电池污染范文

时间:2023-04-01 04:03:04

导语:如何才能写好一篇电池污染,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

电池污染

篇1

1.1为引导废电池环境管理和处理处置、资源再生技术的发展,规范废电池处理处置和资源再生行为,防止环境污染,促进社会和经济的可持续发展,根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》等有关法律、法规、政策和标准,制定本技术政策。本技术政策随社会经济、技术水平的发展适时修订。

1.2本技术政策所称废电池包括下述废物:

已经失去使用价值而被废弃的各种一次电池(包括扣式电池)、可充电电池等;

已经失去使用价值而被废弃的铅酸蓄电池以及其他蓄电池等;

已经失去使用价值而被废弃的各种用电器具的专用电池组及其中的单体电池;

上述各种电池在生产、运输、销售过程中产生的不合格产品、报废产品、过期产品等;

上述各种电池在生产过程中产生的混合下脚料等混合废料;

其他废弃的化学电源。

1.3本技术政策适用于废电池的分类、收集、运输、综合利用、贮存和处理处置等全过程污染防治的技术选择,并指导相应设施的规划、立项、选址、设计、施工、运营和管理,引导相关产业的发展。

1.4废电池污染控制应该遵循电池产品生命周期分析的基本原理,积极推行清洁生产,实行全过程管理和污染物质总量控制的原则。

1.5废电池污染控制的重点是废含汞电池、废镉镍电池、废铅酸蓄电池。逐渐减少以至最终在一次电池生产中不使用汞,安全、高效、低成本收集、回收或安全处置废镉镍电池、废铅酸蓄电池以及其他对环境有害的废电池。

1.6废氧化汞电池、废镉镍电池、废铅酸蓄电池属于危险废物,应该按照有关危险废物的管理法规、标准进行管理。

1.7鼓励开展废电池污染途径、污染规律和对环境影响小的新型电池开发的科学研究,确定相应的污染防治对策。

1.8通过宣传和普及废电池污染防治知识,提高公众环境意识,促进公众对废电池管理及其可能造成的环境危害有正确了解,实现对废电池科学、合理、有效的管理。

1.9各级人民政府应制定鼓励性经济政策等措施,加快符合环境保护要求的废电池分类收集、贮存、资源再生及处理处置体系和设施建设,推动废电池污染防治工作。

1.10本技术政策遵循《危险废物污染防治技术政策》的总体原则。

2.电池的生产与使用

2.1制定有关电池分类标识的技术标准,以利于废电池的分类收集、资源利用和处理处置。电池分类标识应包括下述内容:

需要回收电池的回收标识;

需要回收电池的种类标识;

电池中有害成分的含量标识。

2.2电池制造商和委托其他制造商生产使用自己所拥有商标电池的商家,应当在其生产的电池上按照国家标准标注标识。

使用专用内置电池的器具生产商应该在其生产的产品上按照国家标准标注电池分类标识。

2.3电池进口商应该要求国外制造商(或经销商)在出口到我国的电池上按照中国国家标准标注标识,或由进口商在其进口的电池上粘贴按照中国国家标准标注的标识。

2.4使用电池的器具在设计时应该采用易于拆卸电池(或电池组)的结构,并且在其使用说明书中明确电池的使用和安装拆卸方法,以及提示电池废弃后的处置方式。

2.5根据国家有关规定禁止生产和销售氧化汞电池。根据国家有关规定禁止生产和销售汞含量大于电池质量0.025%的锌锰及碱性锌锰电池;2005年1月1日起停止生产含汞量大于0.0001%的碱性锌锰电池。逐步提高含汞量小于0.0001%的碱性锌锰电池在一次电池中的比例;逐步减少糊式电池的生产和销售量,最终实现淘汰糊式电池。

2.6依托技术进步,通过制定有关电池中镉、铅的最高含量的标准,限制镉、铅等有害元素在有关电池中的使用。鼓励发展锂离子和金属氢化物镍电池(简称氢镍电池)等可充电电池的生产,替代镉镍可充电电池,减少镉镍电池的生产和使用,最终在民用市场淘汰镉镍电池。

2.7鼓励开发低耗、高能、低污染的电池产品和生产工艺、使用技术。鼓励电池生产使用再生材料。

2.8加强宣传和教育,鼓励和支持消费者使用汞含量小于0.0001%的高能碱性锌锰电池;鼓励和支持消费者使用氢镍电池和锂离子电池等可充电电池以替代镉镍电池;鼓励和支持消费者拒绝购买、使用劣质和冒牌的电池产品以及没有正确标注有关标识的电池产品;

3.收集

3.1废电池的收集重点是镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、铅酸电池等废弃的可充电电池(以下简称为废充电电池)和氧化银等废弃的扣式一次电池(以下简称为废扣式电池)。

3.2废一次电池的回收,应由回收责任单位审慎地开展。目前,在缺乏有效回收的技术经济条件下,不鼓励集中收集已达到国家低汞或无汞要求的废一次电池。

3.3下列单位应当承担回收废充电电池和废扣式电池的责任:

充电电池和扣式电池的制造商;

充电电池和扣式电池的进口商;

使用充电电池或扣式电池产品的制造商;

委托其他电池制造商生产使用自己所拥有商标的充电电池和扣式电池的商家。

3.4上述承担废充电电池和废扣式电池回收责任的单位,应当按照自己商品的销售渠道指导、组织建立废电池的回收系统,或者委托有关的回收系统有效回收。充电电池、扣式电池和使用这些电池的电器商品的销售商应当在其销售处设立废电池的分类回收设施予以回收,并按照有关标准设立明显的标识。

3.5鼓励消费者将废充电电池和废扣式电池送到电池或电器销售商店相应的废电池回收设施中,方便销售商回收。

3.6回收后的批量废电池应当分类送到具有相应资质的工厂(设施),进行资源再生或无害化处理处置。

3.7废电池的收集包装应当使用专用的具有相应分类标识的收集装置。

4.运输

4.1废电池要根据其种类,用符合国家标准的专门容器分类收集运输。

4.2贮存、装运废电池的容器应根据废电池的特性而设计,不易破损、变形,其所用材料能有效地防止渗漏、扩散。装有废电池的容器必须贴有国家标准所要求的分类标识。

4.3在废电池的包装运输前和运输过程中应保证废电池的结构完整,不得将废电池破碎、粉碎,以防止电池中有害成分的泄漏污染。

4.4属于危险废物的废电池越境转移应遵从《控制危险废物越境转移及其处置的巴塞尔公约》的要求;批量废电池的国内转移应遵从《危险废物转移联单管理办法》及其他有关规定。

4.5各级环境保护行政主管部门应按照国家和地方制定的危险废物转移管理办法对批量废电池的流向进行有效控制,禁止在转移过程中将废电池丢弃至环境中,禁止将3.1中规定需要重点收集的废电池混入生活垃圾中。

5.贮存

5.1本政策所称废电池贮存是指批量废电池收集、运输、资源再生过程中和处理处置前的存放行为,包括在确定废电池处理处置方式前的临时堆放。

5.2批量废电池的贮存设施应参照《危险废物贮存污染控制标准》(GB18597-2001)的有关要求进行建设和管理。

5.3禁止将废电池堆放在露天场地,避免废电池遭受雨淋水浸。

6.资源再生

6.1废电池的资源再生工厂应当以废充电电池和废扣式电池的回收处理为主,审慎建设废一次电池的资源再生工厂。

6.2废电池资源再生设施建设应当经过充分的技术经济论证,保证设施运行对环境不会造成二次污染以及经济有效地回收资源。

6.3废充电电池、废扣式电池的资源再生工厂,应按照危险废物综合利用设施要求进行管理,取得危险废物经营许可证后方可运行。废一次电池和混合废电池的资源再生工厂,应参照危险废物综合利用设施要求进行管理,在取得危险废物经营许可证后运行。

