電池污染范文

時間:2023-04-01 04:03:04

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電池污染

篇1

1.1為引導廢電池環(huán)境管理和處理處置、資源再生技術的發(fā)展,規(guī)范廢電池處理處置和資源再生行為,防止環(huán)境污染,促進社會和經濟的可持續(xù)發(fā)展,根據《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》等有關法律、法規(guī)、政策和標準,制定本技術政策。本技術政策隨社會經濟、技術水平的發(fā)展適時修訂。

1.2本技術政策所稱廢電池包括下述廢物:

已經失去使用價值而被廢棄的各種一次電池(包括扣式電池)、可充電電池等;

已經失去使用價值而被廢棄的鉛酸蓄電池以及其他蓄電池等;

已經失去使用價值而被廢棄的各種用電器具的專用電池組及其中的單體電池;

上述各種電池在生產、運輸、銷售過程中產生的不合格產品、報廢產品、過期產品等;

上述各種電池在生產過程中產生的混合下腳料等混合廢料;

其他廢棄的化學電源。

1.3本技術政策適用于廢電池的分類、收集、運輸、綜合利用、貯存和處理處置等全過程污染防治的技術選擇,并指導相應設施的規(guī)劃、立項、選址、設計、施工、運營和管理,引導相關產業(yè)的發(fā)展。

1.4廢電池污染控制應該遵循電池產品生命周期分析的基本原理,積極推行清潔生產,實行全過程管理和污染物質總量控制的原則。

1.5廢電池污染控制的重點是廢含汞電池、廢鎘鎳電池、廢鉛酸蓄電池。逐漸減少以至最終在一次電池生產中不使用汞,安全、高效、低成本收集、回收或安全處置廢鎘鎳電池、廢鉛酸蓄電池以及其他對環(huán)境有害的廢電池。

1.6廢氧化汞電池、廢鎘鎳電池、廢鉛酸蓄電池屬于危險廢物,應該按照有關危險廢物的管理法規(guī)、標準進行管理。

1.7鼓勵開展廢電池污染途徑、污染規(guī)律和對環(huán)境影響小的新型電池開發(fā)的科學研究,確定相應的污染防治對策。

1.8通過宣傳和普及廢電池污染防治知識,提高公眾環(huán)境意識,促進公眾對廢電池管理及其可能造成的環(huán)境危害有正確了解,實現(xiàn)對廢電池科學、合理、有效的管理。

1.9各級人民政府應制定鼓勵性經濟政策等措施,加快符合環(huán)境保護要求的廢電池分類收集、貯存、資源再生及處理處置體系和設施建設,推動廢電池污染防治工作。

1.10本技術政策遵循《危險廢物污染防治技術政策》的總體原則。

2.電池的生產與使用

2.1制定有關電池分類標識的技術標準,以利于廢電池的分類收集、資源利用和處理處置。電池分類標識應包括下述內容:

需要回收電池的回收標識;

需要回收電池的種類標識;

電池中有害成分的含量標識。

2.2電池制造商和委托其他制造商生產使用自己所擁有商標電池的商家,應當在其生產的電池上按照國家標準標注標識。

使用專用內置電池的器具生產商應該在其生產的產品上按照國家標準標注電池分類標識。

2.3電池進口商應該要求國外制造商(或經銷商)在出口到我國的電池上按照中國國家標準標注標識,或由進口商在其進口的電池上粘貼按照中國國家標準標注的標識。

2.4使用電池的器具在設計時應該采用易于拆卸電池(或電池組)的結構,并且在其使用說明書中明確電池的使用和安裝拆卸方法,以及提示電池廢棄后的處置方式。

2.5根據國家有關規(guī)定禁止生產和銷售氧化汞電池。根據國家有關規(guī)定禁止生產和銷售汞含量大于電池質量0.025%的鋅錳及堿性鋅錳電池;2005年1月1日起停止生產含汞量大于0.0001%的堿性鋅錳電池。逐步提高含汞量小于0.0001%的堿性鋅錳電池在一次電池中的比例;逐步減少糊式電池的生產和銷售量,最終實現(xiàn)淘汰糊式電池。

2.6依托技術進步,通過制定有關電池中鎘、鉛的最高含量的標準,限制鎘、鉛等有害元素在有關電池中的使用。鼓勵發(fā)展鋰離子和金屬氫化物鎳電池(簡稱氫鎳電池)等可充電電池的生產,替代鎘鎳可充電電池,減少鎘鎳電池的生產和使用,最終在民用市場淘汰鎘鎳電池。

2.7鼓勵開發(fā)低耗、高能、低污染的電池產品和生產工藝、使用技術。鼓勵電池生產使用再生材料。

2.8加強宣傳和教育,鼓勵和支持消費者使用汞含量小于0.0001%的高能堿性鋅錳電池;鼓勵和支持消費者使用氫鎳電池和鋰離子電池等可充電電池以替代鎘鎳電池;鼓勵和支持消費者拒絕購買、使用劣質和冒牌的電池產品以及沒有正確標注有關標識的電池產品;

3.收集

3.1廢電池的收集重點是鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池、鉛酸電池等廢棄的可充電電池(以下簡稱為廢充電電池)和氧化銀等廢棄的扣式一次電池(以下簡稱為廢扣式電池)。

3.2廢一次電池的回收,應由回收責任單位審慎地開展。目前,在缺乏有效回收的技術經濟條件下,不鼓勵集中收集已達到國家低汞或無汞要求的廢一次電池。

3.3下列單位應當承擔回收廢充電電池和廢扣式電池的責任:

充電電池和扣式電池的制造商;

充電電池和扣式電池的進口商;

使用充電電池或扣式電池產品的制造商;

委托其他電池制造商生產使用自己所擁有商標的充電電池和扣式電池的商家。

3.4上述承擔廢充電電池和廢扣式電池回收責任的單位,應當按照自己商品的銷售渠道指導、組織建立廢電池的回收系統(tǒng),或者委托有關的回收系統(tǒng)有效回收。充電電池、扣式電池和使用這些電池的電器商品的銷售商應當在其銷售處設立廢電池的分類回收設施予以回收,并按照有關標準設立明顯的標識。

3.5鼓勵消費者將廢充電電池和廢扣式電池送到電池或電器銷售商店相應的廢電池回收設施中,方便銷售商回收。

3.6回收后的批量廢電池應當分類送到具有相應資質的工廠(設施),進行資源再生或無害化處理處置。

3.7廢電池的收集包裝應當使用專用的具有相應分類標識的收集裝置。

4.運輸

4.1廢電池要根據其種類,用符合國家標準的專門容器分類收集運輸。

4.2貯存、裝運廢電池的容器應根據廢電池的特性而設計,不易破損、變形,其所用材料能有效地防止?jié)B漏、擴散。裝有廢電池的容器必須貼有國家標準所要求的分類標識。

4.3在廢電池的包裝運輸前和運輸過程中應保證廢電池的結構完整,不得將廢電池破碎、粉碎,以防止電池中有害成分的泄漏污染。

4.4屬于危險廢物的廢電池越境轉移應遵從《控制危險廢物越境轉移及其處置的巴塞爾公約》的要求;批量廢電池的國內轉移應遵從《危險廢物轉移聯(lián)單管理辦法》及其他有關規(guī)定。

4.5各級環(huán)境保護行政主管部門應按照國家和地方制定的危險廢物轉移管理辦法對批量廢電池的流向進行有效控制,禁止在轉移過程中將廢電池丟棄至環(huán)境中,禁止將3.1中規(guī)定需要重點收集的廢電池混入生活垃圾中。

5.貯存

5.1本政策所稱廢電池貯存是指批量廢電池收集、運輸、資源再生過程中和處理處置前的存放行為,包括在確定廢電池處理處置方式前的臨時堆放。

5.2批量廢電池的貯存設施應參照《危險廢物貯存污染控制標準》(GB18597-2001)的有關要求進行建設和管理。

5.3禁止將廢電池堆放在露天場地,避免廢電池遭受雨淋水浸。

6.資源再生

6.1廢電池的資源再生工廠應當以廢充電電池和廢扣式電池的回收處理為主,審慎建設廢一次電池的資源再生工廠。

6.2廢電池資源再生設施建設應當經過充分的技術經濟論證,保證設施運行對環(huán)境不會造成二次污染以及經濟有效地回收資源。

6.3廢充電電池、廢扣式電池的資源再生工廠,應按照危險廢物綜合利用設施要求進行管理,取得危險廢物經營許可證后方可運行。廢一次電池和混合廢電池的資源再生工廠,應參照危險廢物綜合利用設施要求進行管理,在取得危險廢物經營許可證后運行。

