一种含FSI-的有机废水的处理方法

本发明涉及污水处理，具体涉及一种含fsi-的有机废水的处理方法。

背景技术：

1、作为新型电解质锂盐，双氟磺酰亚胺锂(lifsi)展现出广阔的应用前景。其高稳定性、优秀的低温性能和水解稳定性，使其成为替代传统锂盐(如六氟磷酸锂lipf6)的理想选择。lifsi可广泛应用于锂离子电池、锂硫电池、锂空气电池等领域，同时在电容器、超级电容器等储能设备中也发挥着重要作用。然而，工业上生产lifsi的过程工艺存在能耗较大和环境污染等问题。生产过程中产生的含lifsi废水，如lifsi滤渣清洗、生产设备清洗和包装桶清洗等，以及废旧锂电池回收拆解过程中产生的含fsi-阴离子废水，都含有fsi-阴离子和有机物，导致发泡并可能直接排入污水站，引发las(阴离子表面活性剂，一级水质要求las含量低于0.5ppm)超标，对环境造成严重污染。对于这种废水，目前鲜有有效的处理方法。因此，需要寻求新的解决方案，以实现lifsi生产的可持续发展和环境保护。目前对于lifsi生产过程中废水的有效处理还少有报道。

2、公开号为cn115818858a的中国专利文献公开了一种lifsi废水的处理方法，包括以下步骤：吸附：使用树脂对lifsi废水进行吸附处理，得到吸附有lifsi的树脂。解析：用碱液对吸附有lifsi的树脂进行冲洗，得到lifsi解析液。浓缩：对lifsi解析液进行加热浓缩，得到含锂浓缩液。中和：向含锂浓缩液中加入酸进行中和处理，得到中和液。沉锂：向中和液中加入碳酸盐或二氧化碳进行反应，得到碳酸盐沉淀。该方法解决了现有废水处理工艺中lifsi无法大量分解的问题，实现了锂资源的充分回收利用，更加环保且经济效益高。

3、公开号为cn 116119766 a的中国专利文献公开了一种高效处理lifsi生产废水的方法，在常温条件下，通过添加季铵盐类化合物与lifsi生产废水中的fsi-离子发生络合反应形成稳定的络合物，再利用有机萃取剂对溶液进行萃取，移除生成的络合物，最后将萃取后的有机相进行简单分离，实现萃取剂回收利用。经过上述处理后，废水中的fsi-离子去除率可达98％以上，达到排放标准。该方法利用络合物的特性，经过后续简单的操作方式，避免了复杂冗长的工艺路线，同时有效减少对环境的污染，且易于实现工业化。这为lifsi的绿色合成和三废处理提供了新的工艺路线。

4、上述现有技术主要采用物理化学方法对lifsi生产废水进行处理，然而由于成本较高且工艺复杂，存在一定的局限性和挑战，且由于lifsi生产废水中通常还包含有机物，有机物的存在也可能对萃取法的效率产生影响。例如，如果混合物中的有机物种类过多或性质相近，可能会导致在萃取过程中分离效果不佳；另外，某些有机物可能具有特定的化学性质，如形成络合物或与溶剂发生反应，这也会影响萃取的效果，并且上述技术在实际应用过程中，这种处理方式可能导致高昂的运营成本，并需要复杂的操作流程和设备支持，限制了其在工业生产中的广泛应用。因此，需要寻求更加经济高效、简单易行的废水处理方案，以提高处理效率，降低成本，并实现资源的可持续利用。

技术实现思路

1、本发明提供了一种含fsi-的有机废水的处理方法，所设计的装置能够实现含fsi-的有机废水有效的降解，反应效率及脱除效果好。

2、具体采用的技术方案如下：

3、本发明提出了一种用于含fsi-的有机废水处理的生物方法，包括：

4、1)将活性污泥分别注入厌氧池、缺氧池和好氧池中进行驯化；在驯化过程中，厌氧池、缺氧池和好氧池相互独立，保持厌氧池、缺氧池和好氧池的溶解氧含量分别为0-0.5mg/l、0.5-1.5mg/l和2-4mg/l；所述驯化的过程分为若干周期，其中，厌氧池利用含fsi-离子的化合物进行驯化，缺氧池利用硝酸钠进行驯化，好氧池利用氯化铵进行驯化，驯化全部完成后将厌氧池、缺氧池和好氧池依次偶联；

5、2)通入含fsi-的有机废水，废水首先进入厌氧池内，与厌氧池内的活性污泥接触混合，进行生化降解，废水中的fsi-作为唯一营养元素n和s的来源被厌氧微生物初步吸收降解并用于进行自身细胞代谢活动；