6.4废电池再生资源工厂场址选择应参照《危险废物焚烧污染控制标准》(GB18484-2001)中的选址要求进行。

6.5任何废电池资源再生工厂在生产过程中,汞、镉、铅、锌、镍等有害成分的回收量与安全处理处置量之和,不应小于在所处理废电池中这一有害成分总量的95%。

6.6在资源再生工艺之前的任何废电池拆解、破碎、分选工艺过程都应当在封闭式构筑物中进行,排出气体须进行净化处理,达标后排放。不得对废电池进行人工破碎和在露天环境下进行破碎作业,防止废电池中有害物质无组织排放或逸出,造成二次污染。

6.7利用火法冶金工艺进行废电池资源再生,其冶炼过程应当在密闭负压条件下进行,以免有害气体和粉尘逸出,收集的气体应进行处理,达标后排放。

6.8利用湿法冶金工艺进行废电池资源再生,其工艺过程应当在封闭式构筑物内进行,排出气体须进行除湿净化,达标后排放。

6.9废电池的资源再生装置应设置尾气净化系统、报警系统和应急处理装置。

6.10废电池资源再生工厂的废气排放应当参照执行《危险废物焚烧污染控制标准》(GB18484-2001)中大气污染物排放限值。

6.11废电池资源再生工厂应该设置污水净化设施。工厂排放废水应当满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)和其他相应标准的要求。

6.12废电池资源再生工厂产生的工业固体废物(包括冶炼残渣、废气净化灰渣、废水处理污泥、分选残余物等)应当按危险废物进行管理和处置。

6.13废电池资源再生工厂的人员作业环境应当满足《工业企业设计卫生标准》(GBZ1—2002)和《工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ2—2002)等有关国家标准的要求。

6.14鼓励开展废电池资源再生的科学技术研究,开发经济、高效的废电池资源再生工艺,提高废电池的资源再生率。

7.处理处置

7.1在对生活垃圾进行焚烧和堆肥处理的城市和地区,宜进行垃圾分类收集,避免各种废电池随其他生活垃圾进入垃圾焚烧装置和垃圾堆肥发酵装置。

7.2禁止对收集的各种废电池进行焚烧处理。

7.3对于已经收集的、目前还没有经济有效手段进行再生回收的一次或混合废电池,可以参照危险废物的安全处置、贮存要求对其进行安全填埋处置或贮存。在没有建设危险废物安全填埋场的地区,可按照危险废物安全填埋的要求建设专用填埋单元,或者按照《危险废物贮存污染控制标准》(GB18597-2001)的要求建设专用废电池贮存设施,将废电池装入塑料容器中在专用设施中填埋处置或贮存。使用的塑料容器应该具有耐腐蚀、耐压、密封的特性,必须完好无损,填埋处置的还应满足填埋作业所需要的强度要求。

7.4为便于将来废电池再生利用,宜将已收集的废电池进行分区分类填埋处置或贮存。

7.5在对废电池进行填埋处置前和处置过程中以及在贮存作业过程中,不应将废电池进行拆解、碾压及其他破碎操作,保证废电池的外壳完整,减少并防止有害物质的渗出。

8.废铅酸蓄电池污染防治

8.1废铅酸蓄电池的收集、运输、拆解、再生冶炼等活动除满足前列各章要求外,还应当遵从本章的要求。

8.2废铅酸蓄电池应当进行回收利用,禁止用其它办法进行处置。

8.3废铅酸蓄电池应当按照危险废物进行管理。废铅酸蓄电池的收集、运输、拆解、再生铅企业应当取得危险废物经营许可证后方可进行经营或运行。

8.4鼓励集中回收处理废铅酸蓄电池。

8.5在废铅酸蓄电池的收集、运输过程中应当保持外壳的完整,并且采取必要措施防止酸液外泄。

废铅酸蓄电池收集、运输单位应当制定必要的事故应急措施,以保证在收集、运输过程中发生事故时能有效地减少以至防止对环境的污染。

8.6废铅酸蓄电池回收拆解应当在专门设施内进行。在回收拆解过程中应该将塑料、铅极板、含铅物料、废酸液分别回收、处理。

8.7废铅酸蓄电池中的废酸液应收集处理,不得将其排入下水道或排入环境中。不能带壳、酸液直接熔炼废铅酸蓄电池。

8.8废铅酸蓄电池的回收冶炼企业应满足下列要求:

铅回收率大于95%;

再生铅的生产规模大于5000吨/年。本技术政策后,新建企业生产规模应大于1万吨/年;

再生铅工艺过程采用密闭熔炼设备,并在负压条件下生产,防止废气逸出;

具有完整废水、废气的净化设施,废水、废气排放达到国家有关标准;

再生铅冶炼过程中产生的粉尘和污泥得到妥善、安全处置。

篇2

关键词:废铅蓄电池 ,铅回收 ,污染控制,最佳可行技术

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

中图分类号: TM912 文献标识码:A 文章编号:

1、前言

我国的废蓄电池再生铅生产技术研究起步较晚,无论从技术水平还是装备水平来看与发达国家相比还有较大的差距。废铅酸蓄电池铅回收的主要工艺可分为火法、湿法和火湿联用法三大类别。其中火法冶炼工艺可分为无预处理混炼、无预处理单独冶炼和预处理单独冶炼工艺。

无预处理混炼就是将废铅酸蓄电池经去壳倒酸简单处理后,进行火法混合冶炼,得到铅锑合金。该工艺金属回收率平均为85~90%,废酸、塑料及锑等元素未合理利用,污染严重。

无预处理单独冶炼就是废蓄电池经破碎分选后分出金属部分和铅膏部分,二者分别进行火法冶炼,得到铅锑合金和精铅,该工艺回收率平均水平为90~95%,污染控制较第一类工艺有较大改善。

预处理单独冶炼工艺就是将废蓄电池经破碎分选后分出金属部分和铅膏部分,铅膏部分脱硫转化,然后二者再分别进行火法冶炼,得到铅锑合金和软铅,该工艺金属回收率平均为95%以上。

目前,关于最佳污染控制技术和最佳环境实践较多,某些环境保护领域、某些行业也已实施最佳污染控制技术和最佳环境实践,以实现经济建设与环境保护协调发展,取得了一定成效和经验。但是,在废铅酸蓄电池铅回收领域,本研究是国内首次针对废铅蓄电池铅回收污染控制最佳可行技术和最佳环境管理实践进行研究,从铅回收预防控制技术、末端污染治理技术以及环境管理实践,开展环境有益的尝试性系统研究,对废铅酸蓄电池铅回收行业环境保护和经济效益的协调发展,以及循环经济领域有关技术政策的制定,都具有重要的支持作用。

2.自动破碎分选-富氧底吹炉熔炼技术

2.1.富氧底吹熔炼最佳可行工艺流程

富氧底吹熔炼炉熔炼最佳可行技术一般包括自动破碎分选单元、配料单元、富氧底吹炉熔炼单元、余热利用单元、气体净化单元、水处理单元、自动控制单元及其他辅助单元等功能单元。具体工艺流程如图1所示。

