《電池工業污染物排放標準》 編制說明
附件三 電池工業污染物排放標準 編 制 說 明 (二次征求意見稿) 電池工業污染物排放標準編制組 二○一一年一月 II項目名稱電池工業污染物排放標準 項目統一編號198 承擔單位中國輕工業清潔生產中心、中國電池工業協會 編制組主要成員宋云、孫曉峰、曹國慶、李鍵、張琳、郭逸飛 標準所技術管理負責人周羽化、宮玥 標準處項目負責人胡林林 目 錄 1 項目背景 .................................................................................................................... 1 1.1 任務來源 ................................................................................................................ 1 1.2 工作過程 ................................................................................................................ 1 2 行業概況 .................................................................................................................... 2 2.1 電池分類 ................................................................................................................ 2 2.2 經濟運行情況 ........................................................................................................ 3 2.3 電池行業發展趨勢 ................................................................................................ 5 2.4 行業在其它國家和地區發展概況 ........................................................................ 6 3 標準制訂的必要性分析 ............................................................................................ 8 3.1 國家及環保主管部門的相關要求 ........................................................................ 8 3.2 國家相關產業政策及行業發展規劃中的環保要求 ............................................ 8 3.3 行業發展帶來的主要環境問題 ............................................................................ 8 3.4 現行環保標準存在的主要問題 .......................................................................... 10 4 行業產排污情況及污染控制技術分析 .................................................................. 11 4.1 鋅錳/ 鋅銀電池生產工藝及污染治理分析 ......................................................... 11 4.2 鉛酸蓄電池生產工藝及污染治理分析 .............................................................. 