案例：亿纬锂能锂电池生产废水处理工程

1、项目概况

        我公司亿纬锂能委托，于2018年8月，在业主方厂区内建设了一座工业废水处理站，后又于2021年5月对该废水处理站进行了二期升级改造和扩建。该废水处理站扩建后设计处理规模为26t/d（一期）+50t/d（新增）。废水为锂锰电池生产废水，包括电池表面清洗废水、混合配料容器清洗废水和清洁地面的废水；磷酸铁锂电池生产废水，包含正极和负极废水。在二期改造扩建后，该废水处理站实现了新增废水与原有废水的集中处理，出水水质达到《城市污水再生利用/工业用水水质》（GB/T19923-2005）中敞开式循环冷却水系统布水标准要求。

2、进出水水质

3、处理工艺

4、工艺流程说明

       磷酸铁锂废水中含有较多密度较大的石墨粉，其性质类似于无机泥沙，容易沉积，部分悬浮物为胶体物质，较为稳定。需在进水口设沉砂池，利用重力沉降对砂水进行分离，同时设置格栅拦截废水中较大的杂物。定期排砂至储泥池，出水排至后续的调节池。

 磷酸铁锂废水经过格栅和沉砂池后，与锂锰废水一并进入调节池。对水量、水质进行综合调节，可有效防止处理系统负荷的急剧变化，减少对后续处理系统的冲击波动。

 废水含有较多的细微悬浮颗粒，这些细微物以胶体的形式存在于水中。废水依次进入中和池、混合池、絮凝池和沉淀池，在其中进行pH调节、投加混凝剂、助凝剂，发生混凝反应，使胶体物质脱稳，形成较大絮体，并进行固液分离，通过沉淀作用去除废水中的胶体物质和重金属离子。

 沉淀池出水进入中转水池，经提升泵进入水解酸化+A/O一体化设备。

 水解酸化+A/O一体化设备主要功能区分为水解酸化、缺氧区、好氧区、沉淀区和设备间。

 磷酸铁锂废水含有一定量磷酸铁锂电池原料，且含有较高浓度的NMP（N-甲基吡咯烷酮）。降解废水中的NMP等高分子有机物，采用水解酸化+前置反硝化工艺，利用驯化成熟的厌氧菌种降解即可（已申报国家发明专利：2020011483934.7），无需采用电化学等辅助手段，核心工艺获得国家发明专利授权（专利授权号：ZL 202010716618.3）。

 经过前处理后的生产废水进入水解酸化池，利用厌氧或兼性厌氧菌在水解和酸化阶段的作用，将在废水中悬浮性有机固体和难降解的大分子物质，水解成溶解性有机物和易生物降解的小分子物质，小分子的有机物再在酸化菌的作用下转化为挥发性脂肪酸。

 缺氧池的主要功能是反硝化脱氮。利用水解酸化池出水的碳源和后端回流的硝化液，反硝化菌在溶解氧浓度极低或缺氧情况下可以利用硝酸盐中氮作为电子受体氧化有机物，将硝酸盐还原成氮气，从而实现污水的脱氮过程。

 好氧池的主要功能是氧化有机质和硝化氨氮，悬浮生长的活性污泥和附着在填料上的生物膜中的异养型微生物在有氧的条件下，将废水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO₂ 和H₂O 等稳定物质。在有机物被氧化的同时，污水中的有机氮也被转化成氨氮，氨氮在溶解氧充足、泥龄较长的情况下，被硝化细菌进一步转化成亚硝酸盐和硝酸盐，并回流至缺氧池，结合反硝化细菌实现生物脱氮。

 好氧池混合液进入二沉池，发生泥水分离，部分污泥回流至系统前端生化区，剩余污泥定期排放至储泥池，上清液排放至后续处理系统。

 为保证生化处理系统在冬季寒冷条件下能达到较好的处理效果，需对生化系统进行升温，热源采用引入就近的蒸汽。

 水解酸化+A/O一体化设备的出水自流进入A²/O+MBR地埋一体化设备，A²/O+MBR地埋一体化设备设置厌氧池、缺氧池、好氧池和MBR膜池。

 废水进入厌氧区，在厌氧微生物的作用下，发生水解酸化、产甲烷代谢。大分子有机物被转化为小分子的有机物，直至转化为无机态。缺氧区和好氧区工艺原理与前面类似，二级生化处理系统可充分保证脱氮效果，为保证在低C/N比条件下的脱氮效果，设有人工碳源投加装置。

 MBR池为膜生物反应器，设置单独的膜池，将MBR膜组件放在膜池内，通过泵的负压抽吸作用得到膜过滤出水，膜组件下部设曝气扰动，以减缓膜污染。MBR具有高效的固液分离性能，分离效果大大强于传统的二沉池。MBR的污泥产量极低，污泥可回流至前端的缺氧池和好氧池，降低污泥处置成本。

 MBR产水进入中间水池，同时MBR的反冲洗水来自于中间水池的存水。

 中间水池的存水进入微生物+植物复合床，微生物+植物复合床污水处理技术是利用生物填料吸附、植物吸收转化、微生物分解，共同作用达到净化污水的目标。高分子生物填料组成的复合床，能把废水中的有害物质迅速吸附，同时使特种生物菌高密度着床，为植物和微生物生命活动创造平台。特种植物通过光合作用，将生物填料吸附的有害物质中碳氢氧氮磷钾钙镁等各种元素转化为可生物降解的植物纤维，并产生氧气通过杆茎传输到植物根区释放出来。通过这一过程，使生物填料自动得到修复和活化。植物根系范围内植入的特种生物菌，结合植物的生长和光合作用，对有害物质进行消化和分解，从而达到净化生物填料的作用。微生物+植物复合床通过以上过程有机循环，使之长期稳定有效地对污染水体进行处理，从而达到污水净化的目标。该污水处理技术是我公司的专利技术（专利授权号：ZL201520251979.X），具有经济、环保、节能、高效等诸多优点。

 微生物+植物复合床出水进入出水收集池，经过精密保安过滤器、紫外消毒器后进入回用水池，可达标回用。

 储泥池对物化污泥和生化污泥进行集中收集，集中调理，利用隔膜压滤机进行机械脱水。脱水泥饼外运处置，储泥池上清液和机械脱水产生的滤液回流至调节池。