废旧锂离子电池回收废水处理案例

华东某大型废旧锂电池回收企业——重金属与有价金属协同回收

项目背景与废水特征

该企业是华东地区专业从事废旧锂离子电池回收再利用的高新技术企业，年处理废旧电池能力达2万吨。随着产能持续扩大，原有废水处理系统已无法满足日益严格的环保要求，企业投资1500万元进行升级改造，设计日处理废水300立方米，于2021年建成投产。

废水主要来源于三个环节：电池拆解冲洗废水、正极材料浸出废水和车间地面清洗废水。水质特征极为复杂：镍离子浓度80至120毫克每升，钴离子60至90毫克每升，锰离子40至70毫克每升，锂离子200至300毫克每升，NMP残留50至80毫克每升，氟化物150至250毫克每升。pH值在2.5至4.5之间，呈强酸性，COD为800至1200毫克每升。这是一组典型的"什么都有"的废水：重金属、有价金属、有机溶剂、氟化物、高酸度，每一项单独拿出来都够头疼，何况它们全部聚在一起。

核心工艺路线

设计采用"物化预处理+生化处理+深度处理"三段式组合工艺。

预处理阶段：废水首先经过格栅过滤去除大颗粒杂质，进入调节池进行均质均量和pH初步调节。随后投加石灰和聚合氯化铝，去除氟化物和部分重金属。核心步骤是两级混凝沉淀：第一级投加硫化钠，利用硫化物与重金属离子生成难溶硫化物沉淀的原理，针对性去除镍、钴等贵重金属；第二级投加聚丙烯酰胺作为助凝剂，强化沉淀效果。

核心生化处理采用MBR膜生物反应器。与传统活性污泥法相比，MBR利用膜的截留作用将微生物完全保留在反应器内，维持极高的微生物浓度，即使面对成分复杂的废水也能保持稳定的降解能力。COD去除率可达85%，同时对氨氮也有良好的去除效果。

深度处理阶段设置了三道防线：活性炭吸附去除残余有机物和色度，反渗透系统进行脱盐并去除微量污染物，紫外消毒确保出水微生物指标达标。特别值得一提的是，系统中专设了锂离子回收装置，利用离子交换树脂对锂离子进行选择性吸附，实现锂资源的资源化利用。

运行成效

系统运行稳定后，出水水质全面达到电池工业污染物排放标准要求：镍低于0.5毫克每升，钴低于0.5毫克每升，锰低于2.0毫克每升，氟化物低于10毫克每升。锂回收率超过90%，年回收碳酸锂约150吨，创造了显著的经济效益。整套系统自动化程度高，运行成本约8元每吨水。这个案例最大的亮点在于：废旧电池回收废水不仅不是负担，反而是一座"城市矿山"，关键在于工艺设计是否兼顾了治污与资源化。