黃昆學
(重慶九天環(huán)境影響評價有限公司,石家莊 050000)
近年來,鉛酸蓄電池受到各行各業(yè)廣泛青睞,發(fā)展非??焖?,但由于生產環(huán)保措施不到位,所以其生產期間屢屢發(fā)生鉛污染事件,給生態(tài)環(huán)境造成極大負面影響。社會各界將矛頭指向鉛酸蓄電池行業(yè)。實際上,這與我國鉛酸蓄電池生產企業(yè)的拆解、回收以及再生全生命周期管理制度不健全有關[1]。當前,可再生能源儲能需求增加,特別是對鉛酸蓄電池需求量的日益增大,導致這一問題被放大化,成為社會焦點。
目前,鉛酸蓄電池企業(yè)已經形成工業(yè)園區(qū)的發(fā)展模式,通常采用機械加工方式完成工作任務,將冶金等作為主要生產內容。其間會使用鉛酸蓄電池的生產工藝,產生很多廢水、廢氣等,會對環(huán)境造成一定危害。
在鉛酸蓄電池生產過程中,鉛元素主要通過化合物形式侵入人體,危及人們的呼吸道、消化道與皮膚。人們將鉛元素吸入呼吸道中,容易罹患“塵肺病”,嚴重影響身體健康。鉛元素對人體有毒性作用,進入血液后,人們會出現貧血或血管痙攣等現象。出現鉛中毒后,人體會出現腹部絞痛、中毒性頭痛、神經衰弱與腸胃消化癥狀,甚至出現肝部中毒現象。
硫酸侵入人體,會對呼吸道造成嚴重危害。鉛酸蓄電池企業(yè)生產人員的牙齒與呼吸道會受到硫酸傷害,出現職業(yè)病。當前,呼吸道過敏性炎癥未列入職業(yè)病,但是也受到很多關注,如果不能對生產環(huán)節(jié)進行嚴格管理與控制,其將會影響人們的生命安全。
鉛酸蓄電池企業(yè)生產期間會產生大量炭黑與瀝青,其對人體健康造成嚴重威脅。炭黑主要通過呼吸道侵入人體,導致肺部出現纖維化病變現象,甚至發(fā)生肺部組織硬化,嚴重影響呼吸系統(tǒng)功能。而瀝青主要通過粉塵方式進入人體。
鉛酸蓄電池生產企業(yè)應該結合廠區(qū)污染物的具體類型,如大氣污染物、工業(yè)廢水、固體污染物等,采取有效的生產性污染防治措施。企業(yè)員工全員參與環(huán)保是基礎保證。企業(yè)要肩負起社會責任,對員工負責。企業(yè)要全員動員,創(chuàng)造人人參與環(huán)保的氛圍。同時,企業(yè)要采用多種宣傳方式,如企業(yè)內刊、員工手冊和互聯網等形式,加強對員工的宣傳、教育,同時開展員工安全生產培訓,從源頭上避免鉛酸蓄電池生產污染環(huán)境。
鉛酸蓄電池生產非常容易引發(fā)大氣污染,其污染物主要包括硫酸霧和鉛煙塵。鉛煙塵產生于合金融化澆鑄板柵工段及鋁粉制備、裝備工段,而硫酸霧產生于化成車間生產工段。
2.1.1 鉛煙塵的防治
首先,鉛煙塵的處理主要需要考慮凈化和處理。人們需要控制鉛生產熔化的溫度,并做好鉛煙塵的收集、凈化與處理工作。具體來說,人們可以將采集的鉛煙塵送到凈化器中,綜合運用物理和化學方法凈化鉛煙塵,并將凈化完的鉛煙塵安全排入大氣。在處理過程中,鉛煙塵首先需要實施一步換熱器降溫流程,然后將其送至除塵器中,目的是降低鉛煙塵溫度,以更好提高凈化效率。而凈化過程要根據鉛煙塵的物理、化學特性而定。比如,要結合鉛煙塵的物理特性,分析它的荷電性、煙塵粒徑,用物理方法如濾網等直接攔截并處理鉛煙塵。