6.4廢電池再生資源工廠場址選擇應參照《危險廢物焚燒污染控制標準》(GB18484-2001)中的選址要求進行。

6.5任何廢電池資源再生工廠在生產過程中,汞、鎘、鉛、鋅、鎳等有害成分的回收量與安全處理處置量之和,不應小于在所處理廢電池中這一有害成分總量的95%。

6.6在資源再生工藝之前的任何廢電池拆解、破碎、分選工藝過程都應當在封閉式構筑物中進行,排出氣體須進行凈化處理,達標后排放。不得對廢電池進行人工破碎和在露天環(huán)境下進行破碎作業(yè),防止廢電池中有害物質無組織排放或逸出,造成二次污染。

6.7利用火法冶金工藝進行廢電池資源再生,其冶煉過程應當在密閉負壓條件下進行,以免有害氣體和粉塵逸出,收集的氣體應進行處理,達標后排放。

6.8利用濕法冶金工藝進行廢電池資源再生,其工藝過程應當在封閉式構筑物內進行,排出氣體須進行除濕凈化,達標后排放。

6.9廢電池的資源再生裝置應設置尾氣凈化系統(tǒng)、報警系統(tǒng)和應急處理裝置。

6.10廢電池資源再生工廠的廢氣排放應當參照執(zhí)行《危險廢物焚燒污染控制標準》(GB18484-2001)中大氣污染物排放限值。

6.11廢電池資源再生工廠應該設置污水凈化設施。工廠排放廢水應當滿足《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)和其他相應標準的要求。

6.12廢電池資源再生工廠產生的工業(yè)固體廢物(包括冶煉殘渣、廢氣凈化灰渣、廢水處理污泥、分選殘余物等)應當按危險廢物進行管理和處置。

6.13廢電池資源再生工廠的人員作業(yè)環(huán)境應當滿足《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》(GBZ1—2002)和《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值》(GBZ2—2002)等有關國家標準的要求。

6.14鼓勵開展廢電池資源再生的科學技術研究,開發(fā)經濟、高效的廢電池資源再生工藝,提高廢電池的資源再生率。

7.處理處置

7.1在對生活垃圾進行焚燒和堆肥處理的城市和地區(qū),宜進行垃圾分類收集,避免各種廢電池隨其他生活垃圾進入垃圾焚燒裝置和垃圾堆肥發(fā)酵裝置。

7.2禁止對收集的各種廢電池進行焚燒處理。

7.3對于已經收集的、目前還沒有經濟有效手段進行再生回收的一次或混合廢電池,可以參照危險廢物的安全處置、貯存要求對其進行安全填埋處置或貯存。在沒有建設危險廢物安全填埋場的地區(qū),可按照危險廢物安全填埋的要求建設專用填埋單元,或者按照《危險廢物貯存污染控制標準》(GB18597-2001)的要求建設專用廢電池貯存設施,將廢電池裝入塑料容器中在專用設施中填埋處置或貯存。使用的塑料容器應該具有耐腐蝕、耐壓、密封的特性,必須完好無損,填埋處置的還應滿足填埋作業(yè)所需要的強度要求。

7.4為便于將來廢電池再生利用,宜將已收集的廢電池進行分區(qū)分類填埋處置或貯存。

7.5在對廢電池進行填埋處置前和處置過程中以及在貯存作業(yè)過程中,不應將廢電池進行拆解、碾壓及其他破碎操作,保證廢電池的外殼完整,減少并防止有害物質的滲出。

8.廢鉛酸蓄電池污染防治

8.1廢鉛酸蓄電池的收集、運輸、拆解、再生冶煉等活動除滿足前列各章要求外,還應當遵從本章的要求。

8.2廢鉛酸蓄電池應當進行回收利用,禁止用其它辦法進行處置。

8.3廢鉛酸蓄電池應當按照危險廢物進行管理。廢鉛酸蓄電池的收集、運輸、拆解、再生鉛企業(yè)應當取得危險廢物經營許可證后方可進行經營或運行。

8.4鼓勵集中回收處理廢鉛酸蓄電池。

8.5在廢鉛酸蓄電池的收集、運輸過程中應當保持外殼的完整,并且采取必要措施防止酸液外泄。

廢鉛酸蓄電池收集、運輸單位應當制定必要的事故應急措施,以保證在收集、運輸過程中發(fā)生事故時能有效地減少以至防止對環(huán)境的污染。

8.6廢鉛酸蓄電池回收拆解應當在專門設施內進行。在回收拆解過程中應該將塑料、鉛極板、含鉛物料、廢酸液分別回收、處理。

8.7廢鉛酸蓄電池中的廢酸液應收集處理,不得將其排入下水道或排入環(huán)境中。不能帶殼、酸液直接熔煉廢鉛酸蓄電池。

8.8廢鉛酸蓄電池的回收冶煉企業(yè)應滿足下列要求:

鉛回收率大于95%;

再生鉛的生產規(guī)模大于5000噸/年。本技術政策后,新建企業(yè)生產規(guī)模應大于1萬噸/年;

再生鉛工藝過程采用密閉熔煉設備,并在負壓條件下生產,防止廢氣逸出;

具有完整廢水、廢氣的凈化設施,廢水、廢氣排放達到國家有關標準;

再生鉛冶煉過程中產生的粉塵和污泥得到妥善、安全處置。

篇2

關鍵詞:廢鉛蓄電池 ,鉛回收 ,污染控制,最佳可行技術

Abstract: this paper holds lead recovery smelting process best feasible process flow, best feasible process parameters and disposal system integrated control, pollutants cut and pollution prevention measures and technical and economic applicability and five aspects, of the lead recovery smelting pollution control holds the best feasible technology to make full demonstration, in the lead battery recycling waste disposal facilities lead in the construction of technical options, engineering design, engineering construction, operation, supervision and management of facilities to work has the important meaning.

Keywords: waste lead batteries, lead recovery, pollution control, best feasible technology

中圖分類號: TM912 文獻標識碼:A 文章編號:

1、前言

我國的廢蓄電池再生鉛生產技術研究起步較晚,無論從技術水平還是裝備水平來看與發(fā)達國家相比還有較大的差距。廢鉛酸蓄電池鉛回收的主要工藝可分為火法、濕法和火濕聯(lián)用法三大類別。其中火法冶煉工藝可分為無預處理混煉、無預處理單獨冶煉和預處理單獨冶煉工藝。

無預處理混煉就是將廢鉛酸蓄電池經去殼倒酸簡單處理后,進行火法混合冶煉,得到鉛銻合金。該工藝金屬回收率平均為85~90%,廢酸、塑料及銻等元素未合理利用,污染嚴重。

無預處理單獨冶煉就是廢蓄電池經破碎分選后分出金屬部分和鉛膏部分,二者分別進行火法冶煉,得到鉛銻合金和精鉛,該工藝回收率平均水平為90~95%,污染控制較第一類工藝有較大改善。

預處理單獨冶煉工藝就是將廢蓄電池經破碎分選后分出金屬部分和鉛膏部分,鉛膏部分脫硫轉化,然后二者再分別進行火法冶煉,得到鉛銻合金和軟鉛,該工藝金屬回收率平均為95%以上。

目前,關于最佳污染控制技術和最佳環(huán)境實踐較多,某些環(huán)境保護領域、某些行業(yè)也已實施最佳污染控制技術和最佳環(huán)境實踐,以實現(xiàn)經濟建設與環(huán)境保護協(xié)調發(fā)展,取得了一定成效和經驗。但是,在廢鉛酸蓄電池鉛回收領域,本研究是國內首次針對廢鉛蓄電池鉛回收污染控制最佳可行技術和最佳環(huán)境管理實踐進行研究,從鉛回收預防控制技術、末端污染治理技術以及環(huán)境管理實踐,開展環(huán)境有益的嘗試性系統(tǒng)研究,對廢鉛酸蓄電池鉛回收行業(yè)環(huán)境保護和經濟效益的協(xié)調發(fā)展,以及循環(huán)經濟領域有關技術政策的制定,都具有重要的支持作用。

