新能源电池工业废水处理技术指南 磷酸铁锂电池（征求意见稿）.pdf
新能源电池工业废水处理技术指南磷酸铁锂电池（征求意见稿）IT/ACEF 0** 20** - 目录 前言 I 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4 基本规定 2 5 正极废水处理工艺设计 2 6 负极废水处理工艺设计 7 7 电解液废水处理工艺 8 8 施工与验收 9 9 运行与维护 9IIT/ACEF 0** 20** - 新能源电池工业废水处理技术指南磷酸铁锂电池 1 范围 本文件规定了磷酸铁锂电池正极、负极和电解液生产过程中产生的工业废水处理要求。 本文件适用于磷酸铁锂电池生产过程中产生的工业废水处理设施的设计、建造、验收、运行和维护。 2 规范性引用文件 下列文件的内容通过本文件的规范性引用而成为本文件的条款。其中，凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 19249 反渗透水处理设备 GB 50141 给水排水构筑物施工及验收规范 GB/T 50483 化工建设项目环境保护工程设计标准 HJ/T270 环保产品技术要求 反渗透水处理装置 HJ/T271 环保产品技术要求 超滤装置 HJ/T334 环保产品技术要求 电渗析装置 HJ/T369 环保产品技术要求 水处理加药装置 污水混凝絮凝处理工程技术规范 污水过滤处理工程技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。
3.1 新能源电池 new 基于新能源技术开发的电池。新能源电池主要类型有锂离子电池、镍氢电池、燃料电池、铅酸电池、超级电容器、钠硫电池和太阳能电池等。 3.2 磷酸铁锂电池 iron 以磷酸铁锂（）为正极材料，以碳为负极材料的锂离子电池。 4 3.3 磷酸铁锂电池负极废水/ACEF 0**20**-磷酸铁锂电池天然石墨等负极材料生产过程中产生的工业废水。 3.4 磷酸铁锂电池正极废水 iron waste 磷酸铁锂电池正极材料生产过程中产生的工业废水，包括烧结废水、清洗废水及实验室废水、循环冷却水、锅炉废水、膜系统浓水及反洗水、电渗析淡水及蒸发冷凝水等杂排水、硝酸锂废水和硝酸钠废水等。 3.5 磷酸铁锂电池电解液废水 r 采用无水氟化氢法生产六氟磷酸锂过程中产生的工业废水，包括含氟废水和清洗废水。
4 基本规定 4.2 设计进水水质应根据类似生产工艺工厂实测数据并结合项目环境影响评价确定。如不满足上述条件，可按本导则给出的主要污染物浓度确定。 4.3 磷酸铁锂电池工业废水处理污泥脱水宜采用机械过滤。 4.4 加药计量泵的流量调节范围、调节精度、浓度耐受度应符合HJ/T369的规定。 5 正极废水处理工艺设计 5.1 一般规定 磷酸铁锂电池正极废水可以包括车间废水、杂排水、硝酸锂废水、硝酸钠废水。硝酸锂废水和硝酸钠废水应处理后回用。 5.2 车间废水 5.2.1 设计水质 车间废水应包括磷酸铁锂材料生产过程中产生的烧结废水、清洁废水、实验室废水和材料污染废水。主要污染物及其含量见表1。 表1 车间废水主要污染物及含量 主要污染物 单位 含量 pH—4～6 化学需氧量(COD)mg/L200～300 Cr 氨氮 mg/L40～60 总磷 mg/L5000～6000 硝酸盐 mg/L8000～/ACEF0**20**－总锂 mg/L1800～2200 总铁 mg/L6000～8000 硬度 mg/L600～800 溶解性总固体 mg/ 5.2.2 处理工艺 车间废水宜采用物理、化学方法处理。
蒸发系统母液经干燥系统减量后外运处置，处理工艺流程见图1。 图1 车间废水处理工艺流程图 5.2.3 技术要求 5.2.3.1 调节均质应符合以下规定： 1）调节均质构筑物容积应根据企业生产特点确定，停留时间（HRT）为2～3d； 2）调节均质构筑物应具备混合搅拌功能，应设有空气搅拌或机械搅拌装置，空气搅拌强度为0.5～0.6L/m2，机械搅拌强度为2～6W/m3。 5.2.3.2 混凝沉淀应符合以下规定： 1）混凝沉淀宜采用两级处理工艺； 2)第一级混凝沉淀pH值宜为7.5～8.5，第二级混凝沉淀pH值宜为7.0～8.0。5.2.3.3 蒸发浓缩应符合下列规定：1)蒸发浓缩应设有入口调节池，调节池pH值宜为6.5～7.5，停留时间（HRT）不宜小于12h；2)蒸发浓缩宜采用双效蒸发技术；3)蒸发浓缩第一效加热器内部温度宜为90～110℃，第二效加热器内部温度宜为50～70℃，加热器内部最高温度不大于150℃； 4)盐蒸发浓缩宜采用离心脱盐技术,出水比重宜为1.20~1.30g/mL; 5)蒸发强度不宜大于蒸发量的57%。5.3杂排水3T/ACEF0**20**－5.3.1设计水质杂排水应包括循环冷却水、锅炉废水、部分膜系统浓水及反洗水、电渗析淡水及磷酸铁锂电池正极材料生产过程中产生的蒸发冷凝水。