图1 自动破碎分选-富氧底吹炉熔炼最佳可行技术

2.2最佳可行工艺参数

利用重力分选和筛选技术,确保分选的物料洁净,铅屑含铅膏和其他非金属物质:5%,铅膏的水含量小于12%。

脱硫后铅膏含硫率小于0.5%。

制粒含水:7%~8%

精矿品位:35%~65%;

渣含铅:2%~5%;

烟尘返回率:5%~10%;

SO2浓度:7.5%~10%;

废气净化装置过滤器的过滤尺寸不应大于0.2um,耐温不低于140℃。过滤器应设置进出气阀、压力表和排水阀,设计流量应与处理规模相适应,过滤效率应在99.999%以上,以便确保废气和二噁英等达标排放;

铅回收率:98%~99%;

硫回收率:>95% ;

吨粗铅能耗:300kgce/t。

2.3处置系统集成控制

自动化系统应采用控制技术成熟、可靠性高、性能价格比适宜的设备和元件,保证能在中央控制室通过分散控制系统实现对废铅蓄电池铅回收设施各系统集中监视和分散控制。

对贮存库房、物料传输过程以及富氧底吹熔炼过程的重要环节,应设置现场工业电视监视系统。应设置独立于分散控制系统的紧急停车系统。对重要参数的报警和显示,可设光字牌报警器和数字显示仪。

废铅蓄电池铅回收设施的监控系统设计应包括主体设备工艺系统在各种工况下安全、经济运行的参数;仪表和控制用电源、气源、液动源及其他必要条件的供给状态和运行参数;电动、气动和液动阀门的启闭状态及调节阀的开度;辅机运行状态以及必需的环境参数。

废铅蓄电池处理系统的测量数据、数据处理结果和设施运行状态,应能在监控系统的显示器上得到显示。并应对熔炼烟气中的烟尘、硫氧化物、氮氧化物、氧或一氧化碳、二氧化碳污染物实现在线监测。

应配置自我检测和热工报警系统,其设计应包括工艺系统主要工况参数偏离正常运行范围以及电源、气源、热工监控系统主要辅机设备发生故障等报警内容,全部报警项目应能在显示器上显示并打印输出。

2.4污染物消减及污染防治措施

尾气系统由冷却塔、活性炭喷射和布袋除尘器等组成,烟气经过尾气处理系统净化处理达标后,由引风机抽出经烟囱排入大气,其中二噁英的排放限值为0.5 ngTEQ/Nm3。

布袋卸灰装置排出的飞灰采用水泥固化处理,固化后送危险废物填埋场填埋处理。残渣属于生活垃圾,运送到生活垃圾填埋场填埋。

工艺设备产生的噪声采取消声、隔音、减震等措施进行防治。

2..5技术经济适用性

自动破碎分选-富氧底吹炉熔炼工艺适合大型规模的废铅蓄电池集中处理处置,且对含铅原料的适应性较强。

篇3

1MFC的工作原理

在MFC阳极室,阳极液中的营养物在微生物作用下被分解,生成电子、质子及代谢产物。对于浮游在溶液中的微生物,产生的电子通过载体传送到阳极表面;对于附着在阳极表面的微生物,电子直接被传递到阳极表面,然后,电子通过外电路传导到阴极,质子则通过溶液穿过质子交换膜(protonexchangemem-brane,PEM)扩散至阴极。在阴极表面,处于氧化态的物质(如O2等)与阳极传递过来的质子或电子结合发生还原反应生成水。

2MFC的特点

1)燃料来源多样性MFC可以利用一般燃料电池所不能利用的多种有机、无机物质作为燃料,甚至可以利用光合作用或者直接利用污水、尿液等为燃料产电。

2)安全无污染MFC产电的唯一产物是水,对环境不会造成污染。

3)高效且连续只要阳极有源源不断的有机物供应,则MFC的产电就能够维持下去。未来MFC可以成为热电联用系统的重要组成部分,使能源的利用效率大大提升。

4)操作条件温和且无噪声MFC一般在常温、常压且接近中性的环境中工作,维护成本较低且安全性高。MFC靠电化学反应发电,其内部没有任何活动部件,因此运行的噪声很小。

5)模块化MFC采用模块化设计,各组件在制造厂生产,在现场安装,简单省时,建设周期很短。另外,由于标准化的设计,制造、安装方便,MFC的系统规模按负荷要求可大可小,容易扩容,便于根据电负荷的实际需求进行分期建设。

3MFC的关键制约因素

目前存在的制约因素有很多,对阳极而言,以具有高导电率、无腐蚀性、大比表面积、高孔隙率、生物相容性好、廉价、容易制造并且可放大等特性的材料作阳极,能够提高阳极的性能。对阴极而言,需要寻找替代Pt的催化剂以降低成本。对整体构型而言,需要寻找可放大的高效MFC反应器。MFC内阻大、微生物保持活性的温度和溶液条件范围窄、底物降解速率慢及生物膜动力学性能差是影响功率密度的主要因素。MFC的输出功率密度小(传统燃料电池为1W•cm-2)是制约其规模化应用的主要因素。

4利用MFC实现建筑节能

MFC阳极的营养物可以是废水中的有机物,也可以是人体排出的有机物。人体排出的典型有机物是尿液。MFC阳极的微生物分解尿液中的尿素产生电子,并通过外电路传导到阴极,产生的阳离子通过质子交换膜扩散到阴极,然后在阴极发生还原反应,从而形成一个完整的回路。在此过程中尿素被分解,蕴含在尿素中的化学能得以释放,并通过微生物的催化分解作用转化为高品位的电能。类似地,也可以将人体排泄的粪便进行稀释沉淀,将其中的有机物提取到溶液中,然后再利用MFC处理含有机物的溶液。利用这一技术,能够将卫生间人体排泄物转化为电能。为避免由于MFC产电不稳定损坏用电器,产生的电能可以储存在蓄电池中,经过蓄电池的放电作用为卫生间或室内的小功率用电器(如厨卫照明灯、床头灯等)供电,这样不仅从排泄的废物中提取了能量,而且减少了从国家电网中获取的电量,也降低了排泄污水的化学需氧量(COD),一举三得。将装置扩大化,能实现以一栋楼或者一个单元为单位,整合收集,集中处理。该技术直接减少了家庭从电网获取的电量,实现了家庭污水降解,回收能量,还可以实现闲时蓄电:在白天用电高峰时段,蓄电池储能的同时被用电器消耗部分电能,如果蓄电池的电被耗尽,可以继续利用电网供电;在夜间或非用电高峰时段,可以利用MFC持续为蓄电池充电,充满后,多余的电量可以并入国家电网。研究表明,该技术具有可行性,在未来具有一定的研究价值和发展前景,但还需解决如下问题:是否有能够分解尿素的微生物菌种;MFC结构是否可以适配排泄物的采集与处理同步进行;微生物能否在变化的溶液pH值区间持续工作等。

5利用MFC与其它能源耦合实现建筑节能

MFC技术可以与其它新能源、可再生能源耦合实现建筑节能。

1)MFC与太阳能光伏发电技术耦合对于别墅类的小型独立住所,可以实现自主独立供电。在屋顶或向阳面安装太阳能光伏电池板,将太阳能转化为电能;对于普通住所,可在卫生间利用MFC将人体排泄物分解,将化学能转化为电能。二者可以进行简单的并联,也可以进行串联,形成MFC-太阳能协同产电系统,有效提升系统的开路电压、短路电流、最大输出功率密度,为家庭供电提供更多电能。