17 4.3 鎘鎳、氫鎳電池生產工藝及污染治理分析 ...................................................... 22 4.4 鋰離子電池生產工藝及污染治理分析 .............................................................. 25 4.5 太陽能電池生產工藝及污染治理分析 .............................................................. 27 5 行業排放有毒有害污染物環境影響分析 .............................................................. 28 5.1 水污染物環境影響分析 ...................................................................................... 28 5.2 大氣污染物環境影響分析 .................................................................................. 30 6 標準主要技術內容 .................................................................................................. 31 6.1 標準適用范圍 ...................................................................................................... 31 6.2 標準結構框架 ...................................................................................................... 32 6.3 術語和定義 .......................................................................................................... 32 6.4 水污染物排放標準制訂依據 .............................................................................. 32 6.5 大氣污染物排放標準的相關說明 ...................................................................... 45 7 實施本標準的環境效益及經濟技術分析 .............................................................. 51 7.1 實施本標準的環境(減排)效益 ...................................................................... 51 7.2 實施本標準的經濟技術分析 .............................................................................. 52 8 標準第一次征求意見情況 ...................................................................................... 53 9 主要參考文獻 .......................................................................................................... 53 11 項目背景 1.1 任務來源 根據關于公布 2003 年度環境標準編制單位名單的通知(國家環??偩洲k公廳環辦函[2003]508 號),制訂電池工業污染物排放標準,項目統一編號198。 