一、铅蓄电池行业的主要环保问题
我国铅蓄电池行业污染事故频发,影响了行业健康持续发展。了解铅蓄电池行业主要环境问题有助于我们提出相应对策进一步改进落后生产工艺、加强环保监管。根据一系列调研分析结果显示,我国铅蓄电池行业主要存在以下几方面问题。
1.产业结构不合理,亟需调整
我国的铅蓄电池企业数量多,多数企业规模比较小,生产工艺落后、企业管理混乱、员工素质低,无法满足环保需求。截至2011年7月底,各地共排查铅蓄电池生产、组装及回收企业1930家,被取缔关闭583家,停产整治405家、停产610家;有252家企业在生产,80家在建。全部1930家企业中,从事蓄电池极板加工生产的企业639家,单纯组装企业1105家,回收企业186家。在生产的252家企业中,极板加工121家,单纯组装企业108家,回收企业23家。
2.生产工艺装备落后,污染物产生负荷大
污染物产生量在很大程度上取决于生产工艺装备的先进程度,部分中小型铅蓄电池企业
技术装备落后。一方面,铅原料损失重大,污染物产生负荷大;另一方面,无组织排放量大,易危害人体健康、造成环境污染。不同企业污染物排放量对比如下表。
表1 铅蓄电池产品污染物排放量
项目 | 单位 | 生产类型 | 国际先进 | 国内先进 | 国内较好 | 一般 |
大气铅烟(尘) | kg/104kVAh | 铅蓄电池 | 0.400~0.600 | 0.450~0.650 | 0.650~1.150 | 1.150~1.850 |
组装 | - | 0.090~0.130 | 0.130~0.190 | 0.190~0.265 | ||
废水铅排放量 | kg/104kVAh | 铅蓄电池 | 0.080~0.110 | 0.080~0.110 | 0.110~0.150 | 0.150~0.200 |
组装 | - | 0.013~0.018 | 0.018~0.025 | 0.025~0.035 |
3.污染治理设施简陋,污染物去除效率低
污染治理设施是确保铅蓄电池企业污染物达标排放的关键,但是仍有部分企业环保设施落后,污染物治理不达标。主要表现在以下几个方面:
① 废气处理设施不规范,甚至存在自制废气处理设施现象
② 部分企业存在一套废气处理设施处理不同污染物的现象,处理效果差
③ 集尘罩设计不规范,废气收集率低
④ 环保设施年久失修,运转不正常
⑤ 废气排放筒设施不规范
⑥ 废水处理设施不完善
⑦ 环保设施运行不规范
4.缺乏对危险废物的规范管理
含铅废物属于危险废物,也是铅蓄电池行业的特征污染物。危险废物储存环境主要存在以下问题:①部分企业不能按铅尘、铅渣、铅泥、废电池、废极板、废劳保用品等对危险废物进行分类收集、储存和统计;②部分企业危险废物储存超过1年,且未办理延期储存手续;③部分企业危险废物储存设施不符合《危险废物储存污染控制标准》(GB 18597)的相关规定;④部分企业不能提供详细的危险废物转移联单、不能提供危险废物运输处理处置协议,不能提供处理单位资质证书等相关文件。
危险废物运输环节也是铅蓄电池行业主要风险源之一,运输过程主要存在以下问题:①部分与再生铅项目距离较近的企业未执行危险废物转移联单制度;②部分企业危险废物转移联单过于笼统,没有按不同废物进行分类管理;③部分企业未采取有效包装措施对危险废物进行包装;④部分危废运输单位提供的车辆不符合危险废物运输要求;⑤部分危废运输单位的车辆驾驶员和押运人员无证上岗等。
5.缺乏对危险化学品的规范管理
