一、项目介绍
采购单位:天齐锂业
采购型号:ZYSYFS-5m³/d 卓水越实验室废水处理设备定制款
天齐锂业股份有限公司是以锂为核心的新能源材料企业,为深圳证券交易所(SZ.002466)和香港联合交易所(9696.HK)上市公司。锂从“工业味精”到可回收的“白色石油”,在全球能源绿色转型中发挥了重要作用。天齐锂业致力于从锂资源的开发应用到锂产品的加工,为清洁能源的转型发展提供可持续的锂解决方案。公司深耕锂行业30余年,投资中国、澳大利亚和智利的锂产业链,在四川射洪、四川安居、江苏张家港、重庆铜梁和西澳奎纳纳已建成了8.86万吨/年的锂化工品产能。
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二、定制锂业新材料实验室废水处理核心工艺介绍
1、高低电位差微电解系统
铁碳微电解就是利用铁元素和碳元素自发产生的微弱电流分解废水中污染物的一种污水处理工艺。当紧密接触的铁和碳浸泡在废水溶液中的时候,会自动在铁原子和碳原子之间产生一种微弱的分子内部电流,这种微电流分解废水中污染物质的反应就叫微电解。
铁碳微电解的原理:阳极反应式为:Fe+2e→Fe2,阴极反应式为:2H++2e→H2,
当将填料浸入电解质溶液中时,由于Fe和C之间存在1.2V的电极电位差,因而会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场,阳极反应生成大量的Fe2 进入废水,进而氧化成Fe3 ,形成具有较高吸附絮凝活性的絮凝剂。阴极反应产生大量新生态的[H]和[O],在偏酸性的条件下,这些活性成分均能与废水中的许多组分发生氧化还原反应,使有机大分子发生断链降解,从而消除了有机物尤其是印染废水的度,提高了废水的可生化度。工作原理基于电化学,氧化—还原,物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行处理。
高低电位差微电解系统是基于电化学中的原电池反应。在电解质溶液中存在 1.2V 的电极电位差,会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场。阳极反应产生的新生态 二价铁离子具有较强的还原能力,可使某些有机物还原,也可使某些不饱和基团(如羧基— COOH、偶氮基-N=N-)的双键打开,使部分难降解环状和长链有机物分解成易生物降解的小 分子有机物而提高可生化性。此外,二价和三价铁离子是良好的絮凝剂,特别是新生的二价 铁离子具有更高的吸附-絮凝活性,调节废水的 pH 可使铁离子变成氢氧化物的絮状沉淀,吸 附污水中的悬浮或胶体态的微小颗粒及有机高分子,可进一步降低废水的色度,同时去除部分有机污染物质使废水得到净化。阴极反应产生大量新生态的[H]和[O],在偏酸性的条件下, 这些活性成分均能与废水中的许多组分发生氧化还原反应,使有机大分子发生断链降解,有效去除农药生产废水中的 COD、色度、As、氨氮、有机磷和总磷,去除率分别可达 76. 2%、 80%、69. 2%、55. 7%、82. 7%和 62. 8%。
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2、芬顿(Fenton)氧化反应原理
芬顿(Fenton)氧化反应是以亚铁离子(Fe2 )为催化剂用过氧化氢(H2O2)进行化学氧化的废水处理方法。由亚铁离子与过氧化氢组成的体系,也称芬顿(Fenton)试剂,它能生成强氧化性的羟基自由基,在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏,最终氧化分解。氛顿氧化技术处理有机污染物的实质是•OH与有机污染物作用