標準制訂承擔單位中國輕工業清潔生產中心、中國電池工業協會。 1.2 工作過程 1.2.1 相關調查、研究工作 (1 )資料查 閱 在標準制定的過程中,主要查閱了以下資料我國電池工業基本情況主要生產企業、生產規模、工藝路線、能源消耗、發展趨勢等。國外電池工業污染物控制方法及相關污染物排放標準限值。國內外電池工業清潔生產工藝技術以及污染物相關處理技術。 (2 )對國內主要電池工業企業進行調研 本標準調研工作采用了到生產企業實地調研及函調相結合的方式。 污染源函調范圍電池百強企業。 調研主要內容 ①生產工藝 電池企業生產所采用的工藝路線、生產規模以及原材料、能源消耗情況。 ②污染物產生情況 對所有重點調研企業的生產工藝流程進行現場了解,重點了解工藝布局、清潔生產等情況,對電池企業生產全過程的污染物的產生點、產生量及內含主要污染物、污染物排放去向等進行了重點調研。 ③污染物處理現狀 對調研企業現有污染物處理裝置的處理工藝流程、原理、效果、主要設備及投資費用、處理費用、污染物排放去向進行了調查研究。 ④水質監測狀況 對企業水質監測能力、監測項目、方法、主要儀器、設備及人員配備情況進行了調查研究。 1.2.2 標準開題論證會情況 2004 年 6 月 2 日,原國家環境保護總局科技標準司在北京主持召開了電池工業污染物排放標準及測量方法開題報告的專家評審會。參加評審會有原國家環??偩挚萍紭藴仕?、原國家環??偩治劭厮?、原國家環境保護總局評估中心、中國環科院、北京市環科院、湖南輕工業研究院、北京理工大學、中國電池工業協會、深圳比亞迪集團、上海白象天鵝電池有限公司、福建南平南孚電池有限公司、廣州市虎頭電池集團公司、中銀(寧波)電池有限公司、重慶力可達電池有限公司、中國環境報以及編寫單位中國輕工業清潔生產中心的代表,并組成了專家評審組。專家與代表聽取了電池工業污染物排放標準編制組對該標準開題報告的介紹,并進行了認真質詢和討論,一致認為,標準開題報告是通過大量的調查研究、征求了有關技術及環保專家的意 2見后編制而成的,標準開題報告中主要污染因子設置基本合理、編制組配置和數據采集方式有效,能夠科學保證采集數據的真實性。標準開題報告的編制為今后標準的制定工作打下了良好的基礎。 為提高電池工業環境標準制定的科學性、合理性和適用性,專家組提出了具體意見和建議如下 一、標準制定的實施應有利于電池行業產業、產品結構調整,促進新技術、新工藝、新材料的應用,有利于行業可持續發展,并與國際相關環保標準接軌,與其它行業標準銜接。 二、依據我國電池行業的國情與特點,為使制定的標準利于行業管理和可操作性,建議標準分為電池裝配廠和原材料、原器件生產廠兩種污染物排放標準限值。新擴改和老企業執行不同時間段一、二類標準;污染因子分一類污染物和二類污染物。 三、污染因子的確定。編制單位通過企業調研,在生產工藝全過程分析的基礎上,篩選出污染控制因子,并闡明選擇原則以及標準指標確定的原則。 1.2.3 完成征求意見稿及編制說明,公開征求意見 標準編制組考慮生產工藝及污染控制技術,參考國內外相關排放標準確定排放限值,于 2008 年 1 月完成了電池工業污染物排放標準(征求意見稿)的編制工作。2008 年 2 月 2 日,環境保護部發布辦公廳函,對電池工業污染物排放標準(征求意見稿)及其編制說明進行廣泛公開征求意見。 1.2.4 完成二次征求意見稿及編制說明 在完成電池工業污染物排放標準征求意見工作后,編制組發現行業發展狀況發生了重要變化, 太陽能電池和鋰電池作為新興產業,在 2009 年其銷售額已經分別躍居電池行業的第一位和第三位;并且鉛酸電池等行業因為大氣污染導致的鉛污染事件時有發生,且部分事件影響重大,社會關注度高,迫切需要改變原有計劃對水、氣污染物分別進行規定的思路,這也是標準體系設置的最新要求,同一行業的水污染物排放限值和大氣污染物排放限值合并在同一標準發布,便于標準的執行。因此,根據行業發展變化情況、污染綜合控制思路以及國家排放標準中水污染物監控方案等相關新規定,編制組于 2010 年年底完成了電池工業污染物排放標準(二次征求意見稿)的編制工作。 與第一次征求意見稿相比,二次征求意見稿進行了較大調整,主要包括以下幾個方面 (1 ) 適用范圍增加了鋰電池、太陽能電池兩個行業類別。目前,本標準能夠基本涵蓋整個電池行業,提高了標準的適用性。