主要污染物及其含量见表2 表2 废水主要污染物及含量主要污染物单位含量pH—6～9 化学需氧量(COD)mg/L150～200Cr 总氮mg/L50～60氨氮mg/L40～55总磷mg/L1～3溶解性总固体mg/L400～600硬度mg/L120～140悬浮物(SS)mg/L100～120 5.3.2 处理工艺杂废水宜采用物理、化学、生物方法处理，处理工艺流程见图2，可根据项目实际情况选择方案一或方案二。 2 图 5.3.3 技术要求 5.3.3.1 调节均质应符合下列规定: 1)调节均质结构容积应根据生产特点确定,停留时间(HRT)不宜小于24h; 2)调节均质结构应具备混合搅拌功能,并应设有气流搅拌或机械搅拌装置,搅拌强度参照本指南5.2.3.1规定。 5.3.3.2 混凝沉淀 混凝沉淀设计和工艺参数应符合规定。 5.3.3.3 生物化学脱氨氮 4T/ACEF 0**20**-生物化学脱氨氮设计、工艺参数应符合GB 50014的规定。 5.3.3.4 化学脱氨氮应符合下列规定: 1)应采用断点氯化法去除氨氮,有效氯与氨的摩尔比应为1.8~2.0; 2)脱氨氮构筑物的停留时间(HRT)不应小于60min。
5.4 硝酸锂废水 5.4.1 设计水质 硝酸锂废水应包括硝酸锂生产过程中产生的冷凝水、清洗水等，其主要污染物及其含量见表 3 表 3 硝酸锂废水主要污染物及含量 主要污染物 单位 含量 pH—6～7 温度 ℃ 60～85 化学需氧量（COD） mg/L 30～50 Cr 总铁 mg/L 6～10 总锂 mg/L 350～450 硬度 mg/L 70～110 溶解性总固体 mg/L 600～800 硝酸盐 mg/L 400～500 5.4.2 处理工艺 硝酸锂废水应采取温度、硬度控制措施后进行处理，处理工艺宜采用物理、化学方法。处理工艺流程见图3。 图3 硝酸锂废水处理工艺流程图 5.4.3 技术要求 5.4.3.1 温度控制 硝酸锂废水处理温度控制应符合GB 51441的规定。 5.4.3.2 化学软化应符合以下规定： 5T/ACEF 0**20**－1）废水水质软化应采用双碱法； 2）软化后废水的pH值应为6.5～7.5。 5.4.3.3 超滤应符合以下规定： 1）氧化还原电位（ORP）应为+150～+300mV； 2）超滤装置应符合HJ/T271的规定。 5.4.3.4 树脂软化 树脂软化装置应采用氢/钠均匀颗粒强酸性阳离子交换树脂。 5.4.3.5 反渗透应符合下列规定: 1)氧化还原电位(ORP)应为+150～+300mV; 2)RO装置应符合HJ/T270的规定。
5.4.3.6 电渗析应符合下列规定: 1)电渗析装置应符合HJ/T 334 的规定; 2)电渗析浓水应循环使用。 5.5 硝酸钠废水 5.5.1 设计水质 硝酸钠废水应包括硝酸钠生产过程中产生的冷凝水、洗涤水等。主要污染物及其含量见表 4。 表 4 硝酸钠废水主要污染物及含量 主要污染物 单位 含量 pH—6～7 温度 ℃ 60～85 化学需氧量（COD）mg/L 30～50 Cr 总铁 mg/L 6～8 硬度 mg/L 70～100 溶解性总固体 mg/L 600～800 总钠 mg/L 350～500 硝酸盐 mg/L 400～550 5.5.2 处理工艺 硝酸钠废水应采取温度、硬度控制措施后进行处理，处理工艺宜采用物理、化学方法，处理工艺流程见图 4。 6T/ACEF 0**20**－图 4 硝酸钠废水处理工艺流程图 5.5.3 技术要求 硝酸钠废水处理工艺技术要求见本指南 5.4.3。 6 阳极废水处理工艺设计 6.1 一般规定 阳极废水应包括生产过程中产生的酸洗废水、清洗废水。 6.2 设计水质 阳极废水主要污染物及含量见表 5。 表 5 阳极废水主要污染物及含量 主要污染物 单位 含量 pH—1～2 化学需氧量(COD)mg/L600～800Cr 氨氮mg/L5～8 总氮mg/L7～10 总磷mg/L0.5～2 氟化物mg/L100～300 悬浮物(SS)mg/L2500～3000 6.3 处理工艺 阳极生产废水处理工艺宜采用物理、化学方法。