2)MFC与氢能耦合通过对MFC外加电压,将装置运行模式改变为微生物电解池,在阴极回收氢气,仅消耗少量电能就能从排泄物化学能中回收高品位氢能。电解水需要的电压为1.8~2.0V,而施加在微生物电解池的理论电压为0.114V,实际施加0.25V电压即可产生氢气。因此,利用微生物电解池制氢所消耗的电能相较于直接电解水消耗的电能要少,提高了电能利用率。所制得的氢气可以输送至车库,为氢燃料电池车、氢能汽车提供动力能源,但要特别注意氢气输送的安全性。

6结语

篇4

摘要:固体氧化物燃料电池(SOFC)作为一种新的能源形式,日益受到重视.针对SOFC 系统过于复杂,现有的理论电压模型存在明显不足的特点,绕开了SOFC 的内部复杂性,利用经过粒子群算法(PSO)优化的广义回归神经网络( GRNN ) 对SOFC 系统进行辨识建模.以氢气流速为神经网络辨识模型的输入量,电流/电压为输出量,建立SOFC 在不同氢气流速下的电池电流/电压动态响应模型.仿真结果表明所建模型能基本表示出SOFC系统的电流/电压的动态响应,说明利用GRNN建模的有效性,所建模型精度也较高.

关键词:

固体氧化物燃料电池; 广义回归神经网络; 粒子群算法; 辨识建模

中图分类号: TM 911文献标志码: A

固体氧化物燃料电池(SOFC)作为第三代燃料电池,是目前国际上正在积极研发的新型发电技术之一.它是一种将气体或者气化燃料的化学能直接转化成电能和热能的能量转换装置[1].SOFC除了具有一般燃料电池高效率、低污染的优点外,还具有噪音小、无泄漏、无电解质腐蚀、寿命长等优点.SOFC处于高温密闭的环境,不易测量内部状态,试验分析代价很高,而数值模拟和仿真则比较容易实现,因此,数学建模是燃料电池开发的一个重要工具.世界各国研究人员采用电化学、材料学、热力学、流体动力学等相关理论建立了SOFC一些比较完善的数学模型[2-5].但是,这些模型表达式过于复杂,很难用于控制系统的设计,特别是在线控制[6].本文试图绕开SOFC系统的内部复杂性,利用神经网络对SOFC这个非线性系统建模.神经网络建模具有传统方法不具备的很多优点,只要通过过去的经验对历史数据进行训练和学习,网络就能“模拟”并“记忆”输入变量和输出变量之间的关系,处理各种数据,通过“联想”实现预报.广义回归神经网络(GRNN)设计简单、收敛快,结果稳定,并利用粒子群算法(PSO)对其光滑因子进行优化,采用优化后的神经网络对SOFC进行辨识建模.本文仿真得到不同氢气流速下的电流/电压特性,说明所建模型的有效性,为SOFC系统的在线控制研究奠定了一定的基础.

4结论

根据电化学、材料学等建立的SOFC理论模型都比较复杂,很难用于SOFC控制系统的控制设计.所以,本文采用GRNN神经网络,并利用粒子群算法进行优化,建立SOFC系统在三种氢气流速下的电压辨识模型.仿真结果表明,利用GRNN对SOFC建模是可行的,且精度也很高,对SOFC电压特性模型有很好的辨识作用.同时,这种建模思路是易操作的,需要调整的参数少,能很快计算出结果,可推进SOFC的在线控制研究.

参考文献:

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篇5

滇池的污染及治理过程是淡水湖泊保护的一个深刻教训。为借鉴滇池的污染教训,掌握有效的政策和措施,以保障南水北调水源及调蓄湖泊的水质安全,我于2018年8月对滇池的污染和治理情况进行了调研,通过查阅资料、实地考察、交流咨询,对滇池污染治理情况有了总体认识。

一、滇池的基本情况

滇池流域位于云贵高原中部,地理坐标为东经102o29′—103o01′北纬24o29′—25o28′,地处长江、红河、珠江三大水系分水岭地带,属长江流域金沙江水系。滇池海拔1887.4米,平均水深5.3米,库容15.6亿立方米。多年平均水资源量9.7亿立方米,扣除多年平均蒸发量4.4亿立方米,实有水资源量5.3亿立方米。流域面积2920平方公里,整个流域为南北长、东西窄的湖盆地。山地丘陵居多,面积2030平方公里,约占69.5%;湖滨平原面积590平方公里,占20.2%;滇池水域面积约300平方公里,占10.3%。

滇池水域分为草海、外海两部分,现由人工闸分隔,草海位于滇池北部。外海为滇池的主体,面积约占全湖的96.7%。草海、外海各有一人工控制出口,分别为西北端的西园隧道和西南端的海口中滩闸。据滇池水利志记载,1969年到1978年间围海造田使滇池湖面积缩小23.3平方公里。

注入滇池的主要河流有29条,水量较大的有盘龙江、宝象河、新运粮河、老运粮河、船房河等。滇池水经螳螂川、普渡河流入金沙江。

滇池全流域均在昆明市辖区内,包括昆明市五华、盘龙两城区和西山、官渡、呈贡、晋宁、嵩明五个区县的38个乡镇。流域是云南省的政治、经济、文化和交通中心,2012年,流域总人口为375万,人口密度达到1284人/平方公里,流域地区生产总值2387亿元,人均63653元。

二、滇池的污染过程

1986年以前,滇池水质为Ⅲ类水,按国家标准可作为饮用水水源。1987年到1988年昆明工业得到迅猛发展,大量工业污水开始直排滇池,1988年蓝藻爆发,滇池水质全面恶化,水体发绿。1994年后成为Ⅴ类水,仅可作为农业用水。1998年至2000年,连续三年是劣Ⅴ类水,几乎失去了作为水的各种功能,成为一池废水,1999年、2000年发生了蓝藻、水葫芦大规模爆发。

2000年以来,随着城市化进程加快,人口增加和经济快速发展,滇池面临的污染形势愈发严峻。统计数据显示,2000年进入滇池的污水总量为2.4亿立方米,其中城镇生活污水1.8亿立方米,占75%。

到2005年时,全流域共排放污水2.61亿立方米,其中城镇生活污水2.27亿立方米,占到86.97%。草海水质为劣Ⅴ类,综合营养指数76.1,属重度富营养化状态;外海水质为Ⅴ类,综合营养指数62.5,属中度富营养化状态;滇池29条主要入湖河流,纳入监测的多为劣Ⅴ类水质。

2006年,入湖的河水基本上是有水皆污,入湖污染物持续增长。由于城市管网的缺陷,污水处理率不到50%,大量生活污水入湖,雨季时期的城市泄洪也造成混流,都汇入滇池。

2009年,仅昆明主城区每天就有43万吨污水未经任何处理直接排入滇池。各郊区县基本还未建成污水处理设施,大量的生活污水和小企业生产废水未经处理,直接排入滇池流域,给生态环境带来巨大压力。

由此可见,城镇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多亿元。

(一)  建设污水处理厂及排污工程

昆明市于1990年建成第一污水处理厂,使得部分生产、生活废水不再直排滇池。而后又陆续建成了市区7座及郊区9座污水处理厂,并于2012年完成了市区8座污水处理厂的改造升级,使得昆明市区污水日处理能力达110.5万立方米。