編制組針對鋰電池和太陽能電池的行業現狀開展了相關調研工作,制定了具體的排放限值。 (2 ) 增加了大氣污染物排放限值。編制組對鋅錳、鎘鎳、鉛酸、鋰、太陽能等電池生產企業進行了實地考察,完善補充了大氣污染物排放控制的相關內容。 (3 ) 進一步完善和規范了編制說明的相關內容。 2 行業概況 2.1 電池分類 電池行業品種繁多,主要電池分類如圖 2-1 所示。 3圖 2-1 常用電池分類 2.2 經濟運行情況 近年來,我國電池產量連續增長, 2008 年電池產量約為 344.4 億只,比 2007 年增長 2.11,2008 年電池銷售額達到 2424.59 億元,電池出口量達到 256 億只,出口額約 92 億美元。2008 年我國電池行業運行基本情況如表 2-1 所示。 表 2-1 我國電池行業經濟運行基本情況1項 目 2008 年 2007 年 同比增加( ) 電池總產量 344.4 337.27 2.11 一次電池(億只) 309.7 300.7 2.57 小型二次電池(億只) 34.65 36.57 -5.26 其 中 鉛酸蓄電池(萬 kVAh) 9077 8882 2.20 生 產 電池總產值(億元) 2424.59 1640 47.84 電池出口總量(億只) 255.89 251.68 1.67 一次電池(億只) 226.60 220.93 2.57 小型二次電池(億只) 27.73 29.27 -5.26 其 中 鉛酸蓄電池(億只) 1.56 1.48 5.41 出 口 電池出口創匯額(億美元) 91.85 80.46 14.16 進口 電池進口總量(億只) 75.47 75.01 0.61 1來源于中國電池工業協會統計數據。 電池 一次電池 可充堿性鋅錳電池 鋰錳電池 鋅錳電池 一次鋰電池 鋅銀電池 普通鋅錳電池 堿性鋅錳電池 其它 鋰亞氯酰氯電池 鎘鎳、氫鎳電池 鋰離子電池、鋰聚合物電池 燃料電池 二次電池 太陽能電池 鉛酸蓄電池 4項 目 2008 年 2007 年 同比增加( ) 一次電池(億只) 47.09 45.85 2.70 小型二次電池(億只) 28.30 29.05 -2.58 其 中 鉛酸蓄電池(億只) 0.08 0.11 -27.27 電池進口用匯額(億美元) 67.59 57.48 17.59 在石油危機的警示和環保的要求下,在技術進步和國家支持新能源政策的強力驅動下,光伏產業進入了快速發展時期。我國太陽能電池自 2000 年以來得到了快速發展,產量已占全國半壁江山。近年發展情況如圖 2-2 所示。 0200040006000800010000120002000年 2001年 2002年 2003年 2004年 2005年 2006年 2007年 2008年 2009年中國大陸 全球圖 2-2 太陽能電池產量(單位 MW) 2008 年電池行業主要產品產銷情況如表 2-2 所示。 表 2-2 2008 年電池行業主要產品產銷情況2產品 產量 銷售收入(億元) 出口量 出口額(億美元) 鎘鎳電池 9.9 億只 45 5.87 億只 5.25 氫鎳電池 12.9 億只 65 8.66 億只 7.42 鋰離子電池 14.5 億只 178 12.5 億只 39.16 鉛酸蓄電池 9700 萬 kVAh 650 1.52 億只 20.15 鋅錳電池 190 億只 98 156.2 億只 9.44 堿性鋅錳電池 80 億只 78 61.7 億只 5.07 鋰一次電池 10 億只 9.5 4.42 億只 0.74 太陽能電池 2000MW 740 1960MW 90.02 中國歷年電池產量與出口量增長情況如圖 2-3 所示 2數據來源于中國化學與物理電源行業協會。 5近幾年我國電池產量與出口量0501001502002503003504001998年1999年2000年2001年2002年2003年2004年2005年2006年2007年2008年產量億只/年 出口量億只/年圖 2-3 近十年我國電池產量和出口量增長情況 據中國電池工業協會不完全統計,我國各種電池系列產品生產廠家已達 3000 多家,主要分布在廣東、上海、浙江、江蘇、山東等地區,這幾個地區的廠家數占全國廠家總數的 50以上。 2008 年我國電池行業百強企業總產值 1427.89 億元3,占全行業總產值的 58.9。