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镍钴锰酸锂(NCM)废水源自锂电池正极材料生产过程,其特征是含有高浓度的镍、钴、锰以及痕量锂离子。本文将介绍镍钴锰酸锂废水处理的工艺。

一、预处理阶段:絮凝沉淀与气浮分离

- 絮凝沉淀:通过投加无机絮凝剂或有机高分子絮凝剂,促使废水中的金属离子形成易于沉淀的絮体,初步降低废水中的镍、钴、锰含量。

- 气浮分离:在废水中通入空气,使微小气泡黏附于絮体表面,利用浮力将其快速上浮分离,进一步提高固液分离效率,尤其适用于处理含有大量悬浮物或乳化油的废水。

二、深度处理阶段:离子交换与吸附回收

- 离子交换法:采用特定的离子交换树脂,选择性吸附废水中的镍、钴、锰离子,实现金属离子的有效富集与回收。树脂饱和后,可通过酸碱再生进行循环使用。

- 吸附法:利用活性炭、硅藻土、改性粘土等吸附材料,吸附废水中的微量金属离子及有机物。对于高附加值的镍、钴,可采用专用吸附剂如生物质炭、纳米金属氧化物等进行高效吸附回收。

三、高级氧化技术:破解复杂体系

- Fenton氧化:针对废水中可能存在的有机添加剂及其他难降解有机物,利用Fe²⁺催化H₂O₂产生强氧化性的·OH,实现有机物的高效氧化分解,提高废水的可生化性。

- 电化学氧化:通过电解产生强氧化剂或直接氧化废水中的有机物和部分金属离子。电化学法还兼具絮凝沉淀作用,有助于进一步降低废水中的金属离子浓度