1993年,本着蓄清排污及利用的原则,实施了滇池防洪保护及污水资源化利用工程。旨在通过建设西园隧道,排放草海水体,消减污染物。西园隧道于1994年动工建设,历时两年建设完工并通水,1997年正式投入运行。

(二)  利用水葫芦生态疗法

2009年,昆明与江苏省农科院合作,在滇池白山湾实施了“滇池水葫芦富集氮磷及资源化利用研究与示范”项目。 2011年,昆明在滇池流域开展26平方公里水葫芦控制性种养。水葫芦去氮、磷能力很强,有一定的抗污染能力,但是水葫芦含水量高达98%以上,对其迅速脱水费用极其高昂。种植水葫芦后,水质有所改善,但并不明显。

(三)综合整治六大工程

“十一五”期间,昆明全面开展环湖截污和交通建设、外流域调水及节水、入湖河道整治、农业农村面源治理、生态修复与建设、生态清淤等“六大工程”,共完成投资96.11亿元。以清污分流为重点,强化城市排水管网建设;城市污水处理厂配套脱氮、除磷工艺,达到一级A排放标准。在滇池沿湖开展退塘、退田、退房、还湖、还湿地、还林的“三退三还”工作。以盘龙江全面治理为中心,完成14条主要河道截污及水环境治理。以草海污染底泥疏浚为重点,开展污染底泥堆场用地的收储工作。突出松华坝水源保护,开展冷水河、牧羊河等主要污染物减污示范工程。坚持开源节流并举,加强节约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“对滇池流域2920平方公里范围内的五华、盘龙、官渡、西山、呈贡、晋宁6个县区的酒店、旅社入住者,按每人每天10元的标准,开征滇池生态资源补偿费”。

通过一系列探索实践,滇池治理力度不断加大,水质恶化情况得到控制,但并未取得实质性进展。

四、有关建议

滇池的污染及治理说明,在经济社会发展的过程中,如果不重视生态环境保护,违背可持续发展内在规律,必将付出沉重的代价,最终反过来影响经济社会发展。并且,湖泊等生态环境一旦遭到污染,即使投入巨大,再想扭转污染局面也将十分困难。

为了不让滇池的悲剧在南水北调水源地及沿线调蓄湖泊重演,有关建议如下。

(一)严控污染物进入

湖库水体污染物主要来自城镇生活污水、工业废水、农业面源污染以及网箱养鱼等。控制污染物的进入是保护水源地及调蓄湖泊水质不受污染的一道关键闸门。要对城镇生活污水及工业废水进行有效处理,达标排放,并鼓励污水资源化,治理农业面源污染,取缔有关水域的网箱养鱼。

(二)建立水质长期监测体系和预警机制

我国处于经济社会快速发展期,环境污染颇具突发性。建立先进的水质长期监测体系和预警机制,是适应水体保护发展形势的必然要求。要拓展利用先进的监测手段,加强监测能力。建立预警机制,编制执行污染突发事件应急预案及处置方案。

篇6

关键词:离子液体;咪唑离子;质子交换膜;改性

1 咪唑基离子液体概述

离子液体是有机阳离子和无机、有机阴离子组成的在室温或近室温下呈液态的盐类化合物[1],又叫室温熔融盐或室温离子液体。离子液体全部由阴阳离子组成[2],主要特点为阳离子较大且不对称,阴离子较小。通常的离子化合物由于强大的离子键使晶格上的阴阳离子不能转动或平动只能作振动,所以在室温下一般为固体。但如果使阴阳离子变大,极不对称,那么强大的静电力和空间阻碍使得阴阳离子在微观上无法形成密堆积,阴阳离子不仅可以转动,而且可以转动平动,导致整个的晶体结构破坏,晶格能变小,从而使这种离子的熔点降低,室温下可能呈液态[3]。

咪唑类离子液体具有多种独特的性质:(1)与传统的有机溶剂

相比离子液体具有极低的蒸汽压,不易燃易爆,不挥发,不易氧化,是一种理想的有机溶剂,并且消除了有机溶剂挥发物对环境的影响,环境友好;(2)可以通过交换协调阴离子或阳离子来改变其物

理、化学和生物特性;(3)离子液体通常含有弱配位离子,具有较高的极化潜力,在绿色化学和化学分离领域有着良好的应用前景;(4)酸度可调节,表现出Lewis,Franklin酸的酸性;(5)离子液体的可超控温度宽(-40~300℃),热稳定性和化学稳定性高,易分离,可循环利用;(6)离子液体的电导率高,电化学窗口比较宽(大于3V),所以对于电化学具有独特的意义,这使得离子液体受到各国研究者的重视[4]。

2 离子液体改性质子交换膜研究现状

由于离子液体是一种熔融盐类物质,由有机阳离子和无机阴离子组成。具有适用于质子交换膜的特点,所以近年将离子液体引入质子交换膜中是一个十分活跃的研究课题。

首先利用离子液体与磺化聚酰亚胺复合,研究显示,利用质子离子液体制备改性磺化聚酰亚胺(SPI)复合膜,大大提高了质子交换膜的质子电导率,SPI/IL复合膜其离子液体质量比为50wt%,改性后在120℃无水的条件下,质子电导率可以达到3-6mS/cm。

离子液体与磺化聚醚醚酮(SPEEK)复合也是近期研究的热点。利用质子惰性离子液体与磺化聚醚醚酮交联成复合无水质子传导膜用于燃料电池。其用乙二醇作为交联剂,在温度30~140℃及无水条件下质子电导率可达10-3S/cm,并且随着温度的升高和离子液体含量的增大而增大。

国内外许多科研工作者对此进行了研究。采用离子液体改性聚乙烯醇(PVA)混合膜,离子液体采用1-丁基-3甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐[BMITFSI]和1-乙基-3甲基咪唑四氟硼酸盐[EMI-BF4]通过溶胶-凝胶法与PVA膜混合。研究结果显示复合膜热稳定性达到370℃,同时[EMI-BF4]离子液体膜具有更高的热稳定性。Mayur研究了质子惰性离子液体与质子膜的界面相互作用,及热稳定性与高温电导率。采用Nafion膜或Nyflon膜与1-丁基-3甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺离子液体(BMI-BTSI)进行反应。显示改性后的膜由于离子液体的塑化作用使得离子膜变软,但是改性膜较原膜稳定性和离子电导率大大提高,在160℃干燥无水条件下,电导率为3.58mS/cm。Rakhi Sood等研究了不同离子液体阴离子对Nafion膜的影响。将相同的离子液体阳离子和不同的离子液体阴离子进行比较,结果显示不同的阴离子显示不同的形态和功能性质。Savitha等采用自制的质子型离子液体三乙胺三氟甲磺酸(TEATF)和Nafion、SiO2合成了一种混合有机导电膜,[Nafion/(SiO2)(TEA)]3.67/(TEATF)1.2膜在105℃时电导率为4.7×10-3S/cm。向Nafion膜中加入1,2,4-三唑 甲磺酸盐([Tri][Ms])离子导体。[Tri][MS]/Nafion膜在140℃下离子电导率为3.67mS/cm,在180℃下离子电导率为13.23mS/cm。复合膜在空气气氛下的热稳定性在200℃以上。将复合膜用于高温燃料电池上试验显示在140℃下最高功率密度为3.20mW/cm2和150℃下最大功率密度达4.90mW/cm2,远远高于相同条件下的Nafion膜。Luisa掺入离子液体阳离子改性Nafion膜,通过XPS和ESI技术测定了离子液体阳离子与Nafion的作用情况,表明复合膜的电化学特性强烈依赖于嵌入阳离子的大小,电导率的高低也和阳离子的嵌入有关。Mariana运用离子液体与聚乙烯作用合成膜用于质子交换膜燃料电池上进行试验,[HSO3-BBIm][OTf]/Nafion膜在25℃无水条件下燃料电池电流密度为217mA/cm2,[HSO3-BBIm][OTf]聚合离子液体电解质膜在相同条件下的电流密度为153mA/cm2[5]。