部分铅蓄电池企业缺乏对危险化学品的规范管理,许多企业对危险化学品安全管理操作的基本知识和技能缺乏系统了解,发生火灾、爆炸和中毒事故的概率较大。主要原因有以下几个方面:①企业仓库保管员缺少危险化学品从业人员培训、考核; ②危险化学品的存放不符合《常用化学危险品储存通则》(GB 15603)相关规定;③企业未向从业人员发放危险化学品的安全技术说明书,没有开展安全教育培训;④未在危险化学品存放和使用场所设立安全警示标志、标识和安全指示卡;⑤未制定危险化学品安全管理制度、使用操作规程和应急救预案;⑥制度、规程制定不合理,可操作性差。
6.职业卫生防护意识淡薄,血铅事故频发
主要存在卫生防护距离不符合规定、职业卫生防护设施建设不到位、职业危险因素监测不科学、职业卫生管理不规范、职业卫生宣传培训不系统等问题。
7.环境管理水平差,存在环境风险隐患
主要包括未有有效执行环境影响评价“三同时”制度、污染物达标排放缺乏可信性、未有效执行排污申报登记和排污许可证制度、未严格执行清洁生产审核制度、环境管理制度不健全、未按国家要求进行环境信息披露等。
二、铅蓄电池生产产污分析
在铅蓄电池生产过程中环境污染很严重,主要包括废水、废气和固废。固废主要来源:一是正负极板栅采用合金铅,这一部分产生的废料可在生产过程中直接处理;二是正负极物质采用的铅粉,这一部分产生的废料需要集中收集处理。铅蓄电池污染物排放控制主要是废水和废气。铅酸蓄电池制造过程中污染与能耗分析如下图:
图1 铅蓄电池环境污染示意图
三、铅蓄电池生产过程污染治理工艺
1.废气处理工艺
目前,铅蓄电池熔铅炉铸板工艺主要为高温融化、高温浇筑。在500~550℃时,铅液具有明显的挥发性。如改用低温熔化(400℃),则铅液较少挥发。
铅蓄电池含铅大气污染物可分为铅烟和铅尘两部分。铅烟可以采用水幕除尘和静电除尘器,铅尘处理主要采用旋风除尘+布袋除尘进行处理。国内企业废气一般都只有一级除尘,也有大型电池企业采用滤筒除尘器。
目前,铅蓄电池企业硫酸雾的净化处理流程参见下图:
图2 酸雾收集净化处理流程
2.废水处理工艺
目前,铅蓄电池含铅废水处理工艺主要采用化学沉淀法。一般采用沉淀池(如斜板沉淀池)或进一步净化器(适用于中小型铅蓄电池企业)。
图3 含铅含酸废水来源及去向流程
图4 酸性含铅废水处理流程
3.清洁生产工艺
铅蓄电池企业通过采用清洁生产技术或者自动化设备可大幅降低含铅、含酸废水、废气以及固废的产生量,具体的清洁生产技术和装备包括以下几方面:
① 铅蓄电池无镉化技术(镉含量低于0.002%);目前,无镉铅蓄电池约占15%,如推广该技术每年可减少镉损耗1800t。
② 扩展式(如拉网)、冲孔式、连铸连轧式铅蓄电池板栅制造技术:如采用拉网板栅技术,每片板栅可减少铅耗量18g,铅烟和铅渣排放量小。
③ 铅蓄电池内化成工艺技术。
④ 卷绕式铅蓄电池技术与装备。
⑤ 化成放电能量回收技术;推广铅蓄电池极板内化成工艺,可大大减少含铅含酸废水及酸雾产生,每年节水约500万吨。
⑥ 极板制造清洁生产技术:极板、电池快速充电技术;真空和膏技术;管式电极灌浆挤膏技术;铸板机集中供铅技术。
⑦ 酸循环电池化成技术。
⑧ 极板水洗循环回用技术。
⑨ 自动和膏机。
⑩ 自动分片机。
11 自动涂板机。
四、环保措施
针对上述问题,国家应该出台相应环境政策标准,加强对铅蓄电池行业生产过程和污染防治过程及企业搬迁过程的环境管理,完善清洁生产审核制度;企业应该对员工进行职业安全和健康培训,加强企业自主环境管理,制定安全事故的应急预案,做好安全防范工作。
参考文献:
[1]——摘自《铅蓄电池行业环境管理》
[2]——摘自《电池工业节能减排技术》
[3]——摘自《废电池处理处置现状及管理对策研究》