锂电回收废水探究（四）：特征吸附技术在萃余废水净化处理中的应用

  吸附技术是废水净化处理中一种常见的物理化学方法，尤其在处理高COD（化学需氧量）、高盐和其他难降解有机物的废水方面表现出较好的效果。该技术主要利用吸附剂的表面或内部多孔结构来吸附和去除废水中的有害成分，如有机物和重金属等。

  尽管传统的吸附技术在某些方面表现出色，但仍有一些明显的局限。首先，大多数常用的吸附剂（如活性炭、沸石等）为非特征吸附，用量较大，从而增加了处理成本。其次，这些传统吸附剂的吸附容量有限，在大多数情况下要频繁更换或再生，增加了运营复杂性和成本。最后，对某些特殊类型的废水（如高盐废水），传统吸附技术可能效果不佳。

  湛清环保专对于锂电回收萃余废水，开发了一种基于改性活性炭的特征吸附技术，与传统吸附剂不同，本技术通过改性活性炭与无机多功能吸附材料配制而成，其中活性炭通过设计孔隙结构分布，使其在相同的用量下具有更高的吸附能力。

  通过使用具有特殊孔隙结构的微粉吸附剂，增加表面积和孔容，来提升吸附效率。

  案例背景：该企业主要从事新材料研发技术、资源再生研发技术、新能源汽车废旧动力蓄电池回收及梯次利用等业务。其中，在废旧锂电池资源化绿色循环利用项目中会产生一定量萃余废水，这部分废水盐分高、COD含量高，水中含有一定的油类。现场采用除重、树脂除油等对萃余废水进行预处理，预处理出水进入蒸发器蒸发获得硫酸钠产品，蒸发冷凝液进入专门的污水处理系统来进行达标处理。

  废水特征：该股废水高盐（TDS=110000mg/L）、高COD（COD=3000mg/L），可生化性差。传统物理法处理COD成本高难度大（如混凝、吸附、芬顿高级氧化等），一般生化法由于高盐度（3.5%）使微生物无法在环境中生存。

  现有解决方法及问题：萃余废水蒸发前除了吸附除油，没有专门设置COD去除单元，因此导致蒸发母液COD累积浓度较高，一方面增加了蒸发母液的处理难度，另一方面也影响了蒸盐产品的品质。

  新工艺效果及效益：经过湛清高盐生化处理后，废水COD从3000降至500mg/L以下。在微粉吸附工艺的作用下，废水COD进一步降至200mg/L以下，COD总去除率平均值95%，生化去除率平均值75%。效益上一方面保证了蒸发盐的品质的同时，延长蒸发器的稳定运行周期，另一方面，冷凝水可以直接回用。

  案例背景：公司的主营业务是回收利用废旧电池、电子废弃物等废弃资源循环再造高技术产品，是中国对电子废弃物、废旧电池进行经济化、规模化循环利用的领先企业之一。在锂电池回收过程中产生一定量的钠皂萃余废水和反锌萃余废水，两股废水目前均采用蒸发处理，但由于水中含有较高的COD和油类，会造成蒸发系统的堵塞等，影响了废水蒸发装置的稳定运行。

  废水特征：高COD和油类，高盐度（TDS=180000 mg/L），可生化性差。

  现有解决方法及问题：当前钠皂萃余废水经过碱沉后进入蒸发设备，但由于母液中COD和油分残余过高，影响蒸出盐品质；部分钠皂废水进入除镍树脂进行镍回收，水中油分会污染除镍树脂造成树脂板结，影响除镍树脂常规使用的寿命。反锌萃余废水由于COD和油分过高，立即进入蒸发器易造成蒸发器元件堵塞，影响蒸发器运行和蒸出盐品质。

  新工艺效果及效益：钠皂萃余废水COD在微粉吸附后可以由948.5ppm降至50ppm以下，反锌萃余废水COD在微粉吸附后可以由721mg/L降至121mg/L，不会对除镍树脂和蒸发器运行造成影响。

  苏州湛清环保科技有限公司位于江苏省昆山市高新区，是清华大学创业团队发起成立的工业污染治理领域国家高新技术企业。公司从始至终坚持以技术创新为核心竞争力，研发投入占比连年保持10%以上，建有1000㎡工业废水治理创新研发中心、5000㎡生态环境材料产业基地、2000㎡水处理装备产业基地。下辖子公司两家：淮安湛清生态环境材料有限公司、南通湛清环保科技有限公司。现有成员近百人，其中研发人员占比70%，硕士以上学历占比25%。申请专利70余项，授权专利43项（其中发明专利7项）。多项新技术入选国家、省级先进污染防治目录。

  湛清环保首次提出“工业废水专科环境医院”的创新模式，针对氮、磷、氟、重金属等特征污染物；医用材料、光伏锂电、半导体芯片等战略新兴起的产业的生产废水，分别建立了专科门诊，提供完整的解决方案。累计服务客户超300家，为其提供工业废水末端处理和资源化服务、环境材料、行业细分解决方案开发、技术咨询、项目运维服务。

  截至2022年底，公司获评国家级高新技术企业、江苏省专精特新中小企业、江苏省瞪羚企业，建有江苏省企业工程技术研究中心和省级研究生工作站。