靜電除塵法和布袋除塵法是很好的物理方法。靜電除塵法利用高壓靜電場的電暈作用原理,借助鉛煙塵中的荷電,促使鉛煙塵中的荷電粒子向異性電極方向逐漸移動,最后沉積到電極上,接著利用機械振打方式清除鉛煙塵,將鉛煙塵處理到集塵槽中,達到分解鉛煙塵的目的。布袋過濾法利用鉛煙塵中的鉛煙粒子,結合高效濾料直接阻擋鉛煙粒子以達到凈化效果。該方法可以循環(huán)利用濾料,通風熱損損失較少,能夠達成節(jié)能生產目標。
另外,鉛酸蓄電池生產企業(yè)可以采用化學法,讓鉛煙塵與洗滌液產生化學反應,生成活性鉛鹽,這就是鉛煙塵的化學凈化法。除物理和化學凈化以外,混合凈化法也有一定凈化效果,具體選用哪種處理工藝,人們可根據具體情況而定。目前,鉛酸蓄電池生產企業(yè)通常采取多種措施,治理熔鉛爐、鋁粉制備設備、灌粉工段或分板等階段產生的鉛煙塵,常用的設備有靜電除塵器、布袋-靜電除塵器或者脈沖袋式除塵器,其對鉛煙塵的凈化處理效率都能達到97%。為了有效改善廠區(qū)環(huán)境,按照相關要求,鉛酸蓄電池生產企業(yè)的鉛煙塵排氣筒高度不能低于15 m,除塵設備、布袋儲存情況等要及時檢查和統(tǒng)一更換。
2.1.2 硫酸霧的防治
硫酸霧產生于電池與極板化成工段,該生產工段一般會使用濃度為7%~8%的稀硫酸。化成車間的化成槽至少有300個,槽內溫度可達到40℃。在電池化成過程中,電池內化成階段需要放入19%的稀硫酸,在車間內進行酸蒸發(fā)操作,其間就會產生大量硫酸霧。人們應該從極板化成與電池化成兩道工序階段展開硫酸霧處理工作。首先,極板化成車間可利用二級旋流板塔,配合堿液吸收法大量去除硫酸霧,該方法擁有至少97%的去除率。極板化成車間應該專門建設硫酸霧污染排放區(qū),設置10個排放氣筒,專門與二級旋流板塔配合吸收大量硫酸霧,然后用堿液吸收法凈化硫酸霧,最后排除。每個排氣筒的排氣量都能達到10.5 kg/h,排放速率可達到0.3 kg/h,排放濃度在34~40 mg/m3,基本滿足硫酸霧排放的企業(yè)二級標準要求。
電池化成車間同樣會產生大量硫酸霧,人們也可采用上述處理方法,要求排放去除率控制在95%左右,排放速率在0.5 kg/h,排放濃度控制在40~45 mg/m3,達到企業(yè)二級標準要求。
除大氣污染外,鉛酸蓄電池生產企業(yè)應該重視防治廠區(qū)廢水污染。廢水包括化成流程排放的鉛酸廢水和廠區(qū)產生的生活污水,本文主要闡述前者的防治措施。鉛酸廢水含有大量的硫酸、硫酸鉛、二氧化鉛等有害物質,所以必須謹慎處理。首先,檢查鉛酸廢水中的各種污染物是否超標,對超標污染物進行分析,然后選擇統(tǒng)一處理,做到達標排放。這里可采用“復合流凈化器法”,該方法應用化學沉淀反應與過濾操作流程,保證在同一設備中完成對鉛酸廢水的有效處理,操作方法非常簡單。先對鉛酸廢水除油,然后將其運送到調節(jié)池,采用壓縮空氣對其進行曝氣,再結合泵提升其pH值,將pH值調整到最大9時即可利用復合流凈化器對其進行深度處理,出水水質一般可滿足排放標準要求。該操作方法涉及的化學反應如下:
實踐過程中,人們可在鉛酸廢水中投入適量堿劑,保證廢水中的硫酸被有效中和,調節(jié)其pH值在6~9,保證它與廢水中的離子鉛發(fā)生強烈的化學反應,最終生成氫氧化鉛。這種化學物質不溶于水,所以在對其進行復合流凈化器處理時,還要加入適量的助凝劑,保證助凝劑能參與廢水的混合、反應、沉淀以及過濾過程,大量析出水中的氧化鉛、氫氧化鉛以及懸浮物等雜質。
