钠离子电池正极材料洗水的零排放系统的制作方法

本技术涉及水处理，尤其是涉及一种钠离子电池正极材料洗水的零排放系统。

背景技术：

1、钠离子电池凭借丰富而廉价的钠资源优势，和与锂离子电池相似的工作原理，在对能量密度较低的智能电网和大规模储能领域得到了迅速发展。钠离子电池的充放电过程，就是钠离子的嵌入和脱出的过程。在电化学储能系统中，正极材料的电压、容量等性能在电池中起着主导作用。正极材料的设计基本能决定电池的容量和功率。目前研究的钠离子电池正极材料，可分为晶态材料和非晶态材料两大类，正极晶态材料按照结构可分为三大类：过渡金属氧化物化合物、聚阴离子化合物和普鲁士蓝类。正极材料的生产过程中产生大量洗水，洗水中含有部分草酸、硫酸钠以及镍、锰等其他金属元素，该废水若不经过处理而排放到环境中，不仅对生态环境造成危害，而且浪费大量资源。

2、有鉴于此，特提出本实用新型。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种钠离子电池正极材料洗水的零排放系统，以解决上述问题中的至少一种。

2、第一方面，本实用新型提供了一种钠离子电池正极材料洗水的零排放系统，沿水处理方向包括依次连通的调节池10、混凝沉淀池20、软化沉淀池30、砂滤装置40、超滤系统50、反渗透系统60和蒸发处理系统70；

3、所述调节池10内设置均质处理装置，用于维持池内水质稳定；

4、所述混凝沉淀池20用于去除钠离子电池正极材料洗水中的草酸；沿水处理方向，所述混凝沉淀池20依次设置第一反应区21、絮凝区22和第一沉淀区23；所述第一反应区21上设置ca(oh)2加药口，絮凝区22上设置絮凝剂加药口；

5、所述软化沉淀池30用于去除钠离子电池正极材料洗水中的钙离子；沿水处理方向，所述软化沉淀池30依次设置第二反应区31和第二沉淀区32；所述第二反应区31上设置碳酸盐加药口，碳酸盐加药口用于投加na2co3或k2co3。

6、作为进一步技术方案，所述第一反应区21内设置搅拌装置和曝气装置；

7、所述絮凝区22内设置搅拌装置和曝气装置；

8、所述第一沉淀区23设置沉淀斜板或者沉淀斜管，用于提高草酸钙的沉淀速率。

9、作为进一步技术方案，还包括污泥浓缩池80；

10、所述污泥浓缩池80与所述第一沉淀区23的污泥排出口连通，用于压滤干燥第一沉淀区23的污泥，回收草酸钙；

11、所述污泥浓缩池80设置压滤液排出口，污泥浓缩池80的压滤液排出口与所述调节池10连通，用于将压滤液回流至调节池10。

12、作为进一步技术方案，所述第二反应区31内设置搅拌装置和曝气装置；

13、所述第二沉淀区32设置沉淀斜板或者沉淀斜管，用于提高碳酸钙的沉淀速率。

14、作为进一步技术方案，还包括污泥浓缩池80；

15、所述污泥浓缩池80与所述第二沉淀区32的污泥排出口连通，用于压滤干燥第二沉淀区32的污泥，回收碳酸钙；

16、所述污泥浓缩池80设置压滤液排出口，污泥浓缩池80的压滤液排出口与所述调节池10连通，用于将压滤液回流至调节池10。

17、作为进一步技术方案，所述砂滤装置40内的滤料为石英砂或石榴石；

18、所述滤料的粒径为0.5-1.2mm。

19、作为进一步技术方案，所述砂滤装置40设置反洗管路，用于砂滤装置40的反洗。

20、作为进一步技术方案，所述砂滤装置40的产水管路或超滤系统50的产水管路上还设置有硫酸加药口，用于调节砂滤产水或超滤产水的ph。

21、作为进一步技术方案，所述反渗透系统60包括swro装置61(海水淡化反渗透膜装置)和hpro装置62(高压反渗透膜装置)；

22、所述swro装置61的入水口与超滤系统50的产水出口相连通，所述swro装置61的浓水出口与hpro装置62的入水口相连通，所述hpro装置62的浓水出口与蒸发装置的入水口相连通。