处理工艺流程见图5。 7T/ACEF 0**20**－图5 阳极废水处理工艺流程图 6.4 技术要求 6.4.1 重力沉淀 重力沉淀设计及工艺参数应符合GB 50014的规定。 6.4.2 除氟应符合以下规定： 1）除氟应采用两级除氟工艺，pH值为7.5～8.5； 2）第一级除氟采用氯化钙、氢氧化钙为脱氟剂，搅拌强度为150r/min，搅拌时间为45min，沉淀时间为90min； 3）第二级除氟采用活性氧化铝为脱氟剂，反应时间为30min。 6.4.3 混凝沉淀 混凝沉淀设计及工艺参数应符合规定。 7 电解质废水处理工艺 7.1 一般规定 电解质废水应为无水氟化氢法生产六氟磷酸锂过程中产生的工业废水,应包括含氟废水与清洗废水。 7.2 设计水质 电解质废水进水主要污染物及含量见表6。 表6 电解质废水进水主要污染物及含量 主要污染物单位 含量 pH—3～5 化学需氧量(COD)mg/L150～220Cr 氨氮mg/L15～20 总氮mg/L45～60氟化物mg/L2500～3500 硬度mg/L70～90 悬浮物(SS)mg/L450～6008T/ACEF 0**20**－ 7.3 处理工艺 电解质废水处理建议采用物理法、化学法。
处理工艺流程见图6。 图6 电解质废水处理工艺流程图 7.4 技术要求 7.4.1 电解质废水技术要求见本指南6.4。 7.4.2 第二级除氟宜采用硫酸铝为除氟剂。 8 施工与验收 8.1 施工与验收应符合GB 50108、GB 50141、GB 50205、GB/的规定。 8.2 风机、水泵的安装与验收应符合GB 50275的规定。 8.3 管道安装与验收应符合GB 50268、GB/T4的规定。 8.4 电渗析设备的安装与验收应符合HJ/T 334的规定。 8.5 膜设备的安装与验收应符合HJ/T270、HJ/T271的规定。 8.6 蒸发浓缩设备的安装、验收应按照生产厂家技术文件的要求进行。 9 运行与维护 9.1 水质控制 9.1.1 水质调节应采用前后调节池回流、超限或投加药剂的方式。 9.1.2 生化阶段反硝化除磷水温应在 18℃以上。 9.1.3 药剂种类及投加量可根据zeta电位调整。 9.2 运行与维护 9.2.1 废水站产生的污泥应认定为危险废物。 9.2.2 废水站运行应根据生产计划制定相应操作规程。 9.2.3 废水站运行维护应符合规定。
9T/ACEF 0** 20**－附录A（资料性附录） （一）云南年产4万吨磷酸铁锂废水处理项目 项目简介：该项目年产生废水4万吨，针对磷酸铁锂生产过程中磷酸盐、铁盐、钙镁离子、氨氮等污染物含量高，综合应用“6单元N体系”高难度工业废水处理技术，采用高级氧化、膜分离、蒸发结晶等工艺进行分质处理、分质回收。出水排放浓度限值总磷1.0mg/L、总铁小于0.3mg/L、硬度小于450mg/L、氨氮小于10mg/L。废水中盐类种类多，成分复杂。 TDS浓度高于/L，出水小于/L。废水组成：生产废水处理系统包含以下子系统：31）50m3/d生产废水处理系统：包括废酸碱液、机封漏液、地面清洗液、实验室废水、设备清洗液、锅炉浓水、事故处理池水处理；32）400m3/d杂排水处理系统：包括纯水装置产生的浓盐水、锅炉装置产生的浓盐水、初期雨水、循环水站排出的浓盐水、循环水站旁路过滤器反冲洗排出的污泥水、硝酸钠、硝酸锂蒸发冷凝水经膜过滤浓缩水处理；33）150m3/d硝酸钠蒸发冷凝水处理系统；34）400m3/d硝酸锂蒸发冷凝水处理系统；工艺流程介绍：1）生产废水系统处理工艺为：废水调节池+一级PH调节池+一级PAC反应池+一级PAM反应池+一级沉淀池+二级PAC反应池+二级PAM反应池+二级沉淀池+三级PH调节池+蒸发进水池+双效蒸发系统。2）杂排水系统处理工艺规模为：杂排水调节池+脱硫反应池+PAC反应池+PAM反应池+混凝沉淀池+氨氮去除池。3）硝酸钠冷凝水处理工艺为：蒸发冷凝水