辛玉婷， 楊 靜， 鮑春暉

（江蘇省環(huán)境科學(xué)研究院江蘇省環(huán)境工程重點實驗室 江蘇省環(huán)科咨詢股份有限公司， 江蘇 南京 210036）

0 引言

為實現(xiàn)江蘇省鉛蓄電池行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、節(jié)能減排的目標(biāo)，加速現(xiàn)有企業(yè)的技術(shù)改造，淘汰一批技術(shù)水平低、裝置規(guī)模小、原材料消耗高、能耗高、污染嚴(yán)重的企業(yè)，嚴(yán)格控制新建裝置，有效控制新增污染源污染物的排放量，有必要制訂《江蘇省鉛蓄電池工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》[1]。從鉛蓄電池企業(yè)的工藝和排放特征確定標(biāo)準(zhǔn)的管制項目，排放標(biāo)準(zhǔn)限值則通過國內(nèi)外已有的標(biāo)準(zhǔn)比較分析，綜合省內(nèi)污染防治技術(shù)水平和排放現(xiàn)狀確定。

《江蘇省鉛蓄電池工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》擬從排放總量和排放濃度2方面設(shè)計鉛蓄電池行業(yè)的大氣污染物控制指標(biāo)，并對企業(yè)日常管理提出控制要求。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鉛及其化合物、酸霧以及顆粒物經(jīng)排氣筒有組織排放和廠界環(huán)境中的最高允許排放濃度作為排放指標(biāo)。本文通過對比分析國內(nèi)外鉛蓄電池行業(yè)的大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合國家有關(guān)要求和江蘇省鉛蓄電池行業(yè)的自身情況，分析計算出鉛蓄電池行業(yè)大氣污染物的各因子濃度限值[2-3]。

1 污染物有組織排放濃度限值

1.1 鉛及其化合物

目前鉛蓄電池典型企業(yè)含鉛廢氣的治理方法主要有干法和濕法2種。干法主要用袋式除塵器和濾筒除塵器截留煙氣中污染物，或在此基礎(chǔ)上增加高效空氣過濾器（HEPA filter）以提高處理效率。濕法主要利用堿液噴淋的捕集和吸收作用去除廢氣中污染物[4]。

參考美國、德國、北京相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)省內(nèi)典型企業(yè)的污染源監(jiān)測數(shù)據(jù)、環(huán)評驗收數(shù)據(jù)、例行監(jiān)測數(shù)據(jù)，結(jié)合企業(yè)可達(dá)的污染防治技術(shù)，確定鉛及其化合物排氣筒濃度限值。省內(nèi)調(diào)查獲得的鉛蓄電池鉛及其化合物廢氣經(jīng)末端處理工藝設(shè)備或排氣筒的濃度見表1，國內(nèi)外鉛蓄電池大氣污染物排氣筒排放限值見表2。

表1 江蘇省鉛蓄電池企業(yè)鉛及其化合物廢氣排放濃度

32 33 34 35 36 37 38總計企業(yè)32企業(yè)33企業(yè)34企業(yè)35企業(yè)36企業(yè)37企業(yè)38 10 12 14 10 12 14 6 12 5 5 4 2 5 5 4 2 9 5 5 4 2 1 1691 1691 128

表2 國內(nèi)外鉛蓄電池制造企業(yè)鉛及其化合物排放濃度限值

根據(jù)典型鉛蓄電池企業(yè)鉛及其化合物排放濃度結(jié)果，同時參考其他地區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)限值，結(jié)合省內(nèi)鉛蓄電池廢氣控制技術(shù)可達(dá)性，確定江蘇省鉛蓄電池企業(yè)鉛及其化合物排放濃度限值。江蘇省鉛蓄電池企業(yè)污染防治技術(shù)相對較先進(jìn)，污染控制管理較嚴(yán)格，從本省企業(yè)所有監(jiān)測數(shù)據(jù)來看（見表1），有96%的鉛及其化合物監(jiān)測質(zhì)量濃度小于0.35 mg/m3；部分企業(yè)可達(dá)100%，而100%的企業(yè)可達(dá)國家電池標(biāo)準(zhǔn)（0.5 mg/m3）；從處理方法來看，以用“袋式除塵器（或濾筒式除塵器）+HEPA過濾器”二級除塵可處理效果最佳。另外江蘇省人口密度大，長三角地區(qū)是國家重點開發(fā)地區(qū)，重金屬污染事故時有發(fā)生，因此江蘇省鉛蓄電池企業(yè)大氣污染物排放濃度設(shè)置相對嚴(yán)于其他地區(qū)。

