1.本發(fā)明涉及鋰電池回收利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)及其處理方法。

背景技術(shù)：

2.隨著新能源行業(yè)的不斷發(fā)展和離子電池的大量使用，產(chǎn)生了大量的退役廢舊鋰電池，廢舊鋰電池的循環(huán)利用行業(yè)迎來了發(fā)展。目前廢舊鋰電池的循環(huán)利用，以物理-火法與濕法聯(lián)合回收工藝為主，在工藝的末端會(huì)產(chǎn)生大量的萃取余液等鋰電池回收廢水。其中回收廢水是以堿性金屬離子(包括na

+

、nh

4+

、mg

2+

等)、so

42-以及部分含有萃取劑的煤油為主的酸性高鹽廢水，該廢水處理難度較大且廢水的直接排放(特別是其中的煤油和萃取劑)會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的損害。

3.目前，對(duì)廢舊鋰電池回收廢水中含油廢水的處理方法主要是：

4.1)活性炭吸附+蒸發(fā)結(jié)晶。廢舊鋰電池經(jīng)過貴金屬資源回收后，萃取余液中廢水經(jīng)過活性炭吸附可以去除其中含油的有機(jī)物，如煤油、萃取劑等；經(jīng)過萃取后的廢水，直接蒸發(fā)結(jié)晶得到硫酸鹽。該方法中的活性炭活化再生及活化過程中產(chǎn)生的固體廢棄物的處理增加了工藝成本，吸附的萃取劑和油分不能回收利用。

5.2)膜法分離+蒸發(fā)結(jié)晶。其是利用膜法對(duì)含油廢水和含鹽廢水進(jìn)行分離，并對(duì)含鹽廢水蒸發(fā)結(jié)晶，獲得硫酸鹽。該方法中的膜法分離油分和含鹽廢水，易造成膜的堵塞和污染，造成膜的清洗困難，增加了操作成本。

6.綜上，以上兩種方法均存在廢水處理和回收困難和不徹底，以及成本較高的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

7.本發(fā)明提供一種廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)及其處理方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中廢舊鋰電池廢水回收困難、不徹底以及回收成本高的缺陷。

8.本發(fā)明提供一種廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)，包括：

9.分離裝置，所述分離裝置用于將廢水分離為水相a和有機(jī)相a；

10.過濾膜裝置，所述水相a通入所述過濾膜裝置，所述過濾膜裝置用于將所述水相a分離為水相b和有機(jī)相b；

11.mvr蒸發(fā)裝置，所述水相b通入所述mvr蒸發(fā)裝置連接，所述mvr蒸發(fā)裝置用于將所述水相b分離為冷凝水c、濃液c和結(jié)晶產(chǎn)物；

12.干燥裝置，所述結(jié)晶產(chǎn)物通入所述干燥裝置，所述干燥裝置用于將所述結(jié)晶產(chǎn)物干燥得到產(chǎn)物a；

13.凈化裝置，所述冷凝水c通入所述凈化裝置，所述凈化裝置用于對(duì)所述冷凝水c進(jìn)行吸附得到純水。

14.根據(jù)本發(fā)明提供的一種廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)，還包括：

15.高級(jí)氧化裝置，所述濃液c通入所述高級(jí)氧化裝置，所述高級(jí)氧化裝置用于對(duì)所述

濃液進(jìn)行氧化處理并與所述水相a混合通入所述過濾膜裝置。

16.根據(jù)本發(fā)明提供的一種廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)，還包括冷凝水儲(chǔ)罐，所述冷凝水儲(chǔ)罐連接于所述mvr蒸發(fā)裝置與所述凈化裝置之間，用于儲(chǔ)存所述冷凝水c。

17.根據(jù)本發(fā)明提供的一種廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)，所述分離裝置包括隔油池。

18.根據(jù)本發(fā)明提供的一種廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)，所述干燥裝置包括離心干燥裝置。

19.根據(jù)本發(fā)明提供的一種廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)，所述凈化裝置包括活性炭吸附裝置。

20.根據(jù)本發(fā)明提供的一種廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)，所述過濾膜裝置內(nèi)部設(shè)有陶瓷膜和/或疏油膜。

21.根據(jù)本發(fā)明提供的一種廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)，所述mvr蒸發(fā)裝置包括單效、雙效、降膜、升膜和強(qiáng)制mvr蒸發(fā)裝置的其中一種。

22.本發(fā)明還提供一種采用上述實(shí)施例的廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)的處理方法，包括：

