝存在處理效率低，運行費用高、硫酸鈉回收率低，排水鹽分高、存在二次污染等問題，因此迫切需要采用新工藝處理三元前驅(qū)體廢水。