23、作为进一步技术方案，还包括产水回用池90；

24、所述产水回用池90与swro装置61和hpro装置62的透过液排出口连通，用于收集swro装置61和hpro装置62的透过液。

25、与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

26、本实用新型提供的钠离子电池正极材料洗水的零排放系统，沿水处理方向包括依次连通的调节池、混凝沉淀池、软化沉淀池、砂滤装置、超滤系统、反渗透系统和蒸发处理系统。其中，调节池内设置均质处理装置，能够维持池内水质稳定，减小水质波动；混凝沉淀池依次设置第一反应区、絮凝区和第一沉淀区，能够去除废水中大部分的草酸；软化沉淀池依次设置第二反应区和第二沉淀区，能够去除废水中大部分的钙离子；砂滤装置和超滤装置能够去除废水中的悬浮物，避免悬浮物对反渗透系统的影响；反渗透系统能够对废水进行浓缩，减少进入蒸发处理系统的废液量，减少投资成本以及运行。

技术特征：

1.一种钠离子电池正极材料洗水的零排放系统，其特征在于，沿水处理方向包括依次连通的调节池(10)、混凝沉淀池(20)、软化沉淀池(30)、砂滤装置(40)、超滤系统(50)、反渗透系统(60)和蒸发处理系统(70)；

2.根据权利要求1所述的零排放系统，其特征在于，所述第一反应区(21)内设置搅拌装置和曝气装置；

3.根据权利要求1所述的零排放系统，其特征在于，还包括污泥浓缩池(80)；

4.根据权利要求1所述的零排放系统，其特征在于，所述第二反应区(31)内设置搅拌装置和曝气装置；

5.根据权利要求1所述的零排放系统，其特征在于，还包括污泥浓缩池(80)；

6.根据权利要求1所述的零排放系统，其特征在于，所述砂滤装置(40)内的滤料为石英砂或石榴石；

7.根据权利要求1所述的零排放系统，其特征在于，所述砂滤装置(40)设置反洗管路，用于砂滤装置(40)的反洗。

8.根据权利要求1所述的零排放系统，其特征在于，所述砂滤装置(40)的产水管路或超滤系统(50)的产水管路上还设置有硫酸加药口，用于调节砂滤产水或超滤产水的ph。

9.根据权利要求1所述的零排放系统，其特征在于，所述反渗透系统(60)包括swro装置(61)和hpro装置(62)；

10.根据权利要求9所述的零排放系统，其特征在于，还包括产水回用池(90)；

技术总结
本技术提供了一种钠离子电池正极材料洗水的零排放系统，涉及水处理技术领域。该钠离子电池正极材料洗水的零排放系统，沿水处理方向包括依次连通的调节池、混凝沉淀池、软化沉淀池、砂滤装置、超滤系统、反渗透系统和蒸发处理系统。其中，调节池内设置均质处理装置，能够维持池内水质稳定，减小水质波动；混凝沉淀池依次设置第一反应区、絮凝区和第一沉淀区，能够去除废水中大部分的草酸；软化沉淀池依次设置第二反应区和第二沉淀区，能够去除废水中大部分的钙离子；砂滤装置和超滤装置能够去除废水中的悬浮物，避免悬浮物对反渗透系统的影响；反渗透系统能够对废水进行浓缩，减少进入蒸发处理系统的废液量，减少投资成本以及运行。

技术研发人员：谭斌,李滨,马宏国,翁家鸣,张怡情
受保护的技术使用者：杭州上拓环境科技股份有限公司
技术研发日：20230602
技术公布日：2024/1/15