6、3)经过厌氧池处理后的废水进入缺氧池进一步降解，进一步去除有机物质；

7、4)经过缺氧池处理后的废水进入好氧池，废水中的氨氮发生硝化反应；

8、5)经过好氧池处理后的废水排出好氧池进行泥水分离，排放分离后的液体。

9、优选的，步骤1)中，厌氧池的驯化过程具体为：

10、s1：先向厌氧池中加入营养物质，使微生物进行富集；

11、s2：待微生物完成富集后，持续向厌氧池中加入营养物质和含fsi-的化合物，对厌氧池中的微生物进行驯化，定期检测出料中含fsi-的化合物的含量，当相邻两次含fsi-的化合物的含量变化小于预设值后，完成当前周期的驯化；

12、s3：后续周期逐步增大含fsi-的化合物的加入量，并重复步骤s2；直至fsi-的化合物的加入量与待处理的含fsi-有机废水中的fsi-的含量相等并完成该加入量下的微生物的驯化，此时，整个厌氧池的驯化过程结束。

13、更优选的，第一个周期中加入的含fsi-的化合物在厌氧池进料中的浓度为待处理的含fsi-有机废水中的fsi-的浓度的20％；后续每个周期按10％-20％的浓度梯度增大含fsi-的化合物的加入量。

14、优选的，所述缺氧池的驯化过程，具体为：

15、向缺氧池中加入营养物质，待微生物富集后，持续向缺氧池中加入营养物质和硝酸钠对微生物进行驯化，其中硝酸钠的浓度与待处理的含fsi-有机废水中总氮元素浓度相等，待出料中硝酸钠的浓度维持稳定后，完成缺氧池的驯化；所述的硝酸钠的浓度维持稳定指在24h内硝酸钠的浓度变化不超过0.005g/l。

16、优选的，所述对于好氧池利用氯化铵进行驯化，具体为：

17、向好氧池中加入营养物质，待微生物富集后，持续向好氧池中加入营养物质和氯化铵对微生物进行驯化，其中氯化铵的浓度与待处理的含fsi-有机废水中氨氮浓度相等，待出料中氯化铵的浓度维持稳定后，完成好氧池的驯化；所述的氯化铵的浓度维持稳定指在24h内氯化铵的浓度变化不超过0.005g/l。

18、更优选的，所述营养物质包括磷酸盐、维生素、矿物质和碳源；所述碳源为乙酸钠。

19、优选的，所述厌氧池与缺氧池内部均设有可调节转速(0-1300r/min)的搅拌装置；所述好氧池中底部设置曝气盘装置，用于将好氧池废水内的氧气均匀分散；所述好氧池通过空气泵补充溶解氧。

20、优选的，所述沉淀池的顶部设置有栏珊槽。

21、优选的，所述好氧池中发生硝化反应产生硝化液，硝化液回流输送到缺氧池，缺氧池对硝酸根进行反硝化反应；所述将厌氧池、缺氧池和好氧池依次偶联为将厌氧池、缺氧池和好氧池顺次串联，并将好氧池的出口通过一个三通连接至缺氧池，三通的另一出口连接至沉淀池。

22、优选的，所述泥水分离得到的活性污泥回流输送至缺氧池中。

23、优选的，所述泥水分离的方法为沉淀。

24、本发明还提出了一种用于上述方法的一体化生物反应器，沿着废水流动的方向依次包括厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池，厌氧池、缺氧池和好氧池皆接种有驯化后的微生物；厌氧池、缺氧池和好氧池顺次串联，并将好氧池的出口通过一个三通连接至缺氧池，三通的另一出口连接至沉淀池；所述厌氧池设置有含fsi-有机废水的进口，所述沉淀池的上部设置有上清液出口。

25、优选的，所述厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池之间连通的管道均为塑料管。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

27、(1)本发明提供的用于含fsi-的有机废水的生物处理的装置结构简单，成本低廉，运行稳定可靠，操作及维护方便，能耗低，对含fsi-的有机废水处理的效果好。

28、(2)本发明利用微生物来降解废水中的fsi-离子和有机物质，不需要使用或产生大量的化学药剂，减少了对环境的污染和化学物品的使用。其次在适宜的条件下能够实现高效的废水处理。微生物可以通过代谢活动将有机物质分解为无害的物质，达到废水处理的目的。相比于化学法，生物法通常具有更低的成本。生物法的运行和维护成本相对较低，因为它不需要频繁添加昂贵的化学药剂，而且微生物的生长和代谢过程相对稳定。