23.s1、利用分離裝置將廢水分離為水相a和有機(jī)相a：

24.s2、利用過濾膜裝置，對(duì)步驟s1產(chǎn)生的水相a進(jìn)行過濾分離，并得到有機(jī)相b和水相b；

25.s3、將步驟s2產(chǎn)生的水相b泵入至mvr蒸發(fā)裝置，并得到冷凝水c、濃液c和結(jié)晶產(chǎn)物；

26.s4、將步驟s3中的結(jié)晶產(chǎn)物經(jīng)離心干燥后，得到硫酸鹽；

27.s5、將步驟s3中的冷凝水c于冷凝水儲(chǔ)罐暫存，進(jìn)入凈化裝置吸附，得到純水。

28.根據(jù)本發(fā)明提供的一種廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)的處理方法，還包括：

29.s6、將步驟s3中的濃液c通入高級(jí)氧化裝置中，出水與所述水相a混合回流至過濾膜裝置。

30.本發(fā)明提供的一種廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)及其處理方法，其通過分離裝置和過濾膜裝置對(duì)廢水進(jìn)行兩步分離，將廢水中的有機(jī)相進(jìn)行回收，實(shí)現(xiàn)了高價(jià)值資源的回收利用；通過mvr蒸發(fā)裝置和干燥裝置處理水相得到純凈的硫酸鹽產(chǎn)物，并通過凈化裝置能夠回收系統(tǒng)中純水。通過本發(fā)明的廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)處理廢舊鋰電池，實(shí)現(xiàn)了資源高效回收利用，減少甚至達(dá)到零排放，降低廢舊鋰電池廢水處理成本。

附圖說明

31.為了更清楚地說明本發(fā)明或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

32.圖1是本發(fā)明提供的廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

33.附圖標(biāo)記：

34.1：原液罐；2：隔油池；3：過濾膜裝置；4：mvr蒸發(fā)裝置；5：離心干燥裝置；6：冷凝水

儲(chǔ)罐；7：活性炭吸附裝置；8：高級(jí)氧化裝置。

具體實(shí)施方式

35.為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明中的附圖，對(duì)本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

36.下面結(jié)合圖1描述本發(fā)明的一種廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)。該處理系統(tǒng)包括：分離裝置、過濾膜裝置3、mvr蒸發(fā)裝置4、干燥裝置和凈化裝置。

37.其中，分離裝置用于將廢水分離為水相a和有機(jī)相a；水相a通入過濾膜裝置3，過濾膜裝置3用于將水相a分離為水相b和有機(jī)相b；水相b通入mvr蒸發(fā)裝置4連接，mvr蒸發(fā)裝置4用于將水相b分離為冷凝水c、濃液c和結(jié)晶產(chǎn)物；結(jié)晶產(chǎn)物通入干燥裝置，干燥裝置用于將結(jié)晶產(chǎn)物干燥得到產(chǎn)物a；冷凝水c通入凈化裝置，凈化裝置用于對(duì)冷凝水c進(jìn)行吸附得到純水。

38.具體來說，本發(fā)明中的分離裝置可采用隔油池2，其與盛有廢水的原液罐1連通，用于將廢水分離成為水相a和有機(jī)相a，分離出的有機(jī)相a進(jìn)行回收利用；分離出的水相a通過過濾膜裝置3進(jìn)行過濾，進(jìn)一步將水相a分離成為水相b和有機(jī)相b，分離出的有機(jī)相b與分離出的有機(jī)相a進(jìn)行回收利用。通過隔油池2和過濾膜裝置3對(duì)廢水進(jìn)行兩次分離，分離出的有機(jī)相(主要是含有萃取劑的磺化煤油)回收利用，實(shí)現(xiàn)了高價(jià)值資源的回收利用，分離出的水相通入到mvr蒸發(fā)裝置4中進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，結(jié)晶產(chǎn)物通過干燥裝置進(jìn)一步干燥，從而得到較為純凈的硫酸鹽產(chǎn)物；經(jīng)過mvr蒸發(fā)裝置4得到的冷凝水c經(jīng)吸附后，可以達(dá)到回收利用的標(biāo)準(zhǔn)；而mvr蒸發(fā)裝置4產(chǎn)生的濃液c也可以經(jīng)過氧化后通入到過濾膜裝置3，分解其中溶解性有機(jī)物。

39.本發(fā)明提供的一種廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)，其通過分離裝置和過濾膜裝置3對(duì)廢水進(jìn)行兩步分離，將廢水中的有機(jī)相進(jìn)行回收，實(shí)現(xiàn)了高價(jià)值資源的回收利用；通過mvr蒸發(fā)裝置4和干燥裝置處理水相得到純凈的硫酸鹽產(chǎn)物，并通過凈化裝置能夠回收系統(tǒng)中純水，可以將純水利用到本系統(tǒng)的藥劑配制方面。通過本發(fā)明的廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)處理廢舊鋰電池，實(shí)現(xiàn)了資源高效回收利用，減少甚至達(dá)到零排放，降低廢舊鋰電池廢水處理成本。