百強企業中太陽能電池企業 10 家、鉛酸蓄電池企業 41 家、鋰電池企業 17 家、鋅錳電池企業 22 家、鎳氫、鎳鎘電池 10 家。如圖 2-4 所示。 10, 1041, 4117, 1722, 2210, 10太陽能電池企業 鉛酸蓄電池企業 鋰電池企業 鋅錳電池企業 鎳氫、鎳鎘電池企業圖 2-4 百強企業分布圖 2.3 電池行業發展趨勢 我國電池制造業存在的主要問題在于電池行業清潔生產水平低,重金屬耗用量大;企業結構布局不合理,低水平重復建設嚴重,“三廢”排放量大,循環利用率低。3數據來源于中國電池在線。 6今后主要發展趨勢包括以下幾個方面 (一)加快產業結構調整,淘汰落后產能。 2013 年前淘汰汞含量大于 0.0005的扣式堿錳電池,淘汰鎘含量大于 0.002的鉛酸蓄電池; 2014 年前淘汰 20 萬千伏安時/年規模以下鉛酸蓄電池生產企業;限制新建 50 萬千伏安時/ 年規模以下鉛酸蓄電池生產項目(不含先進新型工藝結構鉛酸蓄電池),限制新建、改建企業或引進設備生產鎘鎳電池和糊式鋅錳電池。鼓勵發展無汞普通鋅錳電池、鋰原電池(鋰二硫化鐵電池和鋰亞硫酰氯電池等)、氫鎳電池、鋰離子電池、免維護密封(含膠體)鉛酸蓄電池、鉛碳電池。 (二)加強科技創新,全面推進清潔生產。加強產學研合作,支持企業、科研院所加大投入,加快開發廢舊鉛酸蓄電池濕法回收再生技術、廢舊鎘鎳電池濕法回收再生技術、鉛碳電池技術、氧化銀電池無汞化技術;促進普通鋅錳電池無汞(鎘、鉛)技術、循環水洗滌電池極板清潔生產工藝技術產業化;積極推廣扣式堿性鋅錳電池無汞化技術、紙板鋅錳電池無汞(鎘、鉛)化技術、圓柱型卷繞式密封鉛酸蓄電池技術、拉網式(沖孔式、連鑄連軋式、擠膏管式)鉛酸蓄電池極板制造工藝技術、膠體密封鉛酸蓄電池技術、鉛酸蓄電池無鎘化技術、鉛酸蓄電池外化成轉為內化成工藝技術、廢鉛酸蓄電池規?;療o害化回收再生技術。 2.4 行業在其它國家和地區發展概況 2.4.1 全球鋅錳電池行業現狀 國外一次鋅錳電池中的堿性鋅錳電池主要集中在美國金霸王、永備、悅華,日本的松下、 富士、東芝,德國的瓦爾塔(已被悅華收購),韓國的火箭、 STC。其中以美國的金霸王規模最大,其世界各地的子公司各種型號的堿性鋅錳電池產量超過 100 億只,即該公司的產量超過我國堿性鋅錳電池的總量。國外的普通鋅錳電池大多數以氯化鋅型鐵殼電池為主,其中以日本松下、東芝產量較高,設備也比較先進,其 R6 生產線速度達到 1500 只/ 分鐘,如印度、泰國、印尼、越南、巴基斯坦等均有一定數量的電池生產,但產量不大。 世界主要國家和地區電池市場堿性電池比例如表 2-3 所示。 表 2-3 世界主要國家和地區電池市場堿性電池比例( ) 年度 美國 歐洲 日本 中國 2008 90 70 65 30 國內外主要企業一次鋅錳電池產量如表 2-4 所示。 表 2-4 國內外主要企業一次鋅錳電池產量 企業名稱 產量(億只) 產地 美國金霸王 100(堿錳) 美國、比利時、中國東莞 美國永備 60(堿性 碳鋅) 美國、瑞士、新加坡、中國天津 日本松下 1015(堿性 碳鋅) 日本、比利時、中國上海、無錫、珠海 美國悅華 20(堿性 碳鋅) 美國、德國 日本富士 68(堿性) 日本 日本東芝 810(堿性 碳鋅) 日本、中國廣東 中國南孚 13 中國福建 中國雙鹿 23(堿性 碳鋅) 中國浙江 7中國虎頭 19(堿性 碳鋅) 中國廣州 2.4.2 全球鉛酸蓄電池行業概況 美國鉛酸蓄電池產量與中國接近, 但生產企業只有 33 家( 2008 年) ,位居前列的生產企業有美國瑞奧特集團等。日本作為全球鉛酸蓄電池生產大國之一,僅有湯淺公司、西恩迪公司和日本松下公司。由于看好中國蓄電池市場的巨大潛力,以及發達國家對蓄電池行業的限制政策,促使了全球主要蓄電池廠商近年來紛紛在中國投資建廠。 美國在電池行業開展環境保護工作的經驗值得我國借鑒。近 20 年來,美國鉛酸蓄電池生產量以近 3/年的速度遞增,而鉛排放量以 6.5/年的速度遞減。相關環境保護政策標準涉及清潔水法 ( CWA)、 清潔空氣法 ( CAA)、 資源保護恢復法(RCRA )、勞動安全健康法(OSHA )、電池制造廠和二次冶煉廠實施許可證制度。美國電池生產廠除執行國家法規外,還執行工業自愿血鉛降低協議,該協議的血鉛正常值比國家標準值低 5μg/L。 