根據(jù)江蘇省鉛酸蓄電池含鉛廢氣的排放現(xiàn)狀，對于新建、改建、擴(kuò)建企業(yè)，主要通過采用清潔生產(chǎn)工藝，如采用鉛錠切粒技術(shù)、全自動分片、自動包片和自動鑄焊技術(shù)、連軋連沖及集中供鉛的鉛蓄電池板柵制造工藝技術(shù)等，降低廢氣產(chǎn)生濃度，擬確定現(xiàn)有和新建企業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)為0.35 mg/m3。按省內(nèi)典型鉛蓄電池企業(yè)鉛及其化合物排放濃度調(diào)研結(jié)果，2家企業(yè)未達(dá)到本標(biāo)準(zhǔn)排放濃度限值要求。

1.2 硫酸霧

（1）典型企業(yè)控制水平

目前，鉛蓄電池企業(yè)硫酸霧凈化方式主要有2種：物理捕集過濾法和化學(xué)噴淋吸收法，去除效率可達(dá)95%以上。各典型企業(yè)硫酸霧的監(jiān)測結(jié)果見表3。由表3可以看出，各企業(yè)所有監(jiān)測數(shù)據(jù)有100%監(jiān)測質(zhì)量濃度小于7 mg/m3。86%的企業(yè)硫酸霧監(jiān)測數(shù)據(jù)排放質(zhì)量濃度可以達(dá)到5 mg/m3左右。

表3 典型鉛蓄電池企業(yè)廢氣中硫酸霧排放濃度統(tǒng)計結(jié)果

（2）國內(nèi)外同類標(biāo)準(zhǔn)限值

國內(nèi)其他地區(qū)和國外硫酸霧的排放標(biāo)準(zhǔn)見表4?？梢姡瑖鴥?nèi)對硫酸霧的控制標(biāo)準(zhǔn)最為嚴(yán)格的為北京市標(biāo)準(zhǔn)和電池工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（5.0 mg/m3）；國外對硫酸霧的控制標(biāo)準(zhǔn)最為嚴(yán)格的為德國和日本東京（1 mg/m3）。

表4 國內(nèi)其他地區(qū)和國外硫酸霧的排放標(biāo)準(zhǔn)

（3）本標(biāo)準(zhǔn)硫酸霧濃度限值的確定

根據(jù)江蘇省鉛蓄電池行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)、污染治理水平及排放現(xiàn)狀，結(jié)合國內(nèi)外同類標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)研，擬確定本標(biāo)準(zhǔn)硫酸霧排放標(biāo)準(zhǔn)為5.0 mg/m3。

1.3 顆粒物

（1）典型企業(yè)控制水平

鉛蓄電池企業(yè)顆粒物的治理方法等同于含鉛廢氣的治理方法。從監(jiān)測數(shù)據(jù)看，目前主要關(guān)注鉛及其化合物的監(jiān)測，顆粒物的監(jiān)測數(shù)據(jù)較少。各典型企業(yè)顆粒物的監(jiān)測結(jié)果見表5。由表5可以看出，各企業(yè)所有監(jiān)測數(shù)據(jù)有100%監(jiān)測質(zhì)量濃度小于30 mg/m3，有94%的監(jiān)測數(shù)據(jù)小于20 mg/m3。

表5 典型鉛蓄電池企業(yè)廢氣中顆粒物排放濃度統(tǒng)計結(jié)果

（2）國內(nèi)外同類標(biāo)準(zhǔn)限值

國內(nèi)其他地區(qū)和國外顆粒物的排放標(biāo)準(zhǔn)見表6。國內(nèi)對廢氣中顆粒物的控制要求最為嚴(yán)格的為上海市鉛蓄電池工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（20 mg/m3）；國外對顆粒物的控制要求最為嚴(yán)格的為德國，當(dāng)排放速率大于0.2 kg/h，排放質(zhì)量濃度控制為20 mg/m3。

表6 國內(nèi)其他地區(qū)和國外硫酸霧的排放標(biāo)準(zhǔn)