2.自動破碎分選-富氧底吹爐熔煉技術

2.1.富氧底吹熔煉最佳可行工藝流程

富氧底吹熔煉爐熔煉最佳可行技術一般包括自動破碎分選單元、配料單元、富氧底吹爐熔煉單元、余熱利用單元、氣體凈化單元、水處理單元、自動控制單元及其他輔助單元等功能單元。具體工藝流程如圖1所示。

圖1 自動破碎分選-富氧底吹爐熔煉最佳可行技術

2.2最佳可行工藝參數(shù)

利用重力分選和篩選技術,確保分選的物料潔凈,鉛屑含鉛膏和其他非金屬物質:5%,鉛膏的水含量小于12%。

脫硫后鉛膏含硫率小于0.5%。

制粒含水:7%~8%

精礦品位:35%~65%;

渣含鉛:2%~5%;

煙塵返回率:5%~10%;

SO2濃度:7.5%~10%;

廢氣凈化裝置過濾器的過濾尺寸不應大于0.2um,耐溫不低于140℃。過濾器應設置進出氣閥、壓力表和排水閥,設計流量應與處理規(guī)模相適應,過濾效率應在99.999%以上,以便確保廢氣和二噁英等達標排放;

鉛回收率:98%~99%;

硫回收率:>95% ;

噸粗鉛能耗:300kgce/t。

2.3處置系統(tǒng)集成控制

自動化系統(tǒng)應采用控制技術成熟、可靠性高、性能價格比適宜的設備和元件,保證能在中央控制室通過分散控制系統(tǒng)實現(xiàn)對廢鉛蓄電池鉛回收設施各系統(tǒng)集中監(jiān)視和分散控制。

對貯存庫房、物料傳輸過程以及富氧底吹熔煉過程的重要環(huán)節(jié),應設置現(xiàn)場工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)。應設置獨立于分散控制系統(tǒng)的緊急停車系統(tǒng)。對重要參數(shù)的報警和顯示,可設光字牌報警器和數(shù)字顯示儀。

廢鉛蓄電池鉛回收設施的監(jiān)控系統(tǒng)設計應包括主體設備工藝系統(tǒng)在各種工況下安全、經濟運行的參數(shù);儀表和控制用電源、氣源、液動源及其他必要條件的供給狀態(tài)和運行參數(shù);電動、氣動和液動閥門的啟閉狀態(tài)及調節(jié)閥的開度;輔機運行狀態(tài)以及必需的環(huán)境參數(shù)。

廢鉛蓄電池處理系統(tǒng)的測量數(shù)據、數(shù)據處理結果和設施運行狀態(tài),應能在監(jiān)控系統(tǒng)的顯示器上得到顯示。并應對熔煉煙氣中的煙塵、硫氧化物、氮氧化物、氧或一氧化碳、二氧化碳污染物實現(xiàn)在線監(jiān)測。

應配置自我檢測和熱工報警系統(tǒng),其設計應包括工藝系統(tǒng)主要工況參數(shù)偏離正常運行范圍以及電源、氣源、熱工監(jiān)控系統(tǒng)主要輔機設備發(fā)生故障等報警內容,全部報警項目應能在顯示器上顯示并打印輸出。

2.4污染物消減及污染防治措施

尾氣系統(tǒng)由冷卻塔、活性炭噴射和布袋除塵器等組成,煙氣經過尾氣處理系統(tǒng)凈化處理達標后,由引風機抽出經煙囪排入大氣,其中二噁英的排放限值為0.5 ngTEQ/Nm3。

布袋卸灰裝置排出的飛灰采用水泥固化處理,固化后送危險廢物填埋場填埋處理。殘渣屬于生活垃圾,運送到生活垃圾填埋場填埋。

工藝設備產生的噪聲采取消聲、隔音、減震等措施進行防治。

2..5技術經濟適用性

自動破碎分選-富氧底吹爐熔煉工藝適合大型規(guī)模的廢鉛蓄電池集中處理處置,且對含鉛原料的適應性較強。

篇3

1MFC的工作原理

在MFC陽極室,陽極液中的營養(yǎng)物在微生物作用下被分解,生成電子、質子及代謝產物。對于浮游在溶液中的微生物,產生的電子通過載體傳送到陽極表面;對于附著在陽極表面的微生物,電子直接被傳遞到陽極表面,然后,電子通過外電路傳導到陰極,質子則通過溶液穿過質子交換膜(protonexchangemem-brane,PEM)擴散至陰極。在陰極表面,處于氧化態(tài)的物質(如O2等)與陽極傳遞過來的質子或電子結合發(fā)生還原反應生成水。

2MFC的特點

1)燃料來源多樣性MFC可以利用一般燃料電池所不能利用的多種有機、無機物質作為燃料,甚至可以利用光合作用或者直接利用污水、尿液等為燃料產電。

2)安全無污染MFC產電的唯一產物是水,對環(huán)境不會造成污染。

3)高效且連續(xù)只要陽極有源源不斷的有機物供應,則MFC的產電就能夠維持下去。未來MFC可以成為熱電聯(lián)用系統(tǒng)的重要組成部分,使能源的利用效率大大提升。

4)操作條件溫和且無噪聲MFC一般在常溫、常壓且接近中性的環(huán)境中工作,維護成本較低且安全性高。MFC靠電化學反應發(fā)電,其內部沒有任何活動部件,因此運行的噪聲很小。

5)模塊化MFC采用模塊化設計,各組件在制造廠生產,在現(xiàn)場安裝,簡單省時,建設周期很短。另外,由于標準化的設計,制造、安裝方便,MFC的系統(tǒng)規(guī)模按負荷要求可大可小,容易擴容,便于根據電負荷的實際需求進行分期建設。

3MFC的關鍵制約因素

目前存在的制約因素有很多,對陽極而言,以具有高導電率、無腐蝕性、大比表面積、高孔隙率、生物相容性好、廉價、容易制造并且可放大等特性的材料作陽極,能夠提高陽極的性能。對陰極而言,需要尋找替代Pt的催化劑以降低成本。對整體構型而言,需要尋找可放大的高效MFC反應器。MFC內阻大、微生物保持活性的溫度和溶液條件范圍窄、底物降解速率慢及生物膜動力學性能差是影響功率密度的主要因素。MFC的輸出功率密度?。▊鹘y(tǒng)燃料電池為1W•cm-2)是制約其規(guī)?;瘧玫闹饕蛩?。

4利用MFC實現(xiàn)建筑節(jié)能

MFC陽極的營養(yǎng)物可以是廢水中的有機物,也可以是人體排出的有機物。人體排出的典型有機物是尿液。MFC陽極的微生物分解尿液中的尿素產生電子,并通過外電路傳導到陰極,產生的陽離子通過質子交換膜擴散到陰極,然后在陰極發(fā)生還原反應,從而形成一個完整的回路。在此過程中尿素被分解,蘊含在尿素中的化學能得以釋放,并通過微生物的催化分解作用轉化為高品位的電能。類似地,也可以將人體排泄的糞便進行稀釋沉淀,將其中的有機物提取到溶液中,然后再利用MFC處理含有機物的溶液。利用這一技術,能夠將衛(wèi)生間人體排泄物轉化為電能。為避免由于MFC產電不穩(wěn)定損壞用電器,產生的電能可以儲存在蓄電池中,經過蓄電池的放電作用為衛(wèi)生間或室內的小功率用電器(如廚衛(wèi)照明燈、床頭燈等)供電,這樣不僅從排泄的廢物中提取了能量,而且減少了從國家電網中獲取的電量,也降低了排泄污水的化學需氧量(COD),一舉三得。將裝置擴大化,能實現(xiàn)以一棟樓或者一個單元為單位,整合收集,集中處理。該技術直接減少了家庭從電網獲取的電量,實現(xiàn)了家庭污水降解,回收能量,還可以實現(xiàn)閑時蓄電:在白天用電高峰時段,蓄電池儲能的同時被用電器消耗部分電能,如果蓄電池的電被耗盡,可以繼續(xù)利用電網供電;在夜間或非用電高峰時段,可以利用MFC持續(xù)為蓄電池充電,充滿后,多余的電量可以并入國家電網。研究表明,該技術具有可行性,在未來具有一定的研究價值和發(fā)展前景,但還需解決如下問題:是否有能夠分解尿素的微生物菌種;MFC結構是否可以適配排泄物的采集與處理同步進行;微生物能否在變化的溶液pH值區(qū)間持續(xù)工作等。

