陶瓷涂覆隔膜生产废水处理案例

陶瓷涂覆隔膜生产废水处理与资源化项目

项目概况
该项目位于上海市浦东新区，服务对象为全球领先的锂电池隔膜制造商，年产1亿平方米陶瓷涂覆隔膜。生产过程中，涂覆机、烘干炉的清洗会产生含氧化铝（Al₂O₃）颗粒、羧甲基纤维素（CMC）粘结剂的废水，日均排放量约180立方米。原废水直接排入市政管网，导致污水处理厂进水SS超标，企业面临高额罚款。

水质特征分析
清洗废水呈乳白色，含有大量超细氧化铝颗粒（粒径0.5-5μm，SS 600-900mg/L）、CMC（100-150mg/L，CODcr贡献率约40%）及少量表面活性剂。进水主要指标：CODcr 1800-2500mg/L、SS 600-900mg/L、Al³+ 80-120mg/L、pH值6.0-7.0。其特点是“无机颗粒+有机粘结剂”混合污染，氧化铝颗粒细小易穿透常规过滤介质，CMC则导致废水粘度升高，影响处理效率。

工艺路线设计与实施
采用“旋流沉淀-超滤-A/O生化-多效蒸发”的组合工艺，实现“颗粒回收-有机物降解-盐分回收”的资源化目标。

旋流沉淀回收氧化铝：设置水力旋流器2台，直径200mm，处理能力100m³/h。利用离心力将大颗粒氧化铝（粒径>2μm）分离，底流浓度达20%以上，经真空带式过滤机脱水后（含水率30%），返回涂覆工序作为原料，年回收氧化铝约150吨，价值约45万元。上清液（含细颗粒与CMC）进入后续处理。

超滤截留细颗粒：采用浸没式超滤（UF）系统，膜材质为聚醚砜（PES），孔径0.1μm，膜通量20L/(m²·h)。超滤可截留99%以上的细氧化铝颗粒，出水SS≤5mg/L，满足生化系统进水要求。反冲洗水返回旋流沉淀单元，避免物料损失。

：设置厌氧池（A池）与好氧池（O池）各1座，有效容积分别为60m与80m。A池采用脉冲布水方式，停留时间8h，将CMC分解为挥发性脂肪酸；O池采用活性污泥法，污泥浓度3500mg/L，气水比18:1，停留时间10h。生化系统CODcr去除率达85%以上，出水CODcr降至200mg/L以下。

多效蒸发回收盐分：生化出水经软化（投加纯碱去除Ca²+、Mg²+）后，进入三效蒸发器。蒸发器采用顺流流程，蒸汽消耗0.3吨/吨水，蒸发冷凝液回用于生产，浓缩液（含少量盐分与有机物）经冷却结晶后，得到纯度98%的硫酸钠（Na₂SO₄），作为副产品出售给玻璃制造企业，年回收量约80吨，价值约12万元。

运行效果与创新点
项目投运后，出水SS≤5mg/L，CODcr≤50mg/L，Al³+≤0.5mg/L，满足《电池工业污染物排放标准》。资源化方面，氧化铝回收率达90%以上，硫酸钠回收率达85%，年创造资源化收益约57万元。
技术创新体现在：①旋流+超滤的组合实现了氧化铝颗粒的“分级回收”，提高了回收效率；②多效蒸发与生化的结合，解决了“高盐+低COD”废水的处理难题，实现了“零排放”；③系统自动化程度高，可通过PLC实时监控流量、pH、温度等参数，降低人工成本。