铅蓄电池及其废水处理全面解析

铅蓄电池介绍

铅蓄电池，也被称为铅酸电池，自1859年由普兰特发明以来，已有超过150年的使用历史。它是全球使用最广泛的化学电源之一，尤其在汽车、摩托车发动机等领域占据重要地位。铅蓄电池具有大电流放电性能强、电压特性平稳、温度适用范围广、单体电池容量大、安全性高以及原材料丰富且可再生利用、价格低廉等优点。

铅蓄电池由正极板群、负极板群、电解液和容器等组成。正极板上的活性物质是二氧化铅（PbO?），呈深棕色；负极板上的活性物质是海绵状纯铅（Pb），呈青灰色。电解液由纯硫酸和蒸馏水按一定比例配制而成，其密度一般为1.24～1.30g/ml。在充放电过程中，电能和化学能的相互转换是通过极板上活性物质和电解液中硫酸的化学反应来实现的。

铅蓄电池废水来源特点

铅蓄电池在生产制造及使用过程中，会产生一定量的废水。这些废水的来源主要包括生产制造过程中的配酸、涂板、化成、电池清洗以及车间地坪冲洗等环节。在这些过程中，大量使用硫酸进行反应，以及铅粉、铅膏等原料的涂布，都会产生含有溶解铅和其他污染物的废水。

铅蓄电池废水具有以下几个特点：

1. 高毒性：废水中含有的重金属铅对人体和生态系统具有极高的毒性，能够通过食物链累积，对人体健康造成严重影响，如神经系统损伤、贫血等。

2. 难降解性：废水中的重金属离子及部分有机物质难以通过生物降解自然消除，一旦进入环境，将长期存在并持续污染。

3. 成分复杂：除了重金属铅外，废水中还可能含有硫酸、有机添加剂、机油等多种污染物，这些物质的存在增加了废水处理的难度。

4. 水量波动大：由于生产工艺的复杂性和不确定性，废水的产生量和水质会随时间和生产状况发生较大波动。

铅蓄电池废水处理工艺流程

针对铅蓄电池废水的特性和处理难度，通常采用多种技术手段进行综合治理。以下是常见的铅蓄电池废水处理工艺流程：

1. 预处理阶段：

1. 中和沉淀：针对酸性废水，投加石灰、氢氧化钠等碱性物质进行中和反应，调节pH至中性或弱碱性，促使铅离子与氢氧根离子结合生成不溶性氢氧化铅沉淀。

2. 气浮分离：对含有大量悬浮物或乳化油的废水，通过通入空气形成微小气泡，使絮体与气泡粘附上浮，实现快速固液分离。

2. 深度处理阶段：

1. 吸附法：利用活性炭、改性粘土、生物炭等吸附材料，吸附废水中的铅离子和其他重金属离子。

2. 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铅离子，实现铅的有效富集与回收。树脂饱和后，可通过酸洗或再生剂再生，进行循环使用。

3. 膜分离技术：如超滤/微滤（UF/MF），作为深度处理前的预处理步骤，去除废水中的悬浮物、大分子有机物及部分胶体，减轻后续膜组件的负荷。

3. 最终处理与排放：

1. 经过上述处理后，废水中的污染物浓度大大降低，达到排放标准后，可安全排放至环境。

2. 部分处理后的废水如果达到回用水质标准，还可以回用于生产过程中的某些环节，实现废水的资源化利用。

铅蓄电池废水处理案例

以下是一个典型的铅蓄电池废水处理案例：

某铅蓄电池生产企业，为了保护环境并实现废水的达标排放，采用了以下废水处理工艺流程：

1. 

预处理阶段：首先采用化学沉淀法，投加氢氧化钠进行中和沉淀，将大部分铅离子以氢氧化铅的形式沉淀下来。同时，通过气浮分离去除废水中的悬浮物。

2. 

3. 

深度处理阶段：使用离子交换树脂进一步去除废水中剩余的铅离子，并通过定期再生树脂，实现了铅的回收利用。对于废水中的有机污染物，采用Fenton氧化法进行处理，提高了废水的可生化性。

4. 

5. 

最终处理与排放：通过超滤/微滤膜分离技术，对废水进行深度处理，使处理后的废水达到了当地环保部门规定的排放标准。部分废水还实现了回用，用于车间的清洗等环节，既减少了水资源的浪费，又降低了企业的生产成本。

6. 

通过这套废水处理系统的处理，该铅蓄电池生产企业成功解决了废水处理问题，不仅保护了环境，还提高了企业的环保形象和竞争力。同时，该案例也为其他类似企业提供了有益的借鉴和参考。