5利用MFC與其它能源耦合實現(xiàn)建筑節(jié)能

MFC技術可以與其它新能源、可再生能源耦合實現(xiàn)建筑節(jié)能。

1)MFC與太陽能光伏發(fā)電技術耦合對于別墅類的小型獨立住所,可以實現(xiàn)自主獨立供電。在屋頂或向陽面安裝太陽能光伏電池板,將太陽能轉化為電能;對于普通住所,可在衛(wèi)生間利用MFC將人體排泄物分解,將化學能轉化為電能。二者可以進行簡單的并聯(lián),也可以進行串聯(lián),形成MFC-太陽能協(xié)同產電系統(tǒng),有效提升系統(tǒng)的開路電壓、短路電流、最大輸出功率密度,為家庭供電提供更多電能。

2)MFC與氫能耦合通過對MFC外加電壓,將裝置運行模式改變?yōu)槲⑸镫娊獬?,在陰極回收氫氣,僅消耗少量電能就能從排泄物化學能中回收高品位氫能。電解水需要的電壓為1.8~2.0V,而施加在微生物電解池的理論電壓為0.114V,實際施加0.25V電壓即可產生氫氣。因此,利用微生物電解池制氫所消耗的電能相較于直接電解水消耗的電能要少,提高了電能利用率。所制得的氫氣可以輸送至車庫,為氫燃料電池車、氫能汽車提供動力能源,但要特別注意氫氣輸送的安全性。

6結語

篇4

摘要:固體氧化物燃料電池(SOFC)作為一種新的能源形式,日益受到重視.針對SOFC 系統(tǒng)過于復雜,現(xiàn)有的理論電壓模型存在明顯不足的特點,繞開了SOFC 的內部復雜性,利用經過粒子群算法(PSO)優(yōu)化的廣義回歸神經網絡( GRNN ) 對SOFC 系統(tǒng)進行辨識建模.以氫氣流速為神經網絡辨識模型的輸入量,電流/電壓為輸出量,建立SOFC 在不同氫氣流速下的電池電流/電壓動態(tài)響應模型.仿真結果表明所建模型能基本表示出SOFC系統(tǒng)的電流/電壓的動態(tài)響應,說明利用GRNN建模的有效性,所建模型精度也較高.

關鍵詞:

固體氧化物燃料電池; 廣義回歸神經網絡; 粒子群算法; 辨識建模

中圖分類號: TM 911文獻標志碼: A

固體氧化物燃料電池(SOFC)作為第三代燃料電池,是目前國際上正在積極研發(fā)的新型發(fā)電技術之一.它是一種將氣體或者氣化燃料的化學能直接轉化成電能和熱能的能量轉換裝置[1].SOFC除了具有一般燃料電池高效率、低污染的優(yōu)點外,還具有噪音小、無泄漏、無電解質腐蝕、壽命長等優(yōu)點.SOFC處于高溫密閉的環(huán)境,不易測量內部狀態(tài),試驗分析代價很高,而數(shù)值模擬和仿真則比較容易實現(xiàn),因此,數(shù)學建模是燃料電池開發(fā)的一個重要工具.世界各國研究人員采用電化學、材料學、熱力學、流體動力學等相關理論建立了SOFC一些比較完善的數(shù)學模型[2-5].但是,這些模型表達式過于復雜,很難用于控制系統(tǒng)的設計,特別是在線控制[6].本文試圖繞開SOFC系統(tǒng)的內部復雜性,利用神經網絡對SOFC這個非線性系統(tǒng)建模.神經網絡建模具有傳統(tǒng)方法不具備的很多優(yōu)點,只要通過過去的經驗對歷史數(shù)據進行訓練和學習,網絡就能“模擬”并“記憶”輸入變量和輸出變量之間的關系,處理各種數(shù)據,通過“聯(lián)想”實現(xiàn)預報.廣義回歸神經網絡(GRNN)設計簡單、收斂快,結果穩(wěn)定,并利用粒子群算法(PSO)對其光滑因子進行優(yōu)化,采用優(yōu)化后的神經網絡對SOFC進行辨識建模.本文仿真得到不同氫氣流速下的電流/電壓特性,說明所建模型的有效性,為SOFC系統(tǒng)的在線控制研究奠定了一定的基礎.

4結論

根據電化學、材料學等建立的SOFC理論模型都比較復雜,很難用于SOFC控制系統(tǒng)的控制設計.所以,本文采用GRNN神經網絡,并利用粒子群算法進行優(yōu)化,建立SOFC系統(tǒng)在三種氫氣流速下的電壓辨識模型.仿真結果表明,利用GRNN對SOFC建模是可行的,且精度也很高,對SOFC電壓特性模型有很好的辨識作用.同時,這種建模思路是易操作的,需要調整的參數(shù)少,能很快計算出結果,可推進SOFC的在線控制研究.

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篇5

滇池的污染及治理過程是淡水湖泊保護的一個深刻教訓。為借鑒滇池的污染教訓,掌握有效的政策和措施,以保障南水北調水源及調蓄湖泊的水質安全,我于2018年8月對滇池的污染和治理情況進行了調研,通過查閱資料、實地考察、交流咨詢,對滇池污染治理情況有了總體認識。

一、滇池的基本情況

滇池流域位于云貴高原中部,地理坐標為東經102o29′—103o01′北緯24o29′—25o28′,地處長江、紅河、珠江三大水系分水嶺地帶,屬長江流域金沙江水系。滇池海拔1887.4米,平均水深5.3米,庫容15.6億立方米。多年平均水資源量9.7億立方米,扣除多年平均蒸發(fā)量4.4億立方米,實有水資源量5.3億立方米。流域面積2920平方公里,整個流域為南北長、東西窄的湖盆地。山地丘陵居多,面積2030平方公里,約占69.5%;湖濱平原面積590平方公里,占20.2%;滇池水域面積約300平方公里,占10.3%。

滇池水域分為草海、外海兩部分,現(xiàn)由人工閘分隔,草海位于滇池北部。外海為滇池的主體,面積約占全湖的96.7%。草海、外海各有一人工控制出口,分別為西北端的西園隧道和西南端的??谥袨╅l。據滇池水利志記載,1969年到1978年間圍海造田使滇池湖面積縮小23.3平方公里。

注入滇池的主要河流有29條,水量較大的有盤龍江、寶象河、新運糧河、老運糧河、船房河等。滇池水經螳螂川、普渡河流入金沙江。

滇池全流域均在昆明市轄區(qū)內,包括昆明市五華、盤龍兩城區(qū)和西山、官渡、呈貢、晉寧、嵩明五個區(qū)縣的38個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。流域是云南省的政治、經濟、文化和交通中心,2012年,流域總人口為375萬,人口密度達到1284人/平方公里,流域地區(qū)生產總值2387億元,人均63653元。

二、滇池的污染過程

1986年以前,滇池水質為Ⅲ類水,按國家標準可作為飲用水水源。1987年到1988年昆明工業(yè)得到迅猛發(fā)展,大量工業(yè)污水開始直排滇池,1988年藍藻爆發(fā),滇池水質全面惡化,水體發(fā)綠。1994年后成為Ⅴ類水,僅可作為農業(yè)用水。1998年至2000年,連續(xù)三年是劣Ⅴ類水,幾乎失去了作為水的各種功能,成為一池廢水,1999年、2000年發(fā)生了藍藻、水葫蘆大規(guī)模爆發(fā)。

2000年以來,隨著城市化進程加快,人口增加和經濟快速發(fā)展,滇池面臨的污染形勢愈發(fā)嚴峻。統(tǒng)計數(shù)據顯示,2000年進入滇池的污水總量為2.4億立方米,其中城鎮(zhèn)生活污水1.8億立方米,占75%。

到2005年時,全流域共排放污水2.61億立方米,其中城鎮(zhèn)生活污水2.27億立方米,占到86.97%。草海水質為劣Ⅴ類,綜合營養(yǎng)指數(shù)76.1,屬重度富營養(yǎng)化狀態(tài);外海水質為Ⅴ類,綜合營養(yǎng)指數(shù)62.5,屬中度富營養(yǎng)化狀態(tài);滇池29條主要入湖河流,納入監(jiān)測的多為劣Ⅴ類水質。

