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电池废水的污染物类型及特点

1.重金属污染物

主要成分：镍（Ni²⁺）、钴（Co²⁺）、锰（Mn²⁺）、锂（Li⁺）、铜（Cu²⁺）等。

来源：正极材料活性物质溶解、极片加工过程中的机械磨损。

危害：重金属离子毒性强，长期排放会污染土壤和地下水，需严格控制在排放标准内（如镍≤0.1 mg/L）。

2.氟化物

来源：粘结剂 PVDF（聚偏氟乙烯）遇水或高温分解产生 HF，电解液中的六氟磷酸锂（LiPF₆）水解生成氟化氢。

危害：氟化物腐蚀性强，对人体骨骼和神经系统有害，排放标准通常要求氟化物≤10 mg/L。

3.有机物

主要成分：

极性有机物：粘结剂（SBR、PVDF）、分散剂（CMC）、电解液溶剂（碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯）。

非极性有机物：矿物油（设备润滑残留）、表面活性剂。

特点：部分有机物可生化性差（如 PVDF），需结合物化法处理。

4.其他污染物

pH 波动：正极清洗水偏酸性（pH 2~4），负极清洗水偏碱性（pH 10~12）。

悬浮物（SS）：石墨颗粒、金属碎屑等，浓度可达数百至数千 mg/L。

盐分：来自中和反应生成的无机盐（如硫酸钠、氯化钠），高盐废水需脱盐处理。

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电池废水排放标准

重金属指标（以 GB 31573-2015《无机化学工业污染物排放标准》为例）：

镍≤0.1 mg/L，钴≤0.1 mg/L，锰≤0.5 mg/L，氟化物≤10 mg/L。

有机物指标：

COD≤50 mg/L（一级标准），BOD₅≤10 mg/L。

其他要求：pH 需控制在 6~9，悬浮物（SS）≤10 mg/L。

有机物回收

1.电解液溶剂回收

成分：碳酸酯类（如碳酸乙烯酯 EC、碳酸二甲酯 DMC）占电解液溶剂的 80% 以上。

技术：

蒸馏法：利用溶剂与水的沸点差异（如 EC 沸点 387 K，水 373 K），通过精馏分离回收，纯度可达 99%。

萃取法：用不溶于水的有机溶剂（如甲苯）萃取废水中的碳酸酯，再通过蒸馏分离。

2.粘结剂回收

PVDF（聚偏氟乙烯）：正极废水中的 PVDF 可通过 “絮凝沉淀 + 热解” 回收，热解产物为 HF 和碳粉，HF 可用于氟回收。

SBR（丁苯橡胶）：负极废水中的 SBR 通过混凝沉淀后，可作为橡胶填料或燃料。

典型处理工艺路线

1.三元电池废水处理工艺

调节池 → 混凝沉淀（除 SS、Cu/Al）→ 中和沉淀（除 Ni/Co/Mn）→ 硫化除杂 → 萃取分离（镍钴锰）→ 生化处理（除有机物）→ 膜处理（回用或达标排放）

2.磷酸铁锂废水处理工艺

调节池 → 陶瓷膜过滤（除 SS）→ 草酸沉淀（回收 Li₂C₂O₄）→ 钙盐沉淀（除氟）→ 厌氧 + 好氧生化（除有机物）→ 臭氧氧化 → 达标排放

3.高盐电解液废水处理工艺

破乳萃取（回收溶剂）→ 电渗析（分离氟和锂）→ 蒸发结晶（回收盐分）→ 氧化（降 COD）→ 反渗透（回用）

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