磷酸铁锂退役电池回收废水处理系统及方法与流程

本发明属于废水处理领域，尤其涉及一种磷酸铁锂退役电池回收废水处理系统及方法。

背景技术：

1、新能源汽车迅猛发展的同时，我国也迎来了磷酸铁锂电池退役浪潮。目前常用的磷酸铁锂退役电池有湿法回收，从拆解的电池中分离出正极材料粉末后，通过硫酸浸出为金属离子，然后通过使用碱的沉淀、溶剂萃取等得到钴、镍和锰的硫酸盐或氢氧化物，会产生大量高盐废水，带来污染，废水中主要含有钠离子和硫酸根离子，因此亟需一种磷酸铁锂退役电池回收废水处理系统及方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种磷酸铁锂退役电池回收废水处理系统及方法，以克服现有技术中的上述至少一种缺陷。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、本发明提供的磷酸铁锂退役电池回收废水处理系统，包括耐酸超滤膜装置、高压反渗透装置、反渗透装置、混合器、管式膜、电渗析装置、以及双极膜电渗析装置，耐酸超滤膜装置的产水端与高压反渗透装置进水端连通，高压反渗透装置的产水端与反渗透装置的进水端连通，混合器具有两个进水端，高压反渗透装置的浓水端分别与混合器的两个进水端连通，混合器的出水端与管式膜的进水端连通，管式膜的产水端与电渗析装置的进水端连通，电渗析装置的浓水端与双极膜电渗析装置的进水端连通，管式膜的浓水端与耐酸超滤膜装置的进水端连通，电渗析装置的淡水端与反渗透装置进水端连通。

4、优选地，耐酸超滤膜装置采用陶瓷超滤膜、聚四氟乙烯超滤膜或碳化硅超滤膜。

5、优选地，混合器包括箱体、搅拌器、摆动组件、进水管、文丘里管、加药组件、传动组件、第一转轴、第一轴承座、以及叶轮，箱体左右两侧壁的上方均固定连通有进水管，进水管的外端固定连通有文丘里管，文丘里管通过管道与高压反渗透装置的浓水端连通，加药组件的加药端固定连通于文丘里管的喉管处，进水管的外侧壁固定有第一轴承座，第一转轴的内端穿过第一轴承座和进水管的侧壁，且延伸至进水管的内部固定有叶轮，第一转轴与进水管的接触处密封设置，第一转轴的外端通过传动组件与加药组件传动连接，箱体的顶部固定有摆动组件，摆动组件的摆动端固定有搅拌器，搅拌器的搅拌端延伸至箱体的内部。

6、优选地，加药组件包括加药管、罐体、隔板、挡板、连接杆、支架、第一导杆、第一导套、第二导杆、第二导套、接触块、凸轮、第二轴承座、以及第二转轴，文丘里管的喉管的顶部固定连通有罐体，加药管的顶部固定连通有罐体，罐体内下部固定有隔板，隔板开设有第一通孔，罐体的左右两侧壁均固定有第一导套，第一导杆的内端穿过第一导套和罐体的侧壁，且延伸至罐体的内部固定有挡板，挡板的顶壁与隔板的底壁接触，挡板开设有第二通孔，箱体的侧壁的上方固定有第二轴承座，第二转轴穿过第二轴承座，且通过传动组件与第一转轴传动连接，第二转轴上固定有凸轮，箱体的顶部固定有支架，支架的顶部固定有第二导套，第二导杆穿过第二导套，第二导杆靠近凸轮的一端、以及靠近凸轮的第一导杆的外端均固定有接触块，第二导杆远离凸轮的一端、以及远离凸轮的第一导杆的外端通过连接杆连接。

7、优选地，传动组件包括主动轮、从动轮、以及传动带，主动轮固定于第一转轴，从动轮固定于第二转轴，主动轮和从动轮之间通过传动带传动连接。

8、优选地，摆动组件包括摆动座、连接臂、以及左右移动组件，摆动座的摆动端的底部固定有搅拌器，左右移动组件的移动端的左端铰接有连接臂，连接臂的左端与摆动座的摆动端的顶部铰接。

9、优选地，左右移动组件包括立柱、滑轨、滑块、齿条、齿轮、安装架、第三轴承座、蜗轮、蜗杆、第三转轴、以及正反转电机，箱体顶部的右侧固定有立柱，立柱的顶端固定有滑轨，滑轨的顶部滑动连接有滑块，滑块的顶端固定有齿条，齿条的左端与连接臂的右端铰接，滑轨的顶部固定有安装架，安装架内顶壁固定有正反转电机和第三轴承座，正反转电机的底端固定有蜗杆，第三转轴穿过第三轴承座，蜗轮和齿轮固定于第三转轴，蜗轮位于齿条的前侧，蜗轮与蜗杆啮合，齿轮与齿条啮合。