2006年,入湖的河水基本上是有水皆污,入湖污染物持續(xù)增長。由于城市管網的缺陷,污水處理率不到50%,大量生活污水入湖,雨季時期的城市泄洪也造成混流,都匯入滇池。

2009年,僅昆明主城區(qū)每天就有43萬噸污水未經任何處理直接排入滇池。各郊區(qū)縣基本還未建成污水處理設施,大量的生活污水和小企業(yè)生產廢水未經處理,直接排入滇池流域,給生態(tài)環(huán)境帶來巨大壓力。

由此可見,城鎮(zhèn)生活污水排放是滇池污染的主要原因。

三、滇池治污主要措施

昆明自1993年起治理滇池,至今已投入700多億元。

(一)  建設污水處理廠及排污工程

昆明市于1990年建成第一污水處理廠,使得部分生產、生活廢水不再直排滇池。而后又陸續(xù)建成了市區(qū)7座及郊區(qū)9座污水處理廠,并于2012年完成了市區(qū)8座污水處理廠的改造升級,使得昆明市區(qū)污水日處理能力達110.5萬立方米。

1993年,本著蓄清排污及利用的原則,實施了滇池防洪保護及污水資源化利用工程。旨在通過建設西園隧道,排放草海水體,消減污染物。西園隧道于1994年動工建設,歷時兩年建設完工并通水,1997年正式投入運行。

(二)  利用水葫蘆生態(tài)療法

2009年,昆明與江蘇省農科院合作,在滇池白山灣實施了“滇池水葫蘆富集氮磷及資源化利用研究與示范”項目。 2011年,昆明在滇池流域開展26平方公里水葫蘆控制性種養(yǎng)。水葫蘆去氮、磷能力很強,有一定的抗污染能力,但是水葫蘆含水量高達98%以上,對其迅速脫水費用極其高昂。種植水葫蘆后,水質有所改善,但并不明顯。

(三)綜合整治六大工程

“十一五”期間,昆明全面開展環(huán)湖截污和交通建設、外流域調水及節(jié)水、入湖河道整治、農業(yè)農村面源治理、生態(tài)修復與建設、生態(tài)清淤等“六大工程”,共完成投資96.11億元。以清污分流為重點,強化城市排水管網建設;城市污水處理廠配套脫氮、除磷工藝,達到一級A排放標準。在滇池沿湖開展退塘、退田、退房、還湖、還濕地、還林的“三退三還”工作。以盤龍江全面治理為中心,完成14條主要河道截污及水環(huán)境治理。以草海污染底泥疏浚為重點,開展污染底泥堆場用地的收儲工作。突出松華壩水源保護,開展冷水河、牧羊河等主要污染物減污示范工程。堅持開源節(jié)流并舉,加強節(jié)約用水和污水再生利用。

(四)其他措施

2012年6月份,昆明市提出了“對滇池流域2920平方公里范圍內的五華、盤龍、官渡、西山、呈貢、晉寧6個縣區(qū)的酒店、旅社入住者,按每人每天10元的標準,開征滇池生態(tài)資源補償費”。

通過一系列探索實踐,滇池治理力度不斷加大,水質惡化情況得到控制,但并未取得實質性進展。

四、有關建議

滇池的污染及治理說明,在經濟社會發(fā)展的過程中,如果不重視生態(tài)環(huán)境保護,違背可持續(xù)發(fā)展內在規(guī)律,必將付出沉重的代價,最終反過來影響經濟社會發(fā)展。并且,湖泊等生態(tài)環(huán)境一旦遭到污染,即使投入巨大,再想扭轉污染局面也將十分困難。

為了不讓滇池的悲劇在南水北調水源地及沿線調蓄湖泊重演,有關建議如下。

(一)嚴控污染物進入

湖庫水體污染物主要來自城鎮(zhèn)生活污水、工業(yè)廢水、農業(yè)面源污染以及網箱養(yǎng)魚等。控制污染物的進入是保護水源地及調蓄湖泊水質不受污染的一道關鍵閘門。要對城鎮(zhèn)生活污水及工業(yè)廢水進行有效處理,達標排放,并鼓勵污水資源化,治理農業(yè)面源污染,取締有關水域的網箱養(yǎng)魚。

(二)建立水質長期監(jiān)測體系和預警機制

我國處于經濟社會快速發(fā)展期,環(huán)境污染頗具突發(fā)性。建立先進的水質長期監(jiān)測體系和預警機制,是適應水體保護發(fā)展形勢的必然要求。要拓展利用先進的監(jiān)測手段,加強監(jiān)測能力。建立預警機制,編制執(zhí)行污染突發(fā)事件應急預案及處置方案。

篇6

關鍵詞:離子液體;咪唑離子;質子交換膜;改性

1 咪唑基離子液體概述

離子液體是有機陽離子和無機、有機陰離子組成的在室溫或近室溫下呈液態(tài)的鹽類化合物[1],又叫室溫熔融鹽或室溫離子液體。離子液體全部由陰陽離子組成[2],主要特點為陽離子較大且不對稱,陰離子較小。通常的離子化合物由于強大的離子鍵使晶格上的陰陽離子不能轉動或平動只能作振動,所以在室溫下一般為固體。但如果使陰陽離子變大,極不對稱,那么強大的靜電力和空間阻礙使得陰陽離子在微觀上無法形成密堆積,陰陽離子不僅可以轉動,而且可以轉動平動,導致整個的晶體結構破壞,晶格能變小,從而使這種離子的熔點降低,室溫下可能呈液態(tài)[3]。

咪唑類離子液體具有多種獨特的性質:(1)與傳統(tǒng)的有機溶劑

相比離子液體具有極低的蒸汽壓,不易燃易爆,不揮發(fā),不易氧化,是一種理想的有機溶劑,并且消除了有機溶劑揮發(fā)物對環(huán)境的影響,環(huán)境友好;(2)可以通過交換協(xié)調陰離子或陽離子來改變其物

理、化學和生物特性;(3)離子液體通常含有弱配位離子,具有較高的極化潛力,在綠色化學和化學分離領域有著良好的應用前景;(4)酸度可調節(jié),表現(xiàn)出Lewis,F(xiàn)ranklin酸的酸性;(5)離子液體的可超控溫度寬(-40~300℃),熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性高,易分離,可循環(huán)利用;(6)離子液體的電導率高,電化學窗口比較寬(大于3V),所以對于電化學具有獨特的意義,這使得離子液體受到各國研究者的重視[4]。

2 離子液體改性質子交換膜研究現(xiàn)狀

由于離子液體是一種熔融鹽類物質,由有機陽離子和無機陰離子組成。具有適用于質子交換膜的特點,所以近年將離子液體引入質子交換膜中是一個十分活躍的研究課題。

首先利用離子液體與磺化聚酰亞胺復合,研究顯示,利用質子離子液體制備改性磺化聚酰亞胺(SPI)復合膜,大大提高了質子交換膜的質子電導率,SPI/IL復合膜其離子液體質量比為50wt%,改性后在120℃無水的條件下,質子電導率可以達到3-6mS/cm。

離子液體與磺化聚醚醚酮(SPEEK)復合也是近期研究的熱點。利用質子惰性離子液體與磺化聚醚醚酮交聯(lián)成復合無水質子傳導膜用于燃料電池。其用乙二醇作為交聯(lián)劑,在溫度30~140℃及無水條件下質子電導率可達10-3S/cm,并且隨著溫度的升高和離子液體含量的增大而增大。