3 基于无机纳米颗粒与离子液体改性质子交换膜

通过SiO2和质子型离子液体二乙基甲胺三氟甲磺酸盐([Dema]TfO)制备了质子导电复合膜用于无水条件下质子的传导。采用溶胶-凝胶法制成了[Dema][TfO]/SiO2混合膜,在120~220℃无水条件下可以获得非常高的离子电导率,超过10-2S/cm。

研究双功能化共聚物和嵌入质子离子液体(1-乙基-3-甲基咪唑乙基硫酸盐)的磺化介孔二氧化硅通过溶胶-凝胶法交联形成聚合物电解质膜(PEM)。当加入10wt%的磺化介孔二氧化硅时,电导率从原来的1.57mS/cm增大至3.56mS/cm。如在嵌入质子离子液体后,复合膜的电导率在30℃下可以达到8.79mS/cm。介孔二氧化硅的形貌特点对质子离子液体复合膜性能的影响,结果表明复合膜介孔材料的形态学是控制质子离子液体的扩散和膜导电性的一个决定性因素。离子液体功能化二氧化硅与ABPBI膜,结果显示最大质子电导率在150℃下为6.74×10-2S/cm。

参考文献

[1]Farhad Gharagheizi, Mohammad Hossein Keshavarz. A group contribution method for estimation of glass-transition temperature of 1,3-dialkylimidazolium ionic liquids[J].J Therm Anal Calorim, 2013,114:1363-1822.

[2]Freemantle M. An introduction to ionic liquids[J].Focus on Catalysts, 2010(4):8.

[3]ChritopherJ.Bowlas, Duncan W.Bruce, Kenneth R.Seddon. Liquid-crystalline ionic liquids[J]mun.,1996,8:1625-1626.

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【关键词】废电池 回收利用 现状 发展

伴随我国科技水平及社会生活水平的不断提高,越来越多的电子产品被人们购买和使用。而电池作为一种便携式能量储存器,消耗量与日俱增,其所含的重金属等物质一旦进入环境中的土壤、水体等,会对人体造成不同程度的危害;同时,如果有合适的处理方法,这些重金属又有很大的回收利用价值。目前,我国在废电池的回收处理上还处于起步阶段,仍然具有很大的发展空间。如何根据我国废电池回收处理的现状,提出合理的解决办法,已经成为一个刻不容缓的问题。

1 废电池对环境的危害

电池中含有大量的有毒有害物质,如果进行随意的丢弃,其对环境造成的影响也是相当巨大的,科学调查显示,一颗纽扣电池一旦随意丢弃,可以污染掉高达60万升的水体,约等于正常人一生的用水量。概括起来,废电池的危害主要有以下几个方面:

1.1酸、碱电解质溶液的污染。废电池中含有大量的酸性和碱性溶液,特别是经过雨水的冲刷和淋溶之后,会对附近的水体和土壤的PH值造成影响,导致土壤及水体的酸化或碱化,水体PH值的改变直接影响水中生物的生长繁殖;同时,环境的改变也会对人类的健康造成影响。

1.2重金属污染。从电池的主要结构可以看出,电池中含有大量的重金属,总的来说主要有Zn、Hg、Cd、Ni、Pb等,这些重金属一旦流入生态系统并进入食物网,会对人体的健康造成诸多不利影响。汞特别是有机汞化物具有极强的生物毒性和极长的脑器官生物半衰期,能引发中枢神经疾病;铅会导致人体精神紊乱及消化系统的损害等;镉具有致癌性,是引发疼痛病的元凶;镍、锌的毒性相对较小,同时还是人体必需的微量元素,但是如果摄入过多,同样会对人体造成一定的危害。

1.3其他污染类型。除了酸、碱电解质以及重金属的污染,废电池的随意丢弃和处理也会带来其他方面的污染。例如:废电池在进行焚烧处理的过程中释放的污染物对大气造成的危害;在废电池集中清运、贮存过程中由于管理不善,造成局部地区更加严重的污染问题等等。

2我国废电池处理的现状

我国是电池的使用大国,对废电池进行资源化回收利用对于环境的保护以及资源的再生都有着极大的效用,然而就目前我国的废电池回收处理现状来看,仍然存在大量的问题。

2.1缺乏相关教育,个人意识淡薄。由于对废电池相关影响的知识教育的却乏,大部分人认识不到废旧电池对环境危害的严重性,环保意识的淡薄使得群众不能积极主动的参与到旧电池的回收处理上,致使许多的电池回收设备形同虚设,并不能够很好的利用起来。据调查,目前我国电池的年使用量高达70亿左右,并以每年10%左右的速度在增长,然而其回收力度却不足2%。较低的回收水平也导致废电池的处理难以产业化、规模化。

2.2处理技术的要求高,利润低。由于废旧电池中含有大量的有毒有害物质,特殊的结构又决定了其处理难度的升高,加上处理水平和经济条件的制约,使得废电池的回收很难向产业化发展。同时该产业较低的处理利润很难吸引较多的投资者投资处理,给废电池的回收处理带来一定的困难。

2.3相关法律制度的缺乏。到目前为止,我国仍然缺乏对废旧电池处理的相关法律法规,因此,使得生产者、消费者和使用者之间很难分清各自应当承担的责任。由于缺少法律的制约使得一些正式的回收处理厂商经常面临回收量不足的困境;另一方面,一些对环境污染较大的小加工作坊由于技术上的难以跟进及设备的缺乏,不但使得废电池中的有用物质很难得到回收利用,还会带来更加严重的二次污染。

3我国废电池回收的发展建议

3.1开发新的回收利用技术。在传统的废电池回收利用中,主要用到的是湿法冶金处理工艺和火法冶金处理工艺。其中湿法工艺是利用重金属盐可以与酸发生反应生成各种可溶性盐的特点,进而用电解等方法进行分离提纯;火法工艺主要利用金属化合物高温下的氧化还原反应得以将其回收利用。两种方法在处理过程中有一定的优越性,也存在一定的二次污染问题,如电解过程中水体的污染以及高温下的热污染等等。因此可以对传统的处理工艺加以改进,比如加入一些预处理的工艺,从而简化传统工艺的工作条件,减少其带来的一些污染;再者可以增加一些后续处理设备,尽量使产生的二次污染危害最小化。

3.2提高群众意识。加大关于废电池的危害及处理过程的教育力度,增强民众的环境保护意识,从回收源头上解决处理难题,实施分类回收和处理方针,尽量做到回收的规模化、正式化。

3.3完善相关法律法规。良好的法律制度是市场经济中企业健康发展的有效外部力量,在我国废电池回收市场的发展上应当逐步建立和健全相关的政策,明确企业及相关人员的责任、义务、权力和处罚条件,建立完整的废电池回收、处理体系,实施企业化管理模式,关闭不符合环境要求的小作坊,对存在问题的回收企业实行整改,逐步完善回收处理市场。

3.4实施合理的经济手段。由于我国电池价格普遍偏低,造成对消费者的错误引导,因此可以通过对电池进行合理定价(将污染治理的部分费用并入商品的价格中)来减少电池的使用,同时对电池的生产企业征收合理的环境治理费用。将这些费用利用到废电池的回收和利用上,对回收利用企业给予补贴,提高其回收生产积极性。

4总结

废电池的随意堆放和处理对环境造成的影响大,严重危害人体健康,因此对废电池的回收利用很有必要。目前我国对废电池的回收利用还刚刚起步,仍然面临着诸多问题,更应当提高认识、加强管理,多学习其他国家先进的处理模式,做到科学的、系统化的回收利用,以实现废电池的减量化、无害化和资源化。

参考文献:

[1]崔燕,王海宁.浅谈废电池的处理与综合利用〔J〕.科技情报开发与经济,2007,17(10):265-266.