2.4.3 全球充電電池市場變化 2011 年開始汽車用鋰離子電池將快速增長,預計到 2018 年汽車用鋰離子電池市場份額將和便攜式鋰離子電池相當。2013 年前混合電動車用電池以氫鎳電池為主,2013 年后,鋰離子電池將成為主導,氫鎳電池份額將逐步下降。全球主要鋰離子電池企業生產量如表 2-5 所示。 表 2-5 全球主要鋰離子電池企業生產量(億只) 公司 2007 年 2008 年 2009 年 三洋 5.99 7.05 5.64 索尼 4.11 4.66 3.83 松下 2.07 1.79 1.4 日立 MAXELL 1.27 1.62 1.12 SGS 0.57 0.45 0.24 NEC 0.47 0.34 0.06 三星 SDI 3.75 4.76 5.26 LG 化學 2.26 2.15 3.63 比亞迪 2.82 2.68 2.18 力神 1.08 1.14 1.5 東莞新能源 0.96 1.24 1.26 比克 1.64 2.18 1.83 E-ONE 0.39 0.51 0.48 A123 0.15 0.33 0.39 2.4.4 世界光伏產業發展速度驚人 表 2-6 為 2000 至 2009 年全球太陽能電池產量的變化狀況,可以看出,最近幾年世界光伏產業的發展非常驚人。 表 2-6 2000 至 2009 年全球太陽能電池產量的變化狀況(單位MW ) 年份 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 美國 74.97 100.3 120 103.2 140 154 202 266.1 432 600 8日本 128.6 172.4 251 363.91 602 833 928 920 1300 1800 歐洲 60.66 73.9 135 193.35 314 470 657 1062.8 2000 2800 中國 3 4.6 10 10 50 200 400 1088 2600 4000 臺灣 / / / / / / / 450 900 1000 其他 20.02 22.9 45 73.8 89 102 314 663.1 668 500 總計 287.65 374.1 561 744.26 1195 1759 2500 4450 7900 10700 3 標準制訂的必要性分析 3.1 國家及環保主管部門的相關要求 國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要提出了“十一五”期間,主要污染物排放總量減少 10的約束性指標。因此,到 2010 年,電池工業的水污染物排放量也必須在 2005 年的基礎上削減 10以上,而控制水污染物的排放濃度和廢水排放量或控制水污染物的排放總量是實現這一目標的重要保證。 產業結構調整指導目錄(2005 年本) 對電池行業發展提出了要求鼓勵類高技術綠色電池產品制造(無汞堿錳電池、氫鎳電池、鋰離子電池、高容量密封型免維護鉛酸蓄電池、燃料電池、鋅空氣電池、太陽能電池);限制類(1 )糊式鋅錳電池項目;(2 )鎘鎳電池項目;(3 )開口式普通鉛酸蓄電池項目;落后產品汞電池(氧化汞原電池及電池組、鋅汞電池)。根據此指導目錄,污染較大的電池產品的生產受到限制,電池行業將逐步走向清潔、環保。 3.2 國家相關產業政策及行業發展規劃中的環保要求 3.2.1 產品結構、原材料方面要求 輕工業調整和振興規劃、鼓勵 外商投資產業目錄、廢電池污染防治技術政策等政策、規劃中從產業結構調整出發,淘汰含汞電池、限制糊式電池、鎘鎳電池的比例,鼓勵發展無汞堿錳電池、氫鎳電池、鋰離子電池、新型全密封免維護鉛酸蓄電池等。而關于限制電池產品汞含量的規定(輕總行管[1997]4 號)提出了產品中汞含量的要求。通過結構調整促進行業技術進步,實現減排目標。 3.2.2 清潔生產方面要求 清潔生產標準 鉛蓄電 池工業(HJ 447-2008 )、電池行業清潔生產評價指標體系(試行)從生產工藝、裝備、資源能源利用、產品、污染物產生量、環境管理要求等方面提出要求,通過全過程控制,減少鉛酸蓄電池污染產生負荷。 3.3 行業發展帶來的主要環境問題 電池工業主要污染來源于廢舊電池。國家已經從控制有毒有害原料使用、完善回收體系、研發再生利用技術等方面加強對廢舊電池的管理。 