[发明专利]一种三元前驱体废水处理设备及工艺

权利要求书

1.一种三元前驱体废水处理设备及工艺，包括处理设备，其特征在于：所述处理设备包含有膜浓缩系统、蒸汽汽提精馏系统、除重金属系统，MVR蒸发系统，冷凝水制纯水系统，以及自动控制系统，所述膜浓缩系统包含有微滤机(1)，所述微滤机(1)的输出端连接有超滤膜(2)，所述超滤膜(2)的一端设置有一级反渗透膜(3)。

2.根据权利要求1所述的一种三元前驱体废水处理设备及工艺，其特征在于：所述一级反渗透膜(3)的一端设置有高压反渗透膜(6)。

3.根据权利要求2所述的一种三元前驱体废水处理设备及工艺，其特征在于：所述蒸汽汽提精馏系统包含有第一预热器(7)，所述第一预热器(7)与高压反渗透膜(6)连接，所述第一预热器(7)的输出端设置有脱氨塔(8)，所述脱氨塔(8)的输出端连接有冷凝器(9)。

4.根据权利要求3所述的一种三元前驱体废水处理设备及工艺，其特征在于：所述除重金属系统包含有一级除重反应池(10)，所述一级除重反应池(10)的输出端连接有二级除重反应池(11)，所述二级除重反应池(11)的输出端连接有沉淀槽(12)，所述沉淀槽(12)的输出端分别连接有压滤机(13)、沉淀产水槽(14)，所述压滤机(13)与一级除重反应池(10)相连接。

5.根据权利要求4所述的一种三元前驱体废水处理设备及工艺，其特征在于：所述MVR蒸发系统包含有第二预热器(15)，所述第二预热器(15)的输出端连接有一级降膜蒸发器(16)，所述一级降膜蒸发器(16)的输出端连接有二级降膜蒸发器(17)，所述二级降膜蒸发器(17)的输出端连接有强制循环蒸发器(18)，所述强制循环蒸发器(18)的输出端连接有离心机(19)，所述一级降膜蒸发器(16)、二级降膜蒸发器(17)、强制循环蒸发器(18)的输出端均连接有压缩机(20)。

6.根据权利要求5所述的一种三元前驱体废水处理设备及工艺，其特征在于：所述冷凝水制纯水系统包含有二级反渗透膜(4)，所述二级反渗透膜(4)与一级降膜蒸发器(16)、二级降膜蒸发器(17)、强制循环蒸发器(18)相连接，所述二级反渗透膜(4)的输出端连接有三级反渗透膜(5)，所述二级反渗透膜(4)与一级反渗透膜(3)相连接。

7.根据权利要求6所述的一种三元前驱体废水处理设备及工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)将三元废水的洗水通入微滤机(1)中进行过滤，去除大部分颗粒杂质和悬浮物，这些悬浮浆液可以回用，然后通入超滤膜(2)进行过滤，可有效过滤病毒、微生物、胶体等，有效确保后续反渗透系统运行稳定性，其中超滤的洗水则返回至前面微滤机(1)进水，经过超滤膜(2)的洗水再进入一级反渗透膜(3)，对膜一侧的料液施加压力，在高压力的作用下，当压力超过它的渗透压时，溶剂即小分子(如水分子)会逆着自然渗透的方向作反向渗透，从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即得到电导率很低的淡水，大分子(无机盐离子)则留在高压侧，高压侧得到浓缩的溶液，即电导率很高得浓水，淡水排入二级反渗透膜(4)，浓水排至高压反渗透膜(6)，相同原理，通过更高压力分离淡水和浓水，淡水排入二级反渗透膜(4)，浓水排至蒸汽汽提精馏系统。

2)三元洗水膜浓缩系统出来的洗水浓水和三元母液混合，然后经脱氨原水泵泵入第一预热器(7)与脱氨塔(8)塔釜高温出水换热后进入脱氨塔(8)内，脱氨塔(8)底部连接有一再沸器，高温饱和蒸汽加热进入再沸器中的塔釜液，产生二次蒸汽从脱氨塔(8)底部进入塔内，和三元废水在各级塔盘/填料等单元进行传质、传热和动量传递，轻质成分NH3和部分水蒸汽在塔顶形成氨-水混合气体，含氨气体由塔顶进入冷凝器(9)中冷凝成氨水，回收浓度为≥15％的高纯氨水，三元废水从塔中部到塔底部塔釜过程完成氨的分离脱出，塔釜出水NH3-N≤15mg/L，然后排入一级除重反应池(10)。

3)在脱氨过程中，由于氨在高温汽提蒸氨过程从废水中脱离，废水中的Ni、Co等易和氨络合的重金属在脱氨过程中形成Ni(OH)2、Co(OH)2等沉淀物，通过在一级除重反应池(10)添加破络剂和混凝剂，先有效破坏原来的络合物稳定性，使重金属离子重新以游离态形式存在，提高废水中各类重金属的去除效果，然后通过在二级除重反应池(11)添加絮凝剂，促进重金属离子沉降，反应完的三元废水进入沉淀槽(12)中进行沉降分离，沉淀槽(12)底部的浆料输送至压滤机(13)内进行压滤，滤饼外运，压滤后的清液返回一级除重反应池(10)，沉淀槽(12)顶部的清液溢流至沉淀产水槽(14)进行储存，然后送至第二预热器(15)内。

4)经过除重后的三元废水进入MVR系统的第二预热器(15)中，依次与蒸馏水和蒸汽换热，升温至蒸发温度进入一级降膜蒸发器(16)，采用压缩机(20)压缩后的热源进行蒸发浓缩，经过一级降膜蒸发器(16)的三元废水浓缩液转至二级降膜蒸发器(17)，采用一级降膜蒸发器(16)蒸发出的二次蒸汽作为热源进行蒸发浓缩，经过二级降膜蒸发器(17)的三元废水浓缩液转至强制循环蒸发器(18)，采用压缩机(20)压缩后的热源进行蒸发浓缩结晶，浓缩至有硫酸钠盐晶体产生，再转入离心机(19)内进行离心分离，得到硫酸钠工业级盐，二级降膜蒸发器(17)和强制循环蒸发器(18)分离的二次蒸汽进入压缩机(20)，经压缩机压缩后的二次蒸汽进入一级降膜蒸发器(16)和强制循环蒸发器(18)。

5)冷凝水制纯水：一级降膜蒸发器(16)、二级降膜蒸发器(17)和强制循环蒸发器(18)内二次蒸汽冷凝的冷凝水与三元洗水膜浓缩产生的淡水混合后，进入二级反渗透膜(4)，在高压力的作用下，小分子(如水分子)透过半透膜进入淡水室，大分子(无机盐离子)则留在浓水室，浓水排至一级反渗透，淡水排入三级反渗透膜(5)，通过三级反渗透膜(5)的淡水达到回用标准，浓水排至二级反渗透膜(4)，如此循环。