[2]王雪松.我国废旧电池回收处理行业的现状及对策〔J〕.现代商贸工业,2009(2):60-61.

[3]王金良,王琪.再谈废电池的污染及防治〔J〕.电池工业,2003,8(1):37-40.

篇8

关键词:铅酸蓄电池;工业清洁生产;改进

铅酸蓄电池在汽车、电动车、电子通讯以及太阳能等设备中受到广泛应用,铅酸蓄电池因为价格低廉和可回收的优势在化学电池中占有重要地位,但是铅酸蓄电池在生产中出现的污染问题也是不可忽视的。为了降低铅酸蓄电池带来的污染,促进社会可持续发展,控制源头实现清洁生产是提高资源利用率的主要措施。

1 铅酸蓄电池工业生产中清洁生产标准存在的问题

1.1 并没有完全涵盖铅酸蓄电池生产行业中重要的环境因素

在铅酸蓄电池生产流程中主要的污染物是含铅的废水废气,近几年来对环境问题的重视,对废水废气的处理技术得到一定进步和发展,能够使用脱铅技术对含铅的废水和废气进行处理。加上清洁生产标准相关政策的颁布,对铅酸蓄电池生产行业有一定的约束,废气废水的排放得到一定控制和治理。但是在生产中废水废气只是污染物排放中的主要污染源,其中还有一些铅尘、污泥、固体废物等污染物,在倡导清洁生产过程中,没有对生产中制造的所有污染物进行约束,生产中依然带来一定污染。

1.2 在确定指标量化参数时没有足够的客观性

在对铅酸蓄电池生产企业进行清洁生产水平评价工作时,在清洁审查标准中会出现“部分”、“大多数”等不确定的评价用语,这类词语很难进行把握,在一定程度上具有随意性和主观性。这种现象的出现在进行实际清洁生产工作中缺乏强制性和绝对性,不具备约束力。这种现象的出现要求在实际工作中必须提高清洁生产标准的适用性,在概念和标准上应用定量指标,将清洁生产标准落实到实处。

1.3 缺乏先进设备和计量体系的要求

在进行铅酸蓄电池生产中,仅对生产工艺和设备自动化提供具体要求并不能达到良好清洁生产的标准。比如说在废蓄电池的破碎设备上,国a和非国产在先进设备的自动化上以及分选精度等各项功能上都有很大差别。在应用先进技术同时,这些先进设备不应当仅仅作为定性要求,更应当通过各种技术、经济与环境等相关的指标进行体现。

2 铅酸蓄电池工业清洁生产中改进和完善对策

蓄电池生产造成的污染主要是铅污染,发生铅污染严重的地区,会对人们的中枢神经系统造成不同程度的伤害。当铅元素进入人体后可以随着血液扩散到人体的肝脾肾肺等组织器官之中,对人体的健康带来极大伤害。为了保护人体健康,保护生态环境,就要从根源上治理铅污染,对铅酸蓄电池生产中加强清洁生产具有重要意义。

2.1 分级界定行业准入标准

在我国曾颁布过《铅蓄电池行业准入条件》,标准中对铅酸蓄电池项目提出了最新的指标规定。以此文件作为参考,铅酸蓄电池企业作为一般的三级清洁水平在生产中应当达到标准所规定的相关指标标准。清洁生产中重点企业要提高要求,准入标准应当提高到二级水平。对于部分企业,必须强制其达到国家规定的一级水平,这一标准应当与国际水平相一致,对于铅污染物的排放指标应当不得低于发达国家同行业所规定的标准。

2.2 进一步明确定量化参数

针对铅酸蓄电池生产企业的设备状况,将其在能耗、自动化水平、单机生产效率等方面明确量化指标的要求,同时还要明确在生产中对水、电、在线物料计算控制上的指标要求。

2.3 将清洁生产的标准贯穿于生产全过程

对铅酸蓄电池清洁生产的标准应当不得低于排放控制标准中污染因子的标准,所以,铅酸蓄电池生产企业在制定清洁生产标准时必须提高含铅尘废气、含铅硫酸钠以及环境风险等在内的污染因子数,要想实现清洁生产,对于生产企业来说还必须加强对生产车间中工作环境的控制标准。

2.4 将审核标准与有关技术政策进行结合

在我国为实现可持续发展针对各行各业颁布了具有法律效应的相关技术政策和生产规范,将这些政策与具体行业中的清洁生产标准进行有机结合,可以更好的体现出末端治理与清洁生产的良好衔接。对于铅酸蓄电池生产企业的清洁生产标准来说,应当积极以国家颁布的《铅酸蓄电池行业准入条件》和《产业结构调整指导目录(2011)》等相关的工艺与设备目录相结合,从而实现更加科学性的有效性的先进清洁审核制度。

2.5 学习国外清洁生产的环保技术

当前国外有些国家在铅酸蓄电池的清洁生产上取得一定成就,在国外对于废弃的铅酸蓄电池回收工作上一般是采取三种途径,一种是政府按照相关规定建设专门负责铅废物回收的机构或者公司,将收集到的铅废物送往再生铅厂进行回收利用。另一种是生产铅酸蓄电池的生产厂家,在获得授权的情况下可以成立专门的回收公司直接对企业生产中的铅酸蓄电池进行回收。还有一种途径是铅酸蓄电池生产负责人通过网络进行广泛回收。以美国为例,美国的铅酸蓄电池的生产技术是非常发达的,在生产同时建立完善的蓄电池回收体系。在美国市场上有很多废旧电池回收公司对废弃电池进行回收。国外有很多成功的生产经验,都可以实现能源的科学合理利用,达到节能环保的目的。我国在分析自身市场中电池生产特点的同时,引进外国的生产技术和环保技术,改进我国生产工艺,实现可持续发展。

3 结束语

铅酸蓄电池工业清洁生产审核标准是检验企业清洁生产水平的重要依据,近年来随着环境问题的突出,我国在环境问题开始加强关注,在我国铅酸蓄电池生产市场上,清洁生产已经取得一定成就。随着经济和技术的不断发展,对环境问题的关注越来越高,对清洁生产的要求也越来越高,在现有的清洁审核标准基础上,必须加强先进技术的引进,学习国外成功经验,推动我国铅酸蓄电池生产行业的健康发展。

参考文献

[1]林保红,魏立安,肖颂娜.铅酸蓄电池行业清洁生产管理之探讨[J].科技广场,2012,06.