H2O2在Fe2+的催化作用下分解产生·OH,其氧化电位达到2.8V,它通过电子转移等途径将有机物氧化分解成小分子。同时,Fe2+被氧化成Fe3+产生混凝沉淀,去除大量有机物。可见,Fenton试剂在水处理中具有氧化和混凝两种作用。Fenton试剂在黑暗中就能降解有机物,节省了设备投资,缺点是H2O2的利用率不高,不能充分矿化有机物。研究表明,利用Fe3+、Mn2+等均相催化剂和铁粉、石墨、铁、锰的氧化矿物等非均相催化剂同样可使H2O2分解产生·OH,因其反应基本过程与Fenton试剂类似而称之为类Fenton体系。如用Fe3+代替Fe2+,由于Fe2+是即时产生的,减少了·OH被Fe2+还原的机会,可提高·OH的利用效率。若在Fenton体系中加入某些络合剂(如C2O2-4、EDTA等),可增加对有机物的去除率。
反应方程式:①Fe2+ + H2O2→Fe3+ + (OH)-+OH·
②H2O2 + Fe3+ → Fe2+ + O2 + 2H+
③O2 + Fe2+→ Fe3+ + O2·
3、酸碱中和混凝斜管沉淀
这个环节主要是处理实验室废水中的重金属离子等,可以去除水中的悬浮物,有机质, 胶体等,降低 COD、BOD、色度、透光度等。设备根据实验室废水的酸碱情况进行自动调节, 如果实验室废水是酸性废水,设备上的传感器和仪表会自动控制加药装置对废水进行酸碱调 节;如果是碱性废水,设备上的传感器和仪表会自动控制加药装置对废水进行酸碱调。每个 环节对废水的 PH 值要求不一样,当 PH 值自动调到 8 左右时,废水中的重金属离子在一定的 催化还原条件下,经过计量加药泵自动加入一定量的高分子絮凝剂和助凝剂进行自动定时搅 拌,然后再进行定时沉淀处理,这样废水中的重金属离子就能以絮状物的形式沉淀在沉淀装 置下面,当絮凝沉淀到一定量后,污泥泵会自动把絮状物抽到压滤机进行压滤处理,形成泥 饼。一般由四过环节组成:
a) PH 值调节阶段:通过酸碱调节装置对实验室废水的酸碱进行自动调节,使废水的 PH 值控 制在 6—9 之间。
b) 凝聚阶段:通过加药装置把药剂注入集中反应装置里与废水进行快速混凝,在自动搅拌 机的搅拌作用下形成微细矾花,此时水体变得更加浑浊,它要求水流能产生激烈的湍流。
c) 絮凝阶段:是矾花成长变粗的过程,在适当的湍流程度和足够的停留时间下,可观察到 大量矾花聚集缓缓下沉,形成表面清晰层。
d) 沉降阶段:它是在沉降装置中进行的絮凝物沉降过程,要求水流缓慢。大量的粗大矾花 沉积于池底,上层水为澄清水,剩下的粒径小,密度小的矾花一边缓缓下降,一边继续相互 碰撞结大。
4、过滤吸附分离装置
这是一种将高分子复合活性吸附材料和电化学高级氧化集于一体的新型“相转移”实验
室废水处理方法,首先将有机污染物通过高分子复合吸附材料流化床快速吸附,然后通过床 内特制的电化学装置实现高分子复合活性吸附材料现场再生,从而使得转移到高分子复合活 性吸附材料上的有机污染物降解和分解,而高分子复合活性吸附材料再生后能保证该体系的 反复运行。本高分子复合活性吸附材料是以椰壳、杏壳、核桃壳、竹炭、白炭黑、沸石、石 墨烯、依兰煤、无烟煤、褐煤、贫煤、瘦煤、焦煤、煤矸石、沥青等为原料,采用高温水蒸 气活化工艺生产,经破碎筛选及后处理精加工制成不同规格的实验室污水处理专用高分子复 合吸附材料。
当实验室污水中的有机污染物被固定在高分子复合活性吸附材料表面上,然后与其中 活性成分发生化学反应,生成一种新的中性盐物质而存储于吸附剂结构中,这个净化过程是 一个多功能的综合作用,除了一般的物理吸附外,还有化学吸附,粒子吸附,催化作用,化 学反应等。
功能特性:具有较大的比表面积、发达的孔隙结构、优良的吸附性能、耐磨机械强度高、 耐冲洗、易再生等特性。
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