（3）本標(biāo)準(zhǔn)濃度限值的確定

根據(jù)江蘇省鉛蓄電池行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)、污染治理水平及排放現(xiàn)狀，結(jié)合國內(nèi)外同類標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)研，擬確定本標(biāo)準(zhǔn)顆粒物排放標(biāo)準(zhǔn)為20 mg/m3。

2 企業(yè)邊界大氣污染物濃度限值

2.1 現(xiàn)有企業(yè)廠界監(jiān)測結(jié)果

目前鉛蓄電池生產(chǎn)企業(yè)無組織排放主要通過工藝設(shè)計和車間微負(fù)壓密閉設(shè)計來控制。從監(jiān)測數(shù)據(jù)看，各典型企業(yè)廠界監(jiān)測資料總體較為缺乏。根據(jù)已有的企業(yè)廠界實際監(jiān)測資料，見表7。鉛及其化合物在企業(yè)邊界處監(jiān)控濃度約32.8%的監(jiān)測數(shù)據(jù)小于0.001 mg/m3。硫酸霧監(jiān)測結(jié)果有87.5%的數(shù)據(jù)可以達(dá)到0.3 mg/m3的標(biāo)準(zhǔn)，顆粒物監(jiān)測結(jié)果有65%的數(shù)據(jù)可以達(dá)到0.3 mg/m3的標(biāo)準(zhǔn)。

表7 全省鉛蓄電池企業(yè)邊界處污染物監(jiān)測結(jié)果

2.2 國內(nèi)外企業(yè)邊界大氣污染物無組織排放監(jiān)控限值

（1）國內(nèi)企業(yè)邊界大氣污染物無組織排放監(jiān)控限值

國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)對企業(yè)邊界大氣污染物無組織排放監(jiān)控限值要求見表8。由表8可見，對企業(yè)邊界鉛及其化合物及硫酸霧要求最為嚴(yán)格的北京市，分別為0.000 7和 0.3 mg/m3，分別相當(dāng)于原 TJ 36—79《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中“居住區(qū)最高容許溶度”的日均值和一次值，均遠(yuǎn)遠(yuǎn)嚴(yán)于國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)及其他地方標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)對顆粒物企業(yè)邊界無組織監(jiān)控限值控制最嚴(yán)的為DB 31/603—2012《上海市鉛蓄電池工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》和《電池工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，為 0.3 mg/m3。

表8 國家及國內(nèi)其他地區(qū)企業(yè)邊界大氣污染物無組織排放監(jiān)控限值

（2）國外及其他地區(qū)

國外發(fā)達(dá)國家和地區(qū)（如美國和香港）均不單獨設(shè)定企業(yè)邊界大氣污染物濃度限值，要求企業(yè)在邊界處即要到達(dá)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，無大氣防護(hù)距離要求。美國環(huán)境空氣中鉛的3個月均值為0.15 μg/m3。

2.3 企業(yè)邊界大氣污染物無組織排放監(jiān)控限值的確定

從保護(hù)人體健康和環(huán)境質(zhì)量考慮，本標(biāo)準(zhǔn)依照美國、上海、北京市等國家和城市環(huán)境保護(hù)理念，要求鉛蓄電池企業(yè)邊界處鉛及其化合物、顆粒物及硫酸霧達(dá)到環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值。根據(jù)最新頒布的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，鉛及其化合物的季均質(zhì)量濃度為1.0 μg/m3，總懸浮顆粒物的日均質(zhì)量濃度為0.3 mg/m3；《電池工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》確定新源企業(yè)邊界鉛和顆粒物的無組織排放監(jiān)控限值分別為1.0μg/m3和0.3 mg/m3。本著同樣的原則，因此本標(biāo)準(zhǔn)擬確定廠界鉛及其化合物和顆粒物無組織排放監(jiān)控限值分別為1.0 μg/m3和0.3 mg/m3。硫酸霧參照原TJ 36—79《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中“居住區(qū)最高容許濃度”一次值要求及《電池工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》擬確定為0.3 mg/m3。

3 單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排氣量

大氣污染物排放限值適用于單位產(chǎn)品實際排氣量不高于單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排氣量的情況。若單位產(chǎn)品實際排氣量超過單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排氣量，須按公式（1）將實測大氣污染物濃度換算為大氣污染物基準(zhǔn)排氣量排放濃度，并以大氣污染物基準(zhǔn)排氣量排放濃度作為判定排放是否達(dá)標(biāo)的依據(jù)。產(chǎn)品產(chǎn)量和排氣量統(tǒng)計周期為1個工作日。