電池工業主要水污染物包括以下幾種 鋅錳電池汞、鋅、錳、COD ; 鉛酸蓄電池鉛、鎘、COD ; 鎘鎳、氫鎳電池鎘、鎳、COD 。 電池工業主要大氣污染物包括以下幾種 9鋅錳電池汞、瀝青煙; 鉛酸蓄電池鉛、硫酸霧; 鎘鎳、氫鎳電池鎘、鎳。 在這些污染物中,鉛污染問題最為突出。近年來多數發生鉛酸蓄電池污染事故。如湖北吉通蓄電池有限公司導致湖北崇陽縣 30 人血鉛超標。4江蘇省新沂市高流鎮某蓄電池廠造成多名兒童血鉛超標。5從行業劃分來看,電池制造業屬于電氣機械及器材制造業。其重金屬排放情況如圖 3-1、圖 3-2 和圖 3-3 所示。614.530.512.86.11.91.00.40.70.41.330.6黑色金屬冶煉及壓延加工業 有色金屬礦采選業 化學原料及化學制品制造業 有色金屬冶煉及壓延加工業煤炭開采和洗選業 金屬制品業 農副食品加工業 電氣機械及器材制造業專業設備制造業 非金屬礦采選業 其它圖 3-1 主要行業汞排放量比例圖 電氣機械及器材制造業占 2008 年所有工業行業廢水汞排放量的 1.0,位于第 8。 32.80.60.30.80.7 0.70.90.71.74.056.9有色金屬冶煉及壓延加工業 有色金屬礦采選業 化學原料及化學制品制造業 黑色金屬冶煉及壓延加工業煤炭開采和洗選業 黑色金屬礦采選業 石油加工、煉焦及核燃料加工業 通信計算機及其它電子設備制造業金屬制品業 電氣機械及器材制造業 其它圖 3-2 主要行業鎘排放量比例圖 電氣機械及器材制造業占 2008 年所有工業行業廢水鎘排放量的 0.3, 位于第 10。 4來源于中國徐州網“湖北崇陽縣 30 人血鉛超標,湖北吉通蓄電池有限公司被問責”。 5來源于中國日報“江蘇新沂多名兒童血鉛超標 環保部門著手調查”。 6數據來源于 2008 年環境統計年報。 1017.74.14.01.61.60.80.50.21.159.29.3有色金屬礦采選業 有色金屬冶煉及壓延加工業 黑色金屬冶煉及壓延加工業 黑色金屬礦采選業化學原料及化學制品制造業 電氣機械及器材制造業 通信計算機及其它電子設備制造業 金屬制品業煤炭開采和洗選業 石油加工、煉焦及核燃料加工業 其它圖 3-3 主要行業鉛排放量比例圖 電氣機械及器材制造業占 2008 年所有工業行業廢水鉛排放量的 1.6,位于第 6。 上述為規模以上企業統計數據,對電池行業主要污染物排放量進行估算,其排放情況如表 3-1 所示。 表 3-1 電池工業水污染物排放狀況78范圍 廢水排放量 (億 t/a) COD 排放量 (萬 t/a) 汞排放量( t/a) 鉛排放量( t/a) 鎘排放量( t/a) 電池工業 0.2667 0.24 0.082 16.49 0.33 全國工業(2008) 241.7 457.6 1.36 240.9 39.5 占工業比例 0.11注 80.052注 8注 8注 80.84注 8從表 3-1 可見,電池工業廢水中汞、鉛等污染物排放量相對較高。近年來,低汞和無汞電池大范圍推廣使用,含汞電池的污染降低的趨勢明顯。 3.4 現行環保標準存在的主要問題 3.4.1 水污染物排放標準存在的問題 (1 )目前, 電池行業水污染物排放執行污水綜合排放標準(GB 8978-1996 )標準規定了總汞、總鉛、總鎘、總鎳、總銀、總鋅、總錳等排放限值,但并沒有明確電池行業應該執行哪些排放限值;因此,在環境監測過程中會出現只監測部分指標的情況。 (2 )污水綜合排放標準中的排放限值未能有效地反映電池行業特點,有些指標過于寬松,不能滿足環境管理的需要,也不利于促進電池生產企業的技術進步。 (3 )現行污水綜合排放標準沒有對電池生產企業污水排放進行總量控制。調研結果表明,按目前污水綜合排放標準的規定執行,電池企業的廢水均可達標排放。然而,7根據產品產量、第一次全國污染物普查電池工業排污系數進行估算。 82008 年環境統計年報中電氣機械及器材制造業統計企業數為 1515 個,而電池行業實際企業數量便超過 3000 個,因此表 3-1 中主要污染物的排放情況與環境統計年報有一定出入。 11從總量排放來看,各企業污染物的排放情況差別較大。 以鉛酸蓄電池生產企業污染排放情況來看,所調查企業水污染物總鉛的排放濃度均小于 1.0mg/L,達到目前國家和地方水污染物排放標準的規定。然而,從排放總量來看, 1kVAh 鉛蓄電池的總鉛排放量從 20200mg 不等,相差 10 倍之多。