國內外許多科研工作者對此進行了研究。采用離子液體改性聚乙烯醇(PVA)混合膜,離子液體采用1-丁基-3甲基咪唑雙三氟甲烷磺酰亞胺鹽[BMITFSI]和1-乙基-3甲基咪唑四氟硼酸鹽[EMI-BF4]通過溶膠-凝膠法與PVA膜混合。研究結果顯示復合膜熱穩(wěn)定性達到370℃,同時[EMI-BF4]離子液體膜具有更高的熱穩(wěn)定性。Mayur研究了質子惰性離子液體與質子膜的界面相互作用,及熱穩(wěn)定性與高溫電導率。采用Nafion膜或Nyflon膜與1-丁基-3甲基咪唑雙三氟甲磺酰亞胺離子液體(BMI-BTSI)進行反應。顯示改性后的膜由于離子液體的塑化作用使得離子膜變軟,但是改性膜較原膜穩(wěn)定性和離子電導率大大提高,在160℃干燥無水條件下,電導率為3.58mS/cm。Rakhi Sood等研究了不同離子液體陰離子對Nafion膜的影響。將相同的離子液體陽離子和不同的離子液體陰離子進行比較,結果顯示不同的陰離子顯示不同的形態(tài)和功能性質。Savitha等采用自制的質子型離子液體三乙胺三氟甲磺酸(TEATF)和Nafion、SiO2合成了一種混合有機導電膜,[Nafion/(SiO2)(TEA)]3.67/(TEATF)1.2膜在105℃時電導率為4.7×10-3S/cm。向Nafion膜中加入1,2,4-三唑 甲磺酸鹽([Tri][Ms])離子導體。[Tri][MS]/Nafion膜在140℃下離子電導率為3.67mS/cm,在180℃下離子電導率為13.23mS/cm。復合膜在空氣氣氛下的熱穩(wěn)定性在200℃以上。將復合膜用于高溫燃料電池上試驗顯示在140℃下最高功率密度為3.20mW/cm2和150℃下最大功率密度達4.90mW/cm2,遠遠高于相同條件下的Nafion膜。Luisa摻入離子液體陽離子改性Nafion膜,通過XPS和ESI技術測定了離子液體陽離子與Nafion的作用情況,表明復合膜的電化學特性強烈依賴于嵌入陽離子的大小,電導率的高低也和陽離子的嵌入有關。Mariana運用離子液體與聚乙烯作用合成膜用于質子交換膜燃料電池上進行試驗,[HSO3-BBIm][OTf]/Nafion膜在25℃無水條件下燃料電池電流密度為217mA/cm2,[HSO3-BBIm][OTf]聚合離子液體電解質膜在相同條件下的電流密度為153mA/cm2[5]。

3 基于無機納米顆粒與離子液體改性質子交換膜

通過SiO2和質子型離子液體二乙基甲胺三氟甲磺酸鹽([Dema]TfO)制備了質子導電復合膜用于無水條件下質子的傳導。采用溶膠-凝膠法制成了[Dema][TfO]/SiO2混合膜,在120~220℃無水條件下可以獲得非常高的離子電導率,超過10-2S/cm。

研究雙功能化共聚物和嵌入質子離子液體(1-乙基-3-甲基咪唑乙基硫酸鹽)的磺化介孔二氧化硅通過溶膠-凝膠法交聯(lián)形成聚合物電解質膜(PEM)。當加入10wt%的磺化介孔二氧化硅時,電導率從原來的1.57mS/cm增大至3.56mS/cm。如在嵌入質子離子液體后,復合膜的電導率在30℃下可以達到8.79mS/cm。介孔二氧化硅的形貌特點對質子離子液體復合膜性能的影響,結果表明復合膜介孔材料的形態(tài)學是控制質子離子液體的擴散和膜導電性的一個決定性因素。離子液體功能化二氧化硅與ABPBI膜,結果顯示最大質子電導率在150℃下為6.74×10-2S/cm。

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【關鍵詞】廢電池 回收利用 現(xiàn)狀 發(fā)展

伴隨我國科技水平及社會生活水平的不斷提高,越來越多的電子產品被人們購買和使用。而電池作為一種便攜式能量儲存器,消耗量與日俱增,其所含的重金屬等物質一旦進入環(huán)境中的土壤、水體等,會對人體造成不同程度的危害;同時,如果有合適的處理方法,這些重金屬又有很大的回收利用價值。目前,我國在廢電池的回收處理上還處于起步階段,仍然具有很大的發(fā)展空間。如何根據我國廢電池回收處理的現(xiàn)狀,提出合理的解決辦法,已經成為一個刻不容緩的問題。

1 廢電池對環(huán)境的危害

電池中含有大量的有毒有害物質,如果進行隨意的丟棄,其對環(huán)境造成的影響也是相當巨大的,科學調查顯示,一顆紐扣電池一旦隨意丟棄,可以污染掉高達60萬升的水體,約等于正常人一生的用水量。概括起來,廢電池的危害主要有以下幾個方面:

1.1酸、堿電解質溶液的污染。廢電池中含有大量的酸性和堿性溶液,特別是經過雨水的沖刷和淋溶之后,會對附近的水體和土壤的PH值造成影響,導致土壤及水體的酸化或堿化,水體PH值的改變直接影響水中生物的生長繁殖;同時,環(huán)境的改變也會對人類的健康造成影響。

1.2重金屬污染。從電池的主要結構可以看出,電池中含有大量的重金屬,總的來說主要有Zn、Hg、Cd、Ni、Pb等,這些重金屬一旦流入生態(tài)系統(tǒng)并進入食物網,會對人體的健康造成諸多不利影響。汞特別是有機汞化物具有極強的生物毒性和極長的腦器官生物半衰期,能引發(fā)中樞神經疾病;鉛會導致人體精神紊亂及消化系統(tǒng)的損害等;鎘具有致癌性,是引發(fā)疼痛病的元兇;鎳、鋅的毒性相對較小,同時還是人體必需的微量元素,但是如果攝入過多,同樣會對人體造成一定的危害。

1.3其他污染類型。除了酸、堿電解質以及重金屬的污染,廢電池的隨意丟棄和處理也會帶來其他方面的污染。例如:廢電池在進行焚燒處理的過程中釋放的污染物對大氣造成的危害;在廢電池集中清運、貯存過程中由于管理不善,造成局部地區(qū)更加嚴重的污染問題等等。

2我國廢電池處理的現(xiàn)狀

我國是電池的使用大國,對廢電池進行資源化回收利用對于環(huán)境的保護以及資源的再生都有著極大的效用,然而就目前我國的廢電池回收處理現(xiàn)狀來看,仍然存在大量的問題。

2.1缺乏相關教育,個人意識淡薄。由于對廢電池相關影響的知識教育的卻乏,大部分人認識不到廢舊電池對環(huán)境危害的嚴重性,環(huán)保意識的淡薄使得群眾不能積極主動的參與到舊電池的回收處理上,致使許多的電池回收設備形同虛設,并不能夠很好的利用起來。據調查,目前我國電池的年使用量高達70億左右,并以每年10%左右的速度在增長,然而其回收力度卻不足2%。較低的回收水平也導致廢電池的處理難以產業(yè)化、規(guī)?;?。

2.2處理技術的要求高,利潤低。由于廢舊電池中含有大量的有毒有害物質,特殊的結構又決定了其處理難度的升高,加上處理水平和經濟條件的制約,使得廢電池的回收很難向產業(yè)化發(fā)展。同時該產業(yè)較低的處理利潤很難吸引較多的投資者投資處理,給廢電池的回收處理帶來一定的困難。

2.3相關法律制度的缺乏。到目前為止,我國仍然缺乏對廢舊電池處理的相關法律法規(guī),因此,使得生產者、消費者和使用者之間很難分清各自應當承擔的責任。由于缺少法律的制約使得一些正式的回收處理廠商經常面臨回收量不足的困境;另一方面,一些對環(huán)境污染較大的小加工作坊由于技術上的難以跟進及設備的缺乏,不但使得廢電池中的有用物質很難得到回收利用,還會帶來更加嚴重的二次污染。

3我國廢電池回收的發(fā)展建議

3.1開發(fā)新的回收利用技術。在傳統(tǒng)的廢電池回收利用中,主要用到的是濕法冶金處理工藝和火法冶金處理工藝。其中濕法工藝是利用重金屬鹽可以與酸發(fā)生反應生成各種可溶性鹽的特點,進而用電解等方法進行分離提純;火法工藝主要利用金屬化合物高溫下的氧化還原反應得以將其回收利用。兩種方法在處理過程中有一定的優(yōu)越性,也存在一定的二次污染問題,如電解過程中水體的污染以及高溫下的熱污染等等。因此可以對傳統(tǒng)的處理工藝加以改進,比如加入一些預處理的工藝,從而簡化傳統(tǒng)工藝的工作條件,減少其帶來的一些污染;再者可以增加一些后續(xù)處理設備,盡量使產生的二次污染危害最小化。

