리튬 전지 폐수 처리 설비 방안

리튬 전지 폐수 처리 설비 방안

1. 리튬이온 전지 폐수 분류 수집

리튬이온 전지 폐수는 오염물 성질에 따라 엄격히 분류해야 하며, 서로 다른 폐수가 혼합된 후 반응하여 더 처리하기 어려운 물질 (예: 락합물) 을 생성하지 않도록 해야 한다.

일반 분류:

청산염 폐수 함유: 구리 도금, 아연 도금 등 공예, 함유CN⁻이온, 독성이 높다.

크롬 폐수: 포함Cr⁶⁺(독성이 강함) 또는Cr³⁺, 크롬 도금 공예에서 왔다.

니켈 폐수: 함유Ni²⁺, 니켈 도금 공정 (일부 니켈은 일종의 오염물이므로 단독으로 처리하여 표준에 도달해야 한다).

혼산 폐수: 황산, 염산, 질산 등을 함유하고pH값이 낮아 중금속 이온이 섞여 있을 수 있다.

기름 함유 폐수: 전처리 제유 공정에서 유화유 또는 유지를 함유한다.

기타 중금속 폐수: 예를 들어 구리, 아연, 카드뮴, 납 등을 함유한 폐수.

2. 핵심 처리 공정과 설비

1. 청산염 폐수 처리——청산염 파쇄 공예

원리: 산화 반응을 통해 맹독을CN⁻무독으로 분해되다CO₂화N₂。

2급파시안법(상용):

일급파시안(알칼리성조건): 차염소산나트륨 투여(NaClO는) 또는 이산화탄소수(H₂O₂), 에서pH = 10 ~ 11조건에서,CN⁻청산염으로 산화(CNO가 불길하다;, 독성 감소90%）：\(CN^- + ClO^- + H_2O \(오른쪽으로 CNO^- + Cl^- + 2OH^- \)

2급 청산가리(중성조건): 조절pH = 8 ~ 9, 산화제를 더 투여,CNO가 불길하다;산화CO₂화N₂：\(2CNO^- + 3ClO^- + H_2O \ rightarrow 2CO_2 \ uparrow + N_2 \ uparrow + 3Cl^- + 2OH^- \)

설비: 청산염 반응지(교반 포함),pH자동제어시스템, 가약장치(차아염소산나트륨/이산화수소 저장탱크.

주의: 청산염이 함유된 폐수는 단독으로 처리해야 하며, 산성 폐수와 혼합하는 것을 엄금한다 (맹독을 생성할 수 있다HCN은가스).

2. 크롬 폐수 처리——복원+침전법

원리: 고독성을Cr⁶⁺저독성으로 환원Cr³⁺, 다시 중화침전을 통해 제거한다.

리튬 전지 폐수 처리 설비 방안프로세스 단계:

환원 반응: 산성 조건 (pH = 2 ~ 3) 아래, 가아황산수소나트륨 투여 (NaHSO₃) 또는 초아황산나트륨(Na₂S₂O₅),Cr⁶⁺다음으로 복원Cr³⁺：\(Cr_2O_7^{2-} + 3HSO_3^- + 5H^+ \rightarrow 2Cr^{3+} + 3SO_4^{2-} + 4H_2O\)

중화 침전: 조절pH = 8 ~ 9, 석회유 투여 (Ca (OH)₂) 또는 수산화나트륨(NaOH는), 생성크롬 (OH)₃침전:\(Cr^{3+} + 3OH^- \rightarrow Cr(OH)_3 \downarrow\)

설비: 환원반응지, 중화침전지, 슬러지 탈수기(처리크롬 (OH)₃슬러지는 위험 폐기물로 처리해야 한다.)

니켈 폐수 처리——화학 침전법/막법/수지법

화학 침전법(비락합 니켈용):

에서pH = 10 ~ 11조건 하에서, 추가NaOH는또는 석회유, 생성나이 (OH)₂침전:\(Ni^{2+} + 2OH^- \rightarrow Ni(OH)_2 \downarrow\)

만약 락합상태니켈 (예를 들면 레몬산, 암모니아와 락합) 을 함유하고 있다면 먼저 파락제 (예를 들면 펜톤시약, 황화나트륨) 를 투입하여 락합물을 파괴한 다음 침전해야 한다.

막법(반침투/납여과): 막을 통해 니켈이온을 차단하여 농축회수를 실현하고 맑은 물을 다시 사용한다.

수지법: 집게발수지(예를 들어D401은형) 흡착Ni²⁺, 포화 후 재생, 저농도 니켈 폐수 또는 심층 처리에 적용.

혼산 폐수 처리——중화+중금속 침전

중화산성: 석회유 또는 수산화나트륨 투여, 조절pH중립 (pH = 6 ~ 9）。

중금속 침전: 구리, 아연 등 중금속을 함유하고 있으면 황화나트륨을 동시에 투여한다(Na₂S) 또는 폴리염화알루미늄(PAC는), 황산화물 또는 수산화물 침전을 생성합니다.

오일 함유 폐수 처리——기부법

공예: 폐수에 공기를 통하여 미세한 기포를 발생시키고 기름방울을 흡착하여 수면으로 떠오르게 하며 찌꺼기를 통해 제거한다.

설비: 에어 플로어 탱크 (용기 에어 플로어 또는 와우 에어 플로어 사용 가능), 파유제 투입 장치 (예: 투입PAC + PAM은）。

심층 처리——중금속 포집+필름 처리+소독

중금속 포집제(HMC-M1등): 잔류 니켈, 크롬과 같은 저농도 중금속 이온에 대해 가트 이성 집게집게약을 투여하여 불용성 침전을 생성하고 기준치 도달을 확보한다 (예: 니켈≤0.1mg/L, 총 크롬≤0.5mg/L）。

필름 처리 (UF + RO는): 출수를 여과하고 탈염하여 중수를 다시 사용한다 (예를 들어 세척 공정에 사용한다).

소독: 만약 다시 생산에 사용한다면 자외선이나 오존으로 소독하여 미생물을 죽일수 있다.

시나리오 이점 및 고려 사항

이점:

분질 처리 효율이 높아 오염물 간의 상호 간섭을 피한다;

중금속을 잘 제거하면 자원 회수를 실현할 수 있다;

막법재활용기술은 신선한 물의 소모를 낮추어 청결생산요구에 부합된다.

주의사항:

시안, 크롬을 함유한 폐수는 단독 파이프로 수집해야 하며 혼합을 엄금한다;

청산염 파열 반응은 pH를 엄격히 통제해야 한다산화제 투여량과 함께 반응이 좋지 않거나 과량 투여를 피한다;

슬러지는 위험페기물에 속하므로 전반 과정을 합법적으로 관리하여 2차오염을 방지해야 한다.

이상의 방안을 통해 전기도금페수의 고효률처리와 자원화리용을 실현할수 있으며 동시에 환경보호법규의 요구를 만족시킬수 있다.실제 프로젝트에서는 구체적인 수질, 처리 규모 및 재활용 수요에 따라 공정 매개변수를 최적화해야 한다.