10、优选地，摆动座包括铰接座、摆臂、以及安装板，摆臂的下部铰接于铰接座，摆臂的底部固定有安装板，搅拌器固定于安装板，摆臂的上部与连接臂的左端铰接。

11、优选地，箱体的底部固定连通有排水管，排水管上设置有阀门。

12、本发明还提供一种磷酸铁锂退役电池回收废水处理方法，采用上述的磷酸铁锂退役电池回收废水处理系统进行处理，包括以下步骤：将磷酸铁锂退役电池回收废水送入耐酸超滤膜装置进行超滤处理，耐酸超滤膜装置处理得到的产水送入高压反渗透装置，高压反渗透装置处理得到的产水送入反渗透装置，反渗透装置处理得到的产水回用，高压反渗透装置处理得到的浓水与絮凝剂和除氟剂进入混合器内搅拌混合，搅拌混合完毕后，混合器出水进入管式膜，管式膜处理得到的浓水送入耐酸超滤膜装置，管式膜处理得到的产水送入电渗析装置，电渗析装置处理得到的淡水送入反渗透装置，电渗析装置处理得到的浓水送入双极膜电渗析装置进行处理，得到硫酸和氢氧化钠。

13、本发明的有益效果为：

14、1、能够实现对磷酸铁锂退役电池回收废水的资源化利用，获得硫酸、氢氧化钠和可回用水，整个过程中副产废水少。

15、2、通过搅拌器进行搅拌混合作业，摆动组件带动搅拌器摆动，边摆动边搅拌，通过这种方式搅拌混合更加全面，搅拌混合效率更高。

16、3、通过文丘里管实现进水和药剂的加药，使得废水和药剂快速初步混合。

17、4、通过叶轮进一步提高除氟剂与废水的混合，叶轮不仅起到对药剂和废水的进一步混合效果，还起到驱动加药组件作业的效果。

18、5、加药组件的加药无需电源驱动，而是采用水力驱动，节能环保。

19、6、通过叶轮结合进水量，实现按需定量加药的效果，加药量与进水流量匹配，加药效果佳，无需额外的定量加药设备。

20、7、通过间歇加药的方式，避免集中加药造成的药剂集中而不利于后续混合，并且加药量可根据进水流量调节。

21、8、通过蜗轮蜗杆的配合，保证摆动位置的固定，当摆动一定角度后，正反转电机停止转动时，依旧能保证该摆动角度而不会发生偏移。

技术特征：

1.磷酸铁锂退役电池回收废水处理系统，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的磷酸铁锂退役电池回收废水处理系统，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的磷酸铁锂退役电池回收废水处理系统，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的磷酸铁锂退役电池回收废水处理系统，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的磷酸铁锂退役电池回收废水处理系统，其特征在于：

6.根据权利要求3所述的磷酸铁锂退役电池回收废水处理系统，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的磷酸铁锂退役电池回收废水处理系统，其特征在于：

8.根据权利要求6所述的磷酸铁锂退役电池回收废水处理系统，其特征在于：

9.根据权利要求3所述的磷酸铁锂退役电池回收废水处理系统，其特征在于：

10.磷酸铁锂退役电池回收废水处理方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的磷酸铁锂退役电池回收废水处理系统进行处理，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种磷酸铁锂退役电池回收废水处理系统及方法，属于废水处理领域，磷酸铁锂退役电池回收废水处理系统，包括耐酸超滤膜装置、高压反渗透装置、反渗透装置、混合器、管式膜、电渗析装置、以及双极膜电渗析装置，耐酸超滤膜装置的产水端与高压反渗透装置进水端连通，高压反渗透装置的产水端与反渗透装置的进水端连通，高压反渗透装置的浓水端分别与混合器的两个进水端连通，混合器的出水端与管式膜的进水端连通，管式膜的产水端与电渗析装置的进水端连通，电渗析装置的浓水端与双极膜电渗析装置的进水端连通。本发明能够实现对磷酸铁锂退役电池回收废水的资源化利用，获得硫酸、氢氧化钠和可回用水，整个过程中副产废水少。

技术研发人员：夏天华,王添火,严金土
受保护的技术使用者：逸辰环保科技（厦门）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/5