3.2提高群眾意識。加大關于廢電池的危害及處理過程的教育力度,增強民眾的環(huán)境保護意識,從回收源頭上解決處理難題,實施分類回收和處理方針,盡量做到回收的規(guī)?;?、正式化。

3.3完善相關法律法規(guī)。良好的法律制度是市場經濟中企業(yè)健康發(fā)展的有效外部力量,在我國廢電池回收市場的發(fā)展上應當逐步建立和健全相關的政策,明確企業(yè)及相關人員的責任、義務、權力和處罰條件,建立完整的廢電池回收、處理體系,實施企業(yè)化管理模式,關閉不符合環(huán)境要求的小作坊,對存在問題的回收企業(yè)實行整改,逐步完善回收處理市場。

3.4實施合理的經濟手段。由于我國電池價格普遍偏低,造成對消費者的錯誤引導,因此可以通過對電池進行合理定價(將污染治理的部分費用并入商品的價格中)來減少電池的使用,同時對電池的生產企業(yè)征收合理的環(huán)境治理費用。將這些費用利用到廢電池的回收和利用上,對回收利用企業(yè)給予補貼,提高其回收生產積極性。

4總結

廢電池的隨意堆放和處理對環(huán)境造成的影響大,嚴重危害人體健康,因此對廢電池的回收利用很有必要。目前我國對廢電池的回收利用還剛剛起步,仍然面臨著諸多問題,更應當提高認識、加強管理,多學習其他國家先進的處理模式,做到科學的、系統(tǒng)化的回收利用,以實現(xiàn)廢電池的減量化、無害化和資源化。

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篇8

關鍵詞:鉛酸蓄電池;工業(yè)清潔生產;改進

鉛酸蓄電池在汽車、電動車、電子通訊以及太陽能等設備中受到廣泛應用,鉛酸蓄電池因為價格低廉和可回收的優(yōu)勢在化學電池中占有重要地位,但是鉛酸蓄電池在生產中出現(xiàn)的污染問題也是不可忽視的。為了降低鉛酸蓄電池帶來的污染,促進社會可持續(xù)發(fā)展,控制源頭實現(xiàn)清潔生產是提高資源利用率的主要措施。

1 鉛酸蓄電池工業(yè)生產中清潔生產標準存在的問題

1.1 并沒有完全涵蓋鉛酸蓄電池生產行業(yè)中重要的環(huán)境因素

在鉛酸蓄電池生產流程中主要的污染物是含鉛的廢水廢氣,近幾年來對環(huán)境問題的重視,對廢水廢氣的處理技術得到一定進步和發(fā)展,能夠使用脫鉛技術對含鉛的廢水和廢氣進行處理。加上清潔生產標準相關政策的頒布,對鉛酸蓄電池生產行業(yè)有一定的約束,廢氣廢水的排放得到一定控制和治理。但是在生產中廢水廢氣只是污染物排放中的主要污染源,其中還有一些鉛塵、污泥、固體廢物等污染物,在倡導清潔生產過程中,沒有對生產中制造的所有污染物進行約束,生產中依然帶來一定污染。

1.2 在確定指標量化參數(shù)時沒有足夠的客觀性

在對鉛酸蓄電池生產企業(yè)進行清潔生產水平評價工作時,在清潔審查標準中會出現(xiàn)“部分”、“大多數(shù)”等不確定的評價用語,這類詞語很難進行把握,在一定程度上具有隨意性和主觀性。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)在進行實際清潔生產工作中缺乏強制性和絕對性,不具備約束力。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)要求在實際工作中必須提高清潔生產標準的適用性,在概念和標準上應用定量指標,將清潔生產標準落實到實處。

1.3 缺乏先進設備和計量體系的要求

在進行鉛酸蓄電池生產中,僅對生產工藝和設備自動化提供具體要求并不能達到良好清潔生產的標準。比如說在廢蓄電池的破碎設備上,國a和非國產在先進設備的自動化上以及分選精度等各項功能上都有很大差別。在應用先進技術同時,這些先進設備不應當僅僅作為定性要求,更應當通過各種技術、經濟與環(huán)境等相關的指標進行體現(xiàn)。

2 鉛酸蓄電池工業(yè)清潔生產中改進和完善對策

蓄電池生產造成的污染主要是鉛污染,發(fā)生鉛污染嚴重的地區(qū),會對人們的中樞神經系統(tǒng)造成不同程度的傷害。當鉛元素進入人體后可以隨著血液擴散到人體的肝脾腎肺等組織器官之中,對人體的健康帶來極大傷害。為了保護人體健康,保護生態(tài)環(huán)境,就要從根源上治理鉛污染,對鉛酸蓄電池生產中加強清潔生產具有重要意義。

2.1 分級界定行業(yè)準入標準

在我國曾頒布過《鉛蓄電池行業(yè)準入條件》,標準中對鉛酸蓄電池項目提出了最新的指標規(guī)定。以此文件作為參考,鉛酸蓄電池企業(yè)作為一般的三級清潔水平在生產中應當達到標準所規(guī)定的相關指標標準。清潔生產中重點企業(yè)要提高要求,準入標準應當提高到二級水平。對于部分企業(yè),必須強制其達到國家規(guī)定的一級水平,這一標準應當與國際水平相一致,對于鉛污染物的排放指標應當不得低于發(fā)達國家同行業(yè)所規(guī)定的標準。

2.2 進一步明確定量化參數(shù)

針對鉛酸蓄電池生產企業(yè)的設備狀況,將其在能耗、自動化水平、單機生產效率等方面明確量化指標的要求,同時還要明確在生產中對水、電、在線物料計算控制上的指標要求。

2.3 將清潔生產的標準貫穿于生產全過程

對鉛酸蓄電池清潔生產的標準應當不得低于排放控制標準中污染因子的標準,所以,鉛酸蓄電池生產企業(yè)在制定清潔生產標準時必須提高含鉛塵廢氣、含鉛硫酸鈉以及環(huán)境風險等在內的污染因子數(shù),要想實現(xiàn)清潔生產,對于生產企業(yè)來說還必須加強對生產車間中工作環(huán)境的控制標準。

2.4 將審核標準與有關技術政策進行結合

在我國為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展針對各行各業(yè)頒布了具有法律效應的相關技術政策和生產規(guī)范,將這些政策與具體行業(yè)中的清潔生產標準進行有機結合,可以更好的體現(xiàn)出末端治理與清潔生產的良好銜接。對于鉛酸蓄電池生產企業(yè)的清潔生產標準來說,應當積極以國家頒布的《鉛酸蓄電池行業(yè)準入條件》和《產業(yè)結構調整指導目錄(2011)》等相關的工藝與設備目錄相結合,從而實現(xiàn)更加科學性的有效性的先進清潔審核制度。

2.5 學習國外清潔生產的環(huán)保技術

當前國外有些國家在鉛酸蓄電池的清潔生產上取得一定成就,在國外對于廢棄的鉛酸蓄電池回收工作上一般是采取三種途徑,一種是政府按照相關規(guī)定建設專門負責鉛廢物回收的機構或者公司,將收集到的鉛廢物送往再生鉛廠進行回收利用。另一種是生產鉛酸蓄電池的生產廠家,在獲得授權的情況下可以成立專門的回收公司直接對企業(yè)生產中的鉛酸蓄電池進行回收。還有一種途徑是鉛酸蓄電池生產負責人通過網絡進行廣泛回收。以美國為例,美國的鉛酸蓄電池的生產技術是非常發(fā)達的,在生產同時建立完善的蓄電池回收體系。在美國市場上有很多廢舊電池回收公司對廢棄電池進行回收。國外有很多成功的生產經驗,都可以實現(xiàn)能源的科學合理利用,達到節(jié)能環(huán)保的目的。我國在分析自身市場中電池生產特點的同時,引進外國的生產技術和環(huán)保技術,改進我國生產工藝,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

3 結束語

鉛酸蓄電池工業(yè)清潔生產審核標準是檢驗企業(yè)清潔生產水平的重要依據,近年來隨著環(huán)境問題的突出,我國在環(huán)境問題開始加強關注,在我國鉛酸蓄電池生產市場上,清潔生產已經取得一定成就。隨著經濟和技術的不斷發(fā)展,對環(huán)境問題的關注越來越高,對清潔生產的要求也越來越高,在現(xiàn)有的清潔審核標準基礎上,必須加強先進技術的引進,學習國外成功經驗,推動我國鉛酸蓄電池生產行業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻

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[2]李石.鉛酸蓄電池工業(yè)清潔生產簡述[J].廣東化工,2012,13.