式中：ρ基為大氣污染物基準(zhǔn)排氣量排放濃度，mg/m3；Q總為排氣總量 ，m3；Yi為某種產(chǎn)品產(chǎn)量 ，萬kVAh；Qi基為某種產(chǎn)品的單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排氣量，m3/萬 KVAh；ρ實為實測大氣污染物排放濃度，mg/m3；若Q總與ΣYi·Qi基的比值小于1，則以大氣污染物實測濃度作為判定排放是否達(dá)標(biāo)的依據(jù)。

根據(jù)對江蘇省鉛蓄電池行業(yè)的調(diào)研情況，省內(nèi)大多數(shù)企業(yè)產(chǎn)品為動力鉛蓄電池，末端治理技術(shù)主要為布袋除塵+濕法噴淋，因此根據(jù)環(huán)境保護(hù)部環(huán)境工程評估中心等部門發(fā)布的《鉛蓄電池產(chǎn)排污系數(shù)》，該系數(shù)手冊選取了起動型鉛蓄電池、工業(yè)鉛蓄電池和動力鉛蓄電池3種類型分別計算排污系數(shù)，根據(jù)本課題調(diào)研統(tǒng)計結(jié)果，江蘇省鉛蓄電池企業(yè)主要為動力鉛蓄電池和規(guī)模大于50萬kVAh的電池，因此本標(biāo)準(zhǔn)選用的排污系數(shù)見表9。

表9 鉛蓄電池排污系數(shù)

根據(jù)環(huán)保部GB 30484—2013《電池工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》所定鉛及其化合物的新建企業(yè)最高允許排放質(zhì)量濃度0.5 mg/m3，計算出相應(yīng)的單位基準(zhǔn)排氣量濃度，見表10。

表10 鉛及其化合物排放限值

省內(nèi)38家典型鉛蓄電池企業(yè)單位鉛及其化合物基準(zhǔn)排氣量排放濃度調(diào)查結(jié)果見表11。

表11 江蘇省鉛蓄電池企業(yè)單位鉛及其化合物基準(zhǔn)排氣量排放濃度現(xiàn)狀

綜合江蘇省典型鉛蓄電池企業(yè)現(xiàn)有單位鉛及其化合物基準(zhǔn)排氣量排放濃度現(xiàn)狀和“十三五”鉛污染減排任務(wù)以及淘汰落后鉛蓄電池工藝、末端處理設(shè)施等的相關(guān)要求，擬確定江蘇省鉛蓄電池單位（極板制造+組裝）鉛及其化合物基準(zhǔn)排氣量為2.81×106m3/萬 kVAh，極板制造為 1.966 × 106m3/萬 kVAh，組裝為0.842×106m3/萬kVAh。

4 結(jié)語

綜上所述，歐美等鉛蓄電池工業(yè)發(fā)達(dá)國家和國內(nèi)各省市制定的相關(guān)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，對江蘇省鉛蓄電池企業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)有重要借鑒意義，但對于鉛蓄電池行業(yè)大氣污染物排放限值的確定，主要還是基于江蘇省鉛蓄電池行業(yè)污染排放實際水平[5]。

而《江蘇省鉛蓄電池行業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的制定，可為江蘇省環(huán)境管理提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。一是可以完善環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系，提升行業(yè)污染控制管理能力。二是有效應(yīng)對區(qū)域大氣復(fù)合污染，促進(jìn)空氣質(zhì)量改善。制定實施本排放標(biāo)準(zhǔn)，能夠有效減少鉛蓄電池行業(yè)大氣污染物排放，進(jìn)而對城市、區(qū)域性的二次污染物導(dǎo)致的大氣復(fù)合污染控制起到關(guān)鍵作用，減輕復(fù)合型大氣污染，為江蘇省控制區(qū)域性大氣環(huán)境污染提供有效的依據(jù)和手段，有利于改善全省大氣環(huán)境質(zhì)量，對于保障環(huán)境安全和人體健康、建設(shè)生態(tài)文明、協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)、促進(jìn)社會安定和諧具有很好的經(jīng)濟(jì)和社會效益[6]。