镍镉电池废水处理工艺与设备

镍镉电池废水主要来源于浸渍、化成、负极清洗等工序，特征污染物为Ni²⁺（0.5–40mg/L）和Cd²⁺（0.5–3mg/L），pH10–14，水量一般50–150m³/d·线。Cd、Ni均属一类污染物，排放限值Ni≤0.1mg/L、Cd≤0.01mg/L（GB30484-2020）。行业内已规模化应用的“工艺+设备”组合如下：

1.化学沉淀-混凝-过滤（主流路线）

流程：调节→pH调整/氧化破络→加碱沉淀→PAM絮凝→斜管沉淀→多介质/纤维球过滤→离子交换深度→达标排放或回用

核心参数：

pH10.5–11.5（NaOH或Ca(OH)₂），反应15–20min；

PAM0.5–1mg/L，斜管表面负荷0.8–1.0m³/(m²·h)；

砂滤滤速8–10m/h，反冲洗周期12h；

螯合树脂（亚氨基二乙酸型）作保安，Ni、Cd泄漏可稳控<0.05mg/L。

配套设备：钢砼/FRP调节池、管式静态混合器、一体化絮凝斜管沉淀器、纤维球过滤器、离子交换柱、PLC加药系统。

污泥：含Cd、Ni氢氧化物，经板框或卧螺离心脱水后按HW46危废外运回收金属，滤液返回调节池。

2.硫化沉淀-重金属捕集剂（高络合度废水）

当废水含EDTA、柠檬酸等强络合剂时，先用Na₂S或TMT（2,4,6-三巯基-1,3,5-三嗪）在pH8–9条件下破络，生成CdS、NiS沉淀，再与FeSO₄/PAM共沉淀，Cd去除率>99%，污泥量降低30%。

3.电化学-电沉积（资源化方向）

低流量高浓度废液（Cd>50mg/L）采用旋流电解槽，在200–300A/m²、槽压2.5–3V下将Cd²⁺还原为金属镉板，镍留在溶液后段沉淀回收；镉回收率>90%，残液Cd<0.1mg/L，但需钛涂钌阳极和耐碱隔膜，电耗4–6kWh/kgCd。

4.膜分离与近零排放（新建/扩产项目）

“化学沉淀+UF+RO+jyue”组合：沉淀出水经超滤（0.04μm）去除胶体，RO浓缩8–10倍，产水回用于清洗，浓水进jyue强制循环结晶器，得到Cd/Ni杂盐（HW46），冷凝水返回车间，实现废水零排放；吨水运行成本8–10元，结晶盐需交由有资质单位处置。

5.生物强化（辅助除Cd）

投菌活性污泥法（专性耐镉菌群）可作为末端深度单元，在pH7–8、HRT6–8h条件下，将残余Cd²⁺生物吸附/矿化，出水Cd可稳定<0.005mg/L；常与化学法串联，减少20–30%药剂用量。

6.全流程自动化与在线监控

采用pH/ORP电极+重金属在线分析仪（XRF或比色法）闭环控制加碱、加药量；设置Ni、Cd超标自动切换至应急树脂罐，确保排放实时达标；数据上传地方生态环境平台，满足电池工业排污许可管理要求。

7.工程实例与指标

某电池厂150m³/d项目：调节池40m³、沉淀池20m³、纤维球过滤器Φ1.6m、离子交换2×5m³树脂罐，总投资≈90万元，占地120m²；运行电耗0.8kWh/m³、药剂费0.45元/m³，出水Ni≤0.05mg/L、Cd≤0.005mg/L，50%回用于极板清洗。

小结：镍镉电池废水处理已形成“化学沉淀+过滤+离子交换”为主、膜浓缩/资源化为辅的成熟技术路线；设备趋向一体化、撬装化，并配置在线监测与污泥危废全过程管理，可在满足GB30484-2020的前提下实现低成本稳定运行与金属回收。