随着锂电池产业的快速发展,锂电材料生产过程中产生的废水也呈现出不断增多的趋势,这些废水中含有大量的氟化物、重金属离子、有机物以及高浓度的盐类等污染物,对环境和人类健康造成了极大的风险,因此进行有效的废水处理对锂电材料企业来说至关重要;锂电池具有能量密度高、质量轻、体积小、寿命长、性能好等优点,被广泛应用到笔记本电脑、手机、数码相机、小型电子器材、航天、机电以及军事通讯等领域,而且是电动汽车主要的动力来源;得益于近年来全球新能源汽车市场迅猛发展以及国家对电动汽车行业的支持,我国锂电池生产企业的数量和规模快速增长,目前已成为全球最大的锂电池生产国和消费国;与此同时锂电池生产过程中的废水如何进行处理也受到越来越多的重视。
一、锂电池生产废水主要来源:锂电池生产废水主要来源于电池正极和负极清洗废水和NMP(N-甲基吡咯烷酮)废气处理设备排污水,废水成分复杂,主要污染物有钴酸锂、磷酸铁锂、三元材料(钴、镍、锰)、NMP、PVDF(聚偏氟乙烯)、石墨、SBR(丁苯橡胶)、CMC(羧甲基纤维素钠)等;废水中悬浮物、COD、总氮、总磷、重金属等超标严重,水质呈现黑色或褐色,可生化性较差,是一种典型的高浓度难降解有机废水。
二、锂电材料生产废水的特征分析
1.氟化物的高浓度:锂电池生产过程中,氟化物主要来自于溶剂和电解液。溶剂中的氟化物主要是有机氟化物,经过电解液场致挥发,进入排放废水,导致废水中氟化物浓度较高。
2.重金属离子的存在:锂电池生产过程中使用的电解液中含有少量的重金属离子,如镍、钴、锰等。这些重金属离子在电化学反应过程中会溶解出来,进入废水中。
3.有机物的含量较高:锂电材料生产过程中使用的有机溶剂在生产过程中会产生一些有机物,这些有机物对环境有一定的污染作用。
4.高浓度盐类:锂电池生产过程中使用的电解液中含有大量的盐类,如氯化锂、硫酸锂等。这些盐类在生产过程中会带入废水中,导致废水盐浓度较高。
三、锂电池生产废水预处理工艺:鉴于锂电池废水可对微生物产生抑制作用或毒害作用,直接进行生化反应会给生化处理单元带来很高的冲击负荷,会使微生物生长停滞甚至死亡,对整个生化系统造成不可逆的破坏,需要对其进行预处理,提高废水的可生化性后再进行生化处理。
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