總體來講,該方法的除鉛率可以達到99%,處理能力強勁,完全可以滿足0.5 mg/L的一級排放標準要求。
鉛酸蓄電池生產企業(yè)的常見固體污染物包括廢鉛泥、熔鉛渣、污水處理后產生的污泥以及鉛膏等。這些固體廢棄物的含鉛量極高,熔渣、鉛膏中的含鉛量最高能達到84 000 kg/a,最高排放量可達85 000 kg/a,不可忽視。
通常,鉛酸蓄電池生產企業(yè)會對產生的大量固體廢棄物進行分類,回收含鉛固體廢棄物,利用熔煉爐再次熔煉生成可用鉛。另外還有很多不可回收的固體廢棄物,它們要被運輸到危險廢棄物處理中心實施統(tǒng)一銷毀處理。
考慮到鉛酸蓄電池企業(yè)生產的重污染屬性,所以廠區(qū)必須做好綠化環(huán)保工作,它能凈化污染,改善空氣環(huán)境質量,防塵降噪效果突出。一般情況下,廠區(qū)內的植樹與草地綠化應該遵循“見縫插針、能用則用”的基本原則,在可種植植物的地方盡量做到多種植,像刺槐、白榆、桑樹等都可作為綠化樹種。而廠區(qū)生產噪音較大,廠區(qū)外圍可建設一道綠化隔音帶,選擇喬木這一隔音效果良好的高大樹種最為合適[2]。
鉛酸蓄電池企業(yè)在生產前后要做好對污染的科學處理與防治,還應該優(yōu)化自身發(fā)展模式。結合鉛酸蓄電池行業(yè)發(fā)展實際情況,筆者提出以下環(huán)保發(fā)展建議。
鉛酸蓄電池企業(yè)要強化內部的清潔生產工作內容整合效率,根據行業(yè)清潔審核規(guī)定與企業(yè)自身發(fā)展要求,實施清潔生產審核,做到審核有計劃、有節(jié)奏,例如,對回收制度的完善就非常有必要。企業(yè)應該完善廢舊電池的回收再利用流程,開展企業(yè)內外的生態(tài)設計試點,爭取從源頭上有效控制重金屬的使用,控制污染物的產生量。同時,企業(yè)內部要積極推行生產者責任延伸制度,提高對鉛酸蓄電池、鎳氫電池等廢舊電池的回收利用率。鉛酸蓄電池企業(yè)要積極研究電池再生利用技術,走高科技發(fā)展路線。
國家要提高技術準入門檻,保證鉛酸蓄電池行業(yè)內優(yōu)質企業(yè)占有率的大幅度提升。因為作為重污染行業(yè),鉛酸蓄電池生產企業(yè)必須經過重重考核才能獲得生產權限,而過去準入門檻過低,行業(yè)標準不統(tǒng)一,導致行業(yè)內部魚龍混雜,部分企業(yè)沒有達到產業(yè)生產標準。所以目前應該重新審視這一問題,適當提高技術準入門檻,實施企業(yè)生產總量與污染物排放總量嚴格控制,同時也對企業(yè)的污染物排放濃度進行合理檢查,對那些排放不達標,污染物處理不合格的企業(yè)予以懲罰,必要時可勒令其退出鉛鋅蓄電池生產行業(yè)領域,嚴懲不貸[3]。
鉛酸蓄電池生產企業(yè)應該重新整合自身資源,重新審視行業(yè)規(guī)范與國家規(guī)范要求,提出全新的企業(yè)污染防治技術體系,再結合行業(yè)政策與國家政策重新思考自身生產行為,時刻研究改進與實踐應用污染物防治技術,保證實現社會效益與經濟效益的雙贏。