[2]李石.铅酸蓄电池工业清洁生产简述[J].广东化工,2012,13.

篇9

一、有用的电池

让孩子找一找家中使用电池的物品,如:手电筒、遥控车、随身听、收录机、钟表、寻呼机……再用绘画的形式记录孩子的发现,将画纸装订成册,制作成“图书”。

二、多样的电池

收集各种电池,让孩子观察、比较,发现各种电池的不同之处,尝试从多角度进行分类。引导孩子思考:为什么要设计制造不同的电池?并寻找答案。

三、电池的拆装

让孩子接触电动玩具、手电筒等物品和相应的电池,指导孩子探索电池的安装方法,识别“+”(正极)、“-”(负极)符号。

四、废电池的处理

引导孩子猜测:用过的废电池应该怎么处理?并在周围环境中寻找废电池的“家”――废电池专用回收箱。再让孩子思考一下:为什么要回收废电池?

五、废电池的利用和污染

1.观察电池的结构,由家长操作。打开一节电池,识别锌筒、碳棒和化学物质(观察时家长请注意安全,观察后请将电池封好)。

2.给孩子解释有关知识:电池里的金属可以重新提炼,变废为宝;而有害的金属在人体内积累起来,会使人慢性中毒。

3.讲述真实的故事,介绍电池的污染给人类带来的危害。

六、送废电池“回家”

引导孩子思考:怎样让周围的人都知道不乱扔废电池?画出“废电池回收箱”的小标志,鼓励孩子持小标志向周围人进行“不乱扔废电池”的宣传。

与孩子一起动手制作小型废电池回收箱,收集家里的废电池,并将收集的废电池送至专用回收箱。

[知识卡片]

电池里的电是怎么产生的?

电池里装有几种化学物质,当它们发生变化时,电池中的碳棒上聚集了许多正电荷,而电池外壳的锌筒表面聚集着许多负电荷,它是由化学能转变成电能。它和电线中流动的电不同,因此,不会电人,没有危险。

篇10

【关键词】废干电池 污染 回收 综合利用 对策

电池是人们生活中不可缺少的能源,随着社会经济的发展,各式各样的电池也布满了我们的生活。但是对于废干电池,人们一般都会随手仍掉,不予重视,殊不知废电池被遗弃于大自然后并不会立即分解、消失,它会缓慢地被氧化,既而很多有毒的化学物质被“释放”,大大影响环境,危害到人类的健康。在废电池里含有大量重金属汞、锌等。当废电池日晒雨淋表面表皮层锈蚀了,其中的成分就会渗透到土壤和地下水。人们一旦食用受污染的土地生产的农作物或是喝了受污染的水,这些有毒的重金属就会进入人的体内,慢慢的沉积下来,对人类的健康造成极大的威胁!如汞会严重影响神经系统;放射性元素锌等化学物质又能直接引起人们患上软骨损伤、肾炎等疾病。一节1号电池烂在土壤里,可以使一平方米土地永久失去利用价值。可见废电池对人体健康、对环境的危害是如何之大!由此,寻求回收、处理废电池的办法显得多么重要。 实现废弃电池回收、处理再利用已迫在眉捷。让我们一起来研究废干电池的综合利用。

1 实验部分

日常生活中用的干电池为锌锰干电池。用小刀把废电池外壳剥开,即可取出里面黑色的物质,它为二氧化锰、炭粉、氯化铵和氯化锌等的混合物。把这些黑色混合物到入烧杯中,加入蒸馏水,搅拌、过滤,滤液用以提取氯化铵,滤渣用以制备二氧化锰及锰的化合物,电池的锌壳可以制锌及锌盐。

1.1 仪器与试剂

玻璃棒 酒精灯 三脚架 石棉网 烧杯火柴 小刀 滤纸 漏斗 托盘天平 砝码 坩埚 坩埚钳 蒸发皿 蒸馏水 废干电池

1.2 实验材料及资料检索

1.2.1干电池的组成

锌皮 碳棒 汞 硫酸化物 铜帽

1.2.2资料检索

通过上网、查阅报刊杂志、搜集小废干电池的基本知识、废电池危害、废电池回收处理等方面的资料。

1.3 实验步骤

1.3.1制取锌粒

取一节5号干电池,将锌壳剥下洗刷干净、剪碎。将锌片放在坩埚中用酒精灯加热,锌片熔融成液体,除去上面的浮渣,将锌液一滴一滴地滴入水中,便得圆粒状的锌粒。

1.3.2提取氯化铵

用小刀剥开电池外壳,取出里边黑色物质(二氧化锰、炭粉、氯化铵、氯化锌等),加水搅拌,溶解、放置、过滤。滤液可加热蒸发、浓缩、结晶以提取氯化铵。

1.3.3收集铜帽

取下电池盖,用小刀除去沥青,用钳拔出碳棒,取下铜帽集存,可用于生产硫酸铜等化工原料。

1.3.4 提取二氧化锰

过滤所集黑色沉淀物,用水冲洗5―6次,放入铁坩埚中小火烘干,在搅拌下强火灼烧,除去碳、有机物至不冒火星,而后加热5分钟,冷却即得二氧化锰。

1.3.5选取电极

取出废干电池得碳棒,用水洗净、晾干,可用做电极。

1.3.6称量回收物

得氯化铵0.9克、二氧化锰3.2克。

2 结果与讨论

2.1 结果

收集一节5号电池净得氯化铵0.9克、二氧化锰3.2克,那么如果我们把所有的废干电池都收集起来加以综合利用的话,可想而知,我们的资源就会得到合理利用且变废为宝了。实验证明本文选用的方法回收废电池制成有用物质是可行的,并且达到了变废为宝的目的,但是更有待于进一步寻求科学、经济、可行的处理利用捷径。

2.2 讨论

近年来,随着人们环保意识的加强,一些大中城市开始回收废电池。在商场、居民区、学校等处设立废电池回收箱,已初见成效 。1999年,在清华大学召开的“废电池环境管理研讨会”上呼吁国家应尽快出台相应的法规、政策以规范管理。国家环保总局曾委托清华大学调查国内废电池的产量、流向及种类,为制定有关政策作准备。

废干电池的回收实验表明回收废电池确实是能源的综合利用,而且还减轻了对环境的污染。因此,国家应建立有效的无害化管理体制,建立健全法规,完善回收、处理运行体系,无公害的再利用方法需进一步论证、研究和开发。

3 结论

废电池中的回收物铜可用于生产硫酸铜等化工原料;从黑色混合物的滤液中提取氯化铵可用于农作物中;从黑色混合物的滤渣中提取的二氧化锰对氯酸钾热反应有催化作用;有锌壳制备的锌盐ZnSO4.7HO2用途也很广泛。由废电池变废为宝,不仅使资源更合理化运用,还减轻了有害成分对环境的污染。因此,废干电池的回收综合利用研究是可行的方案。我们都应该积极行动起来,制造回收箱收集废干电池。

4 治理废干电池污染之我见

减轻和治理废电池的污染关键是要尽快建立废电池回收再生体系。 一方面应重点抓好污染源的控制;另一方面,要抓紧开发环境无害化处理技术。现阶段,废弃电池的回收应加强宣传力度,使公民养成自觉回收废电池 的习惯。 我相信,电池的污染会得到处理的,同时,研究新的燃料电池取代干电池也是我们研究的方向。

参考文献

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