40.在本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施例中，該廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)還包括：高級(jí)氧化裝置8，濃液c通入高級(jí)氧化裝置8，高級(jí)氧化裝置8用于對(duì)濃液進(jìn)行氧化處理并與水相a混合通入過濾膜裝置3。在本實(shí)施例中，對(duì)經(jīng)過mvr蒸發(fā)后的濃液需要經(jīng)過高級(jí)氧化處理后，再與水相混合泵入過濾膜裝置3，降低了進(jìn)水的有機(jī)物含量，且膜的濃縮液基本也以有機(jī)相為主，通過設(shè)置高級(jí)氧化裝置8對(duì)濃液c進(jìn)行礦化或分解，去除濃液c中溶解性有機(jī)物，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)零排放；另外，對(duì)廢水進(jìn)行高級(jí)氧化處理，還降低了過濾膜裝置3的負(fù)載。優(yōu)選地，高級(jí)氧化裝置8添加以過硫酸鹽、過氧化氫或臭氧氧化等為主的氧化劑，不引入新的雜質(zhì)，且加入量小，運(yùn)行成本低。當(dāng)然，在不引入新雜質(zhì)的條件下，也可以采用光化學(xué)氧化、催化濕式氧化、聲化學(xué)氧化、臭氧氧化或電化學(xué)氧化等氧化手段。

41.在本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施例中，該廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)還包括冷凝水

儲(chǔ)罐6，冷凝水儲(chǔ)罐6連接于mvr蒸發(fā)裝置4與凈化裝置之間，用于儲(chǔ)存冷凝水c。通過在mvr蒸發(fā)裝置4與凈化裝置之間設(shè)置冷凝水儲(chǔ)罐6，對(duì)mvr蒸發(fā)裝置4中產(chǎn)生的冷凝水c進(jìn)行暫存。

42.在本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施例中，分離裝置包括隔油池2；干燥裝置包括離心干燥裝置5；凈化裝置包括活性炭吸附裝置7；過濾膜裝置3內(nèi)部設(shè)有陶瓷膜和/或疏油膜；mvr蒸發(fā)裝置4為所述mvr蒸發(fā)裝置包括單效、雙效、降膜、升膜和強(qiáng)制mvr蒸發(fā)裝置的其中一種，優(yōu)選采用雙效降膜mvr蒸發(fā)裝置4。本發(fā)明提供一種優(yōu)選實(shí)施例，分離裝置采用隔油池2，用于分離水相和有機(jī)相，除此之外實(shí)現(xiàn)油水分離的方法還包括化學(xué)藥劑的添加，如破乳劑等；干燥裝置采用離心干燥裝置5，對(duì)結(jié)晶產(chǎn)物進(jìn)行離心干燥；凈化裝置采用活性炭吸附裝置7；過濾膜裝置3采用陶瓷膜和/或疏油膜進(jìn)行過濾，與有機(jī)相不溶，且分離效率高，可以將濃縮有機(jī)相的含水率降至5％以下；mvr蒸發(fā)裝置4降膜濃縮段采用兩級(jí)降膜串聯(lián)蒸發(fā)：第一效降膜產(chǎn)生的蒸汽作為第二效降膜的加熱蒸汽，本工藝結(jié)合了傳統(tǒng)多效和mvr工藝的優(yōu)點(diǎn)，理論上1噸加熱蒸汽可產(chǎn)生2噸蒸餾水，降低了系統(tǒng)的運(yùn)行成本。另外，上述的mvr蒸發(fā)裝置4可采用反滲透裝置、多效蒸發(fā)裝置或電滲析裝置等其他濃縮裝置代替，但上述設(shè)備在使用過程中存在諸多問題，如反滲透和電滲析需要更換清洗膜、多效蒸發(fā)系統(tǒng)的蒸汽成本，因此目前mvr蒸發(fā)濃縮是最為經(jīng)濟(jì)可行的方案。

43.本發(fā)明還提供一種基于上述實(shí)施例的廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)的處理方法。該處理方法包括：