篇9

一、有用的電池

讓孩子找一找家中使用電池的物品,如:手電筒、遙控車、隨身聽、收錄機、鐘表、尋呼機……再用繪畫的形式記錄孩子的發(fā)現(xiàn),將畫紙裝訂成冊,制作成“圖書”。

二、多樣的電池

收集各種電池,讓孩子觀察、比較,發(fā)現(xiàn)各種電池的不同之處,嘗試從多角度進行分類。引導孩子思考:為什么要設計制造不同的電池?并尋找答案。

三、電池的拆裝

讓孩子接觸電動玩具、手電筒等物品和相應的電池,指導孩子探索電池的安裝方法,識別“+”(正極)、“-”(負極)符號。

四、廢電池的處理

引導孩子猜測:用過的廢電池應該怎么處理?并在周圍環(huán)境中尋找廢電池的“家”――廢電池專用回收箱。再讓孩子思考一下:為什么要回收廢電池?

五、廢電池的利用和污染

1.觀察電池的結構,由家長操作。打開一節(jié)電池,識別鋅筒、碳棒和化學物質(觀察時家長請注意安全,觀察后請將電池封好)。

2.給孩子解釋有關知識:電池里的金屬可以重新提煉,變廢為寶;而有害的金屬在人體內積累起來,會使人慢性中毒。

3.講述真實的故事,介紹電池的污染給人類帶來的危害。

六、送廢電池“回家”

引導孩子思考:怎樣讓周圍的人都知道不亂扔廢電池?畫出“廢電池回收箱”的小標志,鼓勵孩子持小標志向周圍人進行“不亂扔廢電池”的宣傳。

與孩子一起動手制作小型廢電池回收箱,收集家里的廢電池,并將收集的廢電池送至專用回收箱。

[知識卡片]

電池里的電是怎么產生的?

電池里裝有幾種化學物質,當它們發(fā)生變化時,電池中的碳棒上聚集了許多正電荷,而電池外殼的鋅筒表面聚集著許多負電荷,它是由化學能轉變成電能。它和電線中流動的電不同,因此,不會電人,沒有危險。

篇10

【關鍵詞】廢干電池 污染 回收 綜合利用 對策

電池是人們生活中不可缺少的能源,隨著社會經濟的發(fā)展,各式各樣的電池也布滿了我們的生活。但是對于廢干電池,人們一般都會隨手仍掉,不予重視,殊不知廢電池被遺棄于大自然后并不會立即分解、消失,它會緩慢地被氧化,既而很多有毒的化學物質被“釋放”,大大影響環(huán)境,危害到人類的健康。在廢電池里含有大量重金屬汞、鋅等。當廢電池日曬雨淋表面表皮層銹蝕了,其中的成分就會滲透到土壤和地下水。人們一旦食用受污染的土地生產的農作物或是喝了受污染的水,這些有毒的重金屬就會進入人的體內,慢慢的沉積下來,對人類的健康造成極大的威脅!如汞會嚴重影響神經系統(tǒng);放射性元素鋅等化學物質又能直接引起人們患上軟骨損傷、腎炎等疾病。一節(jié)1號電池爛在土壤里,可以使一平方米土地永久失去利用價值??梢姀U電池對人體健康、對環(huán)境的危害是如何之大!由此,尋求回收、處理廢電池的辦法顯得多么重要。 實現(xiàn)廢棄電池回收、處理再利用已迫在眉捷。讓我們一起來研究廢干電池的綜合利用。

1 實驗部分

日常生活中用的干電池為鋅錳干電池。用小刀把廢電池外殼剝開,即可取出里面黑色的物質,它為二氧化錳、炭粉、氯化銨和氯化鋅等的混合物。把這些黑色混合物到入燒杯中,加入蒸餾水,攪拌、過濾,濾液用以提取氯化銨,濾渣用以制備二氧化錳及錳的化合物,電池的鋅殼可以制鋅及鋅鹽。

1.1 儀器與試劑

玻璃棒 酒精燈 三腳架 石棉網 燒杯火柴 小刀 濾紙 漏斗 托盤天平 砝碼 坩堝 坩堝鉗 蒸發(fā)皿 蒸餾水 廢干電池

1.2 實驗材料及資料檢索

1.2.1干電池的組成

鋅皮 碳棒 汞 硫酸化物 銅帽

1.2.2資料檢索

通過上網、查閱報刊雜志、搜集小廢干電池的基本知識、廢電池危害、廢電池回收處理等方面的資料。

1.3 實驗步驟

1.3.1制取鋅粒

取一節(jié)5號干電池,將鋅殼剝下洗刷干凈、剪碎。將鋅片放在坩堝中用酒精燈加熱,鋅片熔融成液體,除去上面的浮渣,將鋅液一滴一滴地滴入水中,便得圓粒狀的鋅粒。

1.3.2提取氯化銨

用小刀剝開電池外殼,取出里邊黑色物質(二氧化錳、炭粉、氯化銨、氯化鋅等),加水攪拌,溶解、放置、過濾。濾液可加熱蒸發(fā)、濃縮、結晶以提取氯化銨。

1.3.3收集銅帽

取下電池蓋,用小刀除去瀝青,用鉗拔出碳棒,取下銅帽集存,可用于生產硫酸銅等化工原料。

1.3.4 提取二氧化錳

過濾所集黑色沉淀物,用水沖洗5―6次,放入鐵坩堝中小火烘干,在攪拌下強火灼燒,除去碳、有機物至不冒火星,而后加熱5分鐘,冷卻即得二氧化錳。

1.3.5選取電極

取出廢干電池得碳棒,用水洗凈、晾干,可用做電極。

1.3.6稱量回收物

得氯化銨0.9克、二氧化錳3.2克。

2 結果與討論

2.1 結果

收集一節(jié)5號電池凈得氯化銨0.9克、二氧化錳3.2克,那么如果我們把所有的廢干電池都收集起來加以綜合利用的話,可想而知,我們的資源就會得到合理利用且變廢為寶了。實驗證明本文選用的方法回收廢電池制成有用物質是可行的,并且達到了變廢為寶的目的,但是更有待于進一步尋求科學、經濟、可行的處理利用捷徑。

2.2 討論

近年來,隨著人們環(huán)保意識的加強,一些大中城市開始回收廢電池。在商場、居民區(qū)、學校等處設立廢電池回收箱,已初見成效 。1999年,在清華大學召開的“廢電池環(huán)境管理研討會”上呼吁國家應盡快出臺相應的法規(guī)、政策以規(guī)范管理。國家環(huán)保總局曾委托清華大學調查國內廢電池的產量、流向及種類,為制定有關政策作準備。

廢干電池的回收實驗表明回收廢電池確實是能源的綜合利用,而且還減輕了對環(huán)境的污染。因此,國家應建立有效的無害化管理體制,建立健全法規(guī),完善回收、處理運行體系,無公害的再利用方法需進一步論證、研究和開發(fā)。

3 結論

廢電池中的回收物銅可用于生產硫酸銅等化工原料;從黑色混合物的濾液中提取氯化銨可用于農作物中;從黑色混合物的濾渣中提取的二氧化錳對氯酸鉀熱反應有催化作用;有鋅殼制備的鋅鹽ZnSO4.7HO2用途也很廣泛。由廢電池變廢為寶,不僅使資源更合理化運用,還減輕了有害成分對環(huán)境的污染。因此,廢干電池的回收綜合利用研究是可行的方案。我們都應該積極行動起來,制造回收箱收集廢干電池。

4 治理廢干電池污染之我見

減輕和治理廢電池的污染關鍵是要盡快建立廢電池回收再生體系。 一方面應重點抓好污染源的控制;另一方面,要抓緊開發(fā)環(huán)境無害化處理技術?,F(xiàn)階段,廢棄電池的回收應加強宣傳力度,使公民養(yǎng)成自覺回收廢電池 的習慣。 我相信,電池的污染會得到處理的,同時,研究新的燃料電池取代干電池也是我們研究的方向。

參考文獻

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