發(fā)布時間:2025-12-10 10:54:03 人氣:5 來源:鎳鎘電池廢水處理工藝與設(shè)備
鎳鎘電池廢水主要來源于浸漬、化成、負極清洗等工序,特征污染物為Ni2?(0.5–40mg/L)和Cd2?(0.5–3mg/L),pH10–14,水量一般50–150m3/d·線。Cd、Ni均屬一類污染物,排放限值Ni≤0.1mg/L、Cd≤0.01mg/L(GB30484-2020)。行業(yè)內(nèi)已規(guī)模化應(yīng)用的“工藝+設(shè)備”組合如下:
1.化學(xué)沉淀-混凝-過濾(主流路線)
流程:調(diào)節(jié)→pH調(diào)整/氧化破絡(luò)→加堿沉淀→PAM絮凝→斜管沉淀→多介質(zhì)/纖維球過濾→離子交換深度→達標排放或回用
核心參數(shù):
pH10.5–11.5(NaOH或Ca(OH)?),反應(yīng)15–20min;
PAM0.5–1mg/L,斜管表面負荷0.8–1.0m3/(m2·h);
砂濾濾速8–10m/h,反沖洗周期12h;
螯合樹脂(亞氨基二乙酸型)作保安,Ni、Cd泄漏可穩(wěn)控<0.05mg/L。
配套設(shè)備:鋼砼/FRP調(diào)節(jié)池、管式靜態(tài)混合器、一體化絮凝斜管沉淀器、纖維球過濾器、離子交換柱、PLC加藥系統(tǒng)。
污泥:含Cd、Ni氫氧化物,經(jīng)板框或臥螺離心脫水后按HW46危廢外運回收金屬,濾液返回調(diào)節(jié)池。
2.硫化沉淀-重金屬捕集劑(高絡(luò)合度廢水)
當(dāng)廢水含EDTA、檸檬酸等強絡(luò)合劑時,先用Na?S或TMT(2,4,6-三巰基-1,3,5-三嗪)在pH8–9條件下破絡(luò),生成CdS、NiS沉淀,再與FeSO?/PAM共沉淀,Cd去除率>99%,污泥量降低30%。
3.電化學(xué)-電沉積(資源化方向)
低流量高濃度廢液(Cd>50mg/L)采用旋流電解槽,在200–300A/m2、槽壓2.5–3V下將Cd2?還原為金屬鎘板,鎳留在溶液后段沉淀回收;鎘回收率>90%,殘液Cd<0.1mg/L,但需鈦涂釕陽極和耐堿隔膜,電耗4–6kWh/kgCd。
4.膜分離與近零排放(新建/擴產(chǎn)項目)
“化學(xué)沉淀+UF+RO+MVR”組合:沉淀出水經(jīng)超濾(0.04μm)去除膠體,RO濃縮8–10倍,產(chǎn)水回用于清洗,濃水進MVR強制循環(huán)結(jié)晶器,得到Cd/Ni雜鹽(HW46),冷凝水返回車間,實現(xiàn)廢水零排放;噸水運行成本8–10元,結(jié)晶鹽需交由有資質(zhì)單位處置。
5.生物強化(輔助除Cd)
投菌活性污泥法(專性耐鎘菌群)可作為末端深度單元,在pH7–8、HRT6–8h條件下,將殘余Cd2?生物吸附/礦化,出水Cd可穩(wěn)定<0.005mg/L;常與化學(xué)法串聯(lián),減少20–30%藥劑用量。
6.全流程自動化與在線監(jiān)控
采用pH/ORP電極+重金屬在線分析儀(XRF或比色法)閉環(huán)控制加堿、加藥量;設(shè)置Ni、Cd超標自動切換至應(yīng)急樹脂罐,確保排放實時達標;數(shù)據(jù)上傳地方生態(tài)環(huán)境平臺,滿足電池工業(yè)排污許可管理要求。
7.工程實例與指標
某電池廠150m3/d項目:調(diào)節(jié)池40m3、沉淀池20m3、纖維球過濾器Φ1.6m、離子交換2×5m3樹脂罐,總投資≈90萬元,占地120m2;運行電耗0.8kWh/m3、藥劑費0.45元/m3,出水Ni≤0.05mg/L、Cd≤0.005mg/L,50%回用于極板清洗。
小結(jié):鎳鎘電池廢水處理已形成“化學(xué)沉淀+過濾+離子交換”為主、膜濃縮/資源化為輔的成熟技術(shù)路線;設(shè)備趨向一體化、撬裝化,并配置在線監(jiān)測與污泥危廢全過程管理,可在滿足GB30484-2020的前提下實現(xiàn)低成本穩(wěn)定運行與金屬回收。