公布日：2022.11.18
申请日：2022.08.02
分类号：C02F9/08(2006.01)I;C02F1/42(2006.01)N;C02F1/44(2006.01)N;C02F1/469(2006.01)N;C02F1/72(2006.01)N;C02F5/00(2006.01)N;
C02F103/34(2006.01)N
摘要
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种电池级硝酸锂生产废水的处理方法。该处理方法将电池级硝酸锂生产废水依次进入换热单元、超滤单元、一级软化器、一级反渗透单元、一级软化器、二级反渗透单元和电渗析单元进行分离处理。本发明利用反渗透膜高效盐水分离作用及电渗析离子交换膜选择性透过性能的，实现盐类物质与有机物从溶液中脱除或富集浓缩，产生高浓度硝酸锂溶液；有效解决了常规技术在对电池级硝酸锂生产废水进行处理时，存在的水资源与硝酸锂原料的浪费的问题。
权利要求书
1.一种电池级硝酸锂生产废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤，S1：电池级硝酸锂生产废水进入换热单元进行降温；S2：降温后的电池级硝酸锂生产废水进入超滤单元进行过滤，过滤所得浓水直接排放，过滤所得产水进入进入一级软化器，去除钙镁离子；S3：一级软化器产水进入一级反渗透单元进行浓缩分离，一级反渗透单元浓缩分离所得产水作为循环冷却水排出，一级反渗透单元浓缩分离所得浓水进入二级软化器，去除钙镁离子；S4：二级软化器产水进入二级反渗透单元进行浓缩分离，二级反渗透单元浓缩分离所得产水作为循环冷却水排出；S5：二级反渗透单元浓缩分离所得浓水进入电渗析单元进行盐水分离，盐水分离所得产水回流至一级反渗透单元继续处理或直接排放，盐水分离所得浓水作为生产原料提锂回用，完成电池级硝酸锂生产废水的处理。
2.如权利要求1所述的电池级硝酸锂生产废水的处理方法，其特征在于，所述步骤S1中，电池级硝酸锂生产废水进入换热单元前储存于调节池。
3.如权利要求1所述的电池级硝酸锂生产废水的处理方法，其特征在于，所述步骤S1中，降温至30-40℃。
4.如权利要求1所述的电池级硝酸锂生产废水的处理方法，其特征在于，所述超滤单元中的超滤膜平均孔径30-70nm。
5.如权利要求1所述的电池级硝酸锂生产废水的处理方法，其特征在于，所述步骤S2中，采用外压式过滤。
6.如权利要求1所述的电池级硝酸锂生产废水的处理方法，其特征在于，所述步骤S2中，超滤单元的产水率90-95％。
7.如权利要求1所述的电池级硝酸锂生产废水的处理方法，其特征在于，所述步骤S3中，一级反渗透单元中浓缩分离的平均操作压力为0.7-1.0mpa。
8.如权利要求1或7所述的电池级硝酸锂生产废水的处理方法，其特征在于，所述步骤S3中，一级反渗透单元中浓缩分离的产水回收率为70-80％。
9.如权利要求1所述的电池级硝酸锂生产废水的处理方法，其特征在于，所述步骤S4中，二级反渗透单元中浓缩分离的平均操作压力为1.2-2.0mpa。
10.如权利要求1或9所述的电池级硝酸锂生产废水的处理方法，其特征在于，所述步骤S4中，二级反渗透单元中浓缩分离的产水回收率为55-65％。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，提供了一种电池级硝酸锂生产废水的处理方法，能够实现水资源、锂资源的综合回收利用。
按照本发明的技术方案，所述电池级硝酸锂生产废水的处理方法，包括以下步骤，
S1：电池级硝酸锂生产废水进入换热单元进行降温；
S2：降温后的电池级硝酸锂生产废水进入超滤单元进行过滤，过滤所得浓水直接排放，过滤所得产水进入进入一级软化器，去除钙镁离子；
S3：一级软化器产水进入一级反渗透单元进行浓缩分离，一级反渗透单元浓缩分离所得产水作为循环冷却水排出，一级反渗透单元浓缩分离所得浓水进入二级软化器，去除钙镁离子；
S4：二级软化器产水进入二级反渗透单元进行浓缩分离，二级反渗透单元浓缩分离所得产水作为循环冷却水排出；
S5：二级反渗透单元浓缩分离所得浓水进入电渗析单元进行盐水分离，盐水分离所得产水回流至一级反渗透单元继续处理或直接排放，盐水分离所得浓水作为生产原料提锂回用，完成电池级硝酸锂生产废水的处理。
本发明通过膜系统、电渗析系统的联合使用将水资源、锂资源得到综合回收利用。
进一步的，所述步骤S1中，电池级硝酸锂生产废水进入换热单元前储存于调节池，调节池用于电池级硝酸锂生产废水的缓冲储存。
进一步的，所述步骤S1中，降温至30-40℃，优选为35℃，用于保护后续处理中的膜材料。
进一步的，所述超滤单元中的超滤膜平均孔径30-70nm。
进一步的，所述步骤S2中，采用外压式过滤。
进一步的，所述步骤S2中，超滤单元的产水率90-95％，优选为93％，其进水流速为28-32m3/h，产水流速为26-29m3/h(进入一级软化器)，浓水流速为1.5-2.5m3/h排放；在一个实施例中，进水流速为29m3/h，产水流速为27m3/h(进入一级软化器)，浓水流速为2m3/h排放
进一步的，所述步骤S3中，一级反渗透单元中浓缩分离的平均操作压力为0.7-1.0mpa。
进一步的，所述步骤S3中，一级反渗透单元中浓缩分离的产水回收率为70-80％，优选为75％；其进水流速为26-29m3/h，浓水流速为6.5-7.5m3/h。
进一步的，所述步骤S4中，二级反渗透单元中浓缩分离的平均操作压力为1.2-2.0mpa。
进一步的，所述步骤S5中，二级反渗透单元中浓缩分离的产水回收率为55-65％，优选为75％；其进水流速为6.5-7.5m3/h，浓水流速为2.5-3.0m3/h；。
具体的，上述处理方法所采用的处理系统包括依次连通的换热单元、超滤单元、一级软化器、一级反渗透单元、一级软化器、二级反渗透单元和电渗析单元，其中一级反渗透单元和二级反渗透单元的产水出口连接氧化池，电渗析单元的产水出口连接一级反渗透单元和/或排水池，电渗析单元的浓水出口设有回用水池。
进一步的，换热单元为板式换热器，其换热材质可以为SUS304(304不锈钢)，换热单元的进水口端设有调节池；超滤单元包括超滤进水箱、超滤进水泵、超滤反洗泵、超滤膜组，超滤管路、仪表等；一级软化器、二级软化器括软化进水箱、软化器罐体、树脂、再生系统，软化器管路、软化器仪表。
本发明的技术方案相比现有技术具有以下优点：
(1)本发明利用反渗透膜高效盐水分离作用及电渗析离子交换膜选择性透过性能的，实现盐类物质与有机物从溶液中脱除或富集浓缩，产生高浓度硝酸锂溶液；
(2)本发明有效解决了常规技术在对电池级硝酸锂生产废水进行处理时，存在的水资源与硝酸锂原料的浪费的问题，实现了水资源、锂资源的综合回收利用。
（发明人：陈侃;叶超;臧睿哲;王飞龙;陈士军;马楫）