不但污染了環境,而且造成資源的浪費?,F有標準沒有規定電池單位產品基準排水量,因此很多企業主要監測水污染物排放濃度,可能存在稀釋排放的現象。本標準通過濃度和水量的控制,是實現電池行業污染物(特別是重金屬)排放總量控制的重要保證。 (4 )污水綜合排放標準(GB8978-1996 )執行“環境水體功能越低,相應的污染源排放越寬;環境水體功能越高,相應的排放標準越嚴”的定性原則。 3.4.2 大氣污染物排放標準存在的問題 一般情況下,電池行業大氣污染物排放執行大氣污染物綜合排放標準 ( GB 16297-1996)。但由于沒有統一的要求,一些鉛酸蓄電池企業由于部分環節(如熔鉛)鉛排放濃度高,與當地環保部門溝通執行工業爐窯大氣污染物排放標準 ( GB 9078-1996),造成標準執行混亂。此外,大氣污染物綜合排放標準沒有考慮電池行業實際情況,一些污染物排放限值過于寬松。 總之,電池工業污染物排放標準的制訂,將在淘汰高污染及落后的生產工藝、促進采用無污染、低污染的先進生產工藝及促使企業采用先進的污染治理措施方面發揮重要作用。從而使我國電池工業走上高效、低污染的發展軌道,這對于保護生態環境、保障人民的身體健康都具有十分重要的意義。 4 行業產排污情況及污染控制技術分析 4.1 鋅錳/ 鋅銀電池生產工藝及污染治理分析 4.1.1 鋅錳電池種類 鋅錳電池種類繁多,常見的鋅錳電池有以下幾種 表 4-1 常用鋅錳電池 中國型號 國際標準型號 標準 俗稱 日常適用范圍 R03 R03 7 號鋅錳干電池 電子鐘、手電筒、遙控器 R6 R6 5 號鋅錳干電池 電子鐘、手電筒,R6P 也可用于遙控器 R14 R14 2 號鋅錳干電池 手電筒、收音機 R20 R20 1 號鋅錳干電池 手電筒、收音機 LR03 LR03 7 號堿性鋅錳干電池 電動玩具、隨身聽、錄音機、電動剃須刀、遙控器、BP 機、MP3 LR6 LR6 5 號堿性鋅錳干電池 電動玩具、隨身聽、錄音機、電動剃須刀、遙控器、BP 機、MP3 LR14 LR14 2 號堿性鋅錳干電池 電動玩具、電動剃須刀、燃氣熱水器 LR20 LR20 1 號堿性鋅錳干電池 電動玩具、電動剃須刀、燃氣熱水器 注1、R 表示圓柱型電池,L 表示電池中電解質是堿性液體。 2、 R6、 R14、 R20 三種型號后加上 S、 C、 P 后均有三種類型。如 R6 有 R6S、 R6C、 R6P 三種。 S表示為糊式電池、C 表示為高容量紙板電池、P 表示為高功率紙板電池。 12目前,我國市場占有份額最大的仍是普通糊式鋅錳電池和低品級的高容量紙板電池。目前,由于環境保護問題以及我國日益增加的市場需求,促使了堿性鋅錳電池和高功率紙板電池的快速增長。 鋅錳電池主要包括普通鋅錳電池和堿性鋅錳電池。其主要區別如下 表 4-2 普通鋅錳電池與堿性鋅錳電池的主要區別 普通鋅錳電池 堿性鋅錳電池 正負極的結構 插入電芯中的炭棒為正極,鋅筒殼體為負極 與錳環接觸的鋼殼殼體為正極,插入鋅膏中的集流體為負極 正極活性物質 天然二氧化錳(NMD ) ,部分添加活性二氧化碳(AMD )或電解二氧化錳(EMD ) 完全采用電解二氧化錳(EMD ) 正極導電材料 乙炔黑或鱗狀石墨 膠體石墨 負極活性物質 鋅(片狀) 鋅(粉狀) 隔膜 糊層或漿層紙 復合隔膜紙 電解液 NH4Cl、ZnCl2溶液 KOH 溶液 4.1.2 生產工藝 (1 )普通糊 式鋅錳電池 圖 4-1 普通糊式鋅錳電池生產工藝流程圖 松香 瀝青 石蠟 封口劑 產品 驗電 瀝青油煙 石墨 乙炔黑 NH4Cl Mn 粉 干拌粉 粉塵 濕拌粉 憎水碳棒 內電液 打電芯 過濾 凈化 NH4Cl ZnCl2H2O 外電液 包紙(扎線) 裝配 配漿液 除油鋅筒 HgCl2TX-10 面粉 淀粉 灌漿 糊化 上紙圈 上銅帽 銅帽 封口 13(2 )紙板電池 圖 4-2 紙板電池生產工藝流程圖 (3 )堿性鋅錳電池 圖 4-3 堿性鋅錳電池生產工藝流程圖 (4 )鋅銀電池 扣式銀鋅電池由正極殼、負極蓋、絕緣密封圈、隔離膜、正極活性材料(Ag2O和少量石墨粉)、負極活性材料(含汞量很少的鋅、汞合金)、電解質溶液(KOH 或NaOH)等組裝而成。正極殼和負極蓋都用不銹鋼做成。 鋅筒 進碗底墊 進漿層紙 漿層紙 正極料粉 打 電 芯 入 鋅 筒 復壓插碳