44.s1、利用分離裝置將廢水分離為水相a和有機(jī)相a：

45.s2、利用過濾膜裝置3，對(duì)步驟s1產(chǎn)生的水相a進(jìn)行過濾分離，并得到有機(jī)相b和水相b；

46.s3、將步驟s2產(chǎn)生的水相b泵入至mvr蒸發(fā)裝置4，并得到冷凝水c、濃液c和結(jié)晶產(chǎn)物；

47.s4、將步驟s3中的結(jié)晶產(chǎn)物經(jīng)離心干燥后，得到硫酸鹽；

48.s5、將步驟s3中的冷凝水c于冷凝水儲(chǔ)罐6暫存，進(jìn)入凈化裝置吸附，得到純水；

49.s6、將步驟s3中的濃液c通入高級(jí)氧化裝置8中，出水與水相a混合回流至過濾膜裝置3。

50.本發(fā)明提供的一種廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)的處理方法，與上述實(shí)施例的廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)配合使用，其實(shí)現(xiàn)了資源高效回收利用，減少甚至達(dá)到零排放，降低廢舊鋰電池廢水處理成本。

51.最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。技術(shù)特征：

1.一種廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：分離裝置，所述分離裝置用于將廢水分離為水相a和有機(jī)相a；過濾膜裝置，所述水相a通入所述過濾膜裝置，所述過濾膜裝置用于將所述水相a分離為水相b和有機(jī)相b；mvr蒸發(fā)裝置，所述水相b通入所述mvr蒸發(fā)裝置連接，所述mvr蒸發(fā)裝置用于將所述水相b分離為冷凝水c、濃液c和結(jié)晶產(chǎn)物；干燥裝置，所述結(jié)晶產(chǎn)物通入所述干燥裝置，所述干燥裝置用于將所述結(jié)晶產(chǎn)物干燥得到產(chǎn)物a；凈化裝置，所述冷凝水c通入所述凈化裝置，所述凈化裝置用于對(duì)所述冷凝水c進(jìn)行吸附得到純水。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括：高級(jí)氧化裝置，所述濃液c通入所述高級(jí)氧化裝置，所述高級(jí)氧化裝置用于對(duì)所述濃液進(jìn)行氧化處理并與所述水相a混合通入所述過濾膜裝置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括冷凝水儲(chǔ)罐，所述冷凝水儲(chǔ)罐連接于所述mvr蒸發(fā)裝置與所述凈化裝置之間，用于儲(chǔ)存所述冷凝水c。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述分離裝置包括隔油池。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述干燥裝置包括離心干燥裝置。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述凈化裝置包括活性炭吸附裝置。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾膜裝置內(nèi)部設(shè)有陶瓷膜和/或疏油膜。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述mvr蒸發(fā)裝置包括單效、雙效、降膜、升膜和強(qiáng)制mvr蒸發(fā)裝置的其中一種。9.一種采用根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)的處理方法，其特征在于，包括：s1、利用分離裝置將廢水分離為水相a和有機(jī)相a：s2、利用過濾膜裝置，對(duì)步驟s1產(chǎn)生的水相a進(jìn)行過濾分離，并得到有機(jī)相b和水相b；s3、將步驟s2產(chǎn)生的水相b泵入至mvr蒸發(fā)裝置，并得到冷凝水c、濃液c和結(jié)晶產(chǎn)物；s4、將步驟s3中的結(jié)晶產(chǎn)物經(jīng)離心干燥后，得到硫酸鹽；s5、將步驟s3中的冷凝水c于冷凝水儲(chǔ)罐暫存，進(jìn)入凈化裝置吸附，得到純水。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)的處理方法，其特征在于，還包括：s6、將步驟s3中的濃液c通入高級(jí)氧化裝置中，出水與所述水相a混合回流至過濾膜裝置。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及鋰電池回收利用技術(shù)領(lǐng)域，提供一種廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)及其處理方法。該系統(tǒng)包括分離裝置、過濾膜裝置、MVR蒸發(fā)裝置、干燥裝置和凈化裝置等。本發(fā)明提供的一種廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)及其處理方法，其通過分離裝置和過濾膜裝置對(duì)廢水進(jìn)行兩步分離，將廢水中的有機(jī)相進(jìn)行回收，實(shí)現(xiàn)了高價(jià)值資源的回收利用；通過MVR蒸發(fā)裝置和干燥裝置處理水相得到純凈的硫酸鹽產(chǎn)物，并通過凈化裝置能夠回收系統(tǒng)中純水。通過本發(fā)明的廢舊鋰電池回收廢水的處理系統(tǒng)處理廢舊鋰電池，實(shí)現(xiàn)了資源高效回收利用，減少甚至達(dá)到零排放，降低廢舊鋰電池廢水處理成本。降低廢舊鋰電池廢水處理成本。降低廢舊鋰電池廢水處理成本。

技術(shù)研發(fā)人員：潘文政 張文軍 周福偉 孟秋宇

受保護(hù)的技術(shù)使用者：昆山三一環(huán)?？萍加邢薰?br />
技術(shù)研發(fā)日：2022.05.31

技術(shù)公布日：2022/8/30