楊 喬 ，張正潔

（1.中國環(huán)境科學學會，北京 100082；2.沈陽環(huán)境科學研究院，遼寧 沈陽 110016）

0 前言

隨著近年來國家對鉛蓄電池及再生行業(yè)進行規(guī)范引導，實行環(huán)保核查及行業(yè)準入制度，對涉鉛行業(yè)的治理取得了明顯成果[2]。然而，該行業(yè)對環(huán)境污染的風險識別、風險控制關注度不夠，還沒有真正進行深入系統(tǒng)的研究。

鉛酸蓄電池生產(chǎn)對環(huán)境的主要風險是鉛污染物通過各種途徑進入大氣、地表（下）水、土壤，并累積到一定程度，從而直接影響人體健康。本課題任務之一就是對鉛蓄電池生產(chǎn)行業(yè)進行污染風險識別，并對風險類別進行分類，在風險識別的基礎上，進行風險控制關鍵技術研究。

1 鉛蓄電池生產(chǎn)過程環(huán)境風險識別

1.1 生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)環(huán)境風險識別

風險識別是風險評價的基礎，它是通過定性分析及經(jīng)驗判斷，識別評價系統(tǒng)的危險源或事故源、危險類型和可能的危險程度及確定其主要危險源。鉛蓄電池生產(chǎn)工藝過程繁多，只有嚴格按工藝過程進行風險識別，才能徹底避免風險識別遺漏?，F(xiàn)按照工藝環(huán)節(jié)識別風險如下。

1.1.1 鉛粉生產(chǎn)、鉛粉分選、輸送、儲存

由于不恰當?shù)恼?、負壓風量配比，正壓風量過大或者負壓風量小，會導致鉛粉機入口的鉛粉因風量作用而泄露，從而產(chǎn)生空氣中鉛塵的暴露；由于鉛粉輸送設備風機停運、法蘭、密封墊封閉不嚴等引起鉛塵的泄露；在鉛粉分選過程，由于分選設備出現(xiàn)故障、或負壓過小等引起的鉛塵飄移等。具體風險如下：

● 將鉛錠加入熔鉛爐時可能會因操作過程產(chǎn)生鉛暴露。

● 鉛粉塵可能從耳軸密封圈、軸承密封圈、輸送系統(tǒng)和物料轉運點等處產(chǎn)生泄露。

● 當從鑄鉛球熔鉛鍋除渣時或者進入鉛粉機進行清掃等維護操作時可能導致鉛塵暴露。

● 在設備調試或者鉛粉轉運操作過程中鉛粉可能泄露。

● 鉛粉的采樣和測試時會導致鉛塵暴露。

● 當操作工人打掃鉛粉生產(chǎn)線時可能有鉛塵暴露。

● 鉛粉輸送設備可能會產(chǎn)生泄露，尤其是在法蘭、密封墊和轉移點。

● 接受設備泄露及桶槽除塵器或袋式除塵器的損壞。

● 鉛塵可能從開放的輸送系統(tǒng)產(chǎn)生，如接收點、卸料端、輸送機外部、法蘭連接處、沿著輸送帶的泄露。

● 鉛塵可能從螺旋式輸送機的卸料端產(chǎn)生。

1.1.2 和膏

主要的暴露來自設備的泄漏，如鉛粉的輸送、過磅料斗或者和膏機門封。設備的通風能力可能不夠，因為潮濕的物料可能會堵塞系統(tǒng)，這可能會導致鉛塵進入空氣中，或者允許上升的氣流將懸浮鉛塵帶入操作工人的呼吸區(qū)。鉛粉的采樣和測試過程可能增加操作工人對鉛的暴露。將含鉛膨脹劑加入和膏機時可能產(chǎn)生鉛暴露。人工打掃和膏機或者更換鉛膏時可能導致鉛的顆粒物進入空氣。存積在儲存器、錐形進料器或者其他設備上干燥的鉛塵產(chǎn)生二次揚塵時會增加暴露水平。在通風罩外面折疊裝過鉛膨脹劑的包裝袋時鉛塵可能進入空氣。干燥的鉛粉從手套和工具上脫落時可能進入空氣。當錐形進料器空置時，來自和膏機的熱氣流產(chǎn)生煙囪效應，從而可能使鉛粉干燥，并隨上升氣流飄散于空氣中。

1.1.3 板柵和鉛零件的鑄造

鉛鍋除渣時可能增加鉛塵和鉛煙暴露水平。當火焰接觸到鉛，如切斷凍結鍋時，會產(chǎn)生較大的鉛煙污染。由燃氣驅動的叉車或者運輸工具排放尾氣會導致沉積在地面和設備上的鉛塵產(chǎn)生二次揚塵。將鉛錠送入鉛鍋時會將鉛鍋上表面保護層破壞，從而產(chǎn)生大量鉛煙塵?？諝庵械你U塵可能從其他區(qū)域遷移過來，這取決于工廠的布局。當用銅刷清理模具時鉛塵可能進入空氣。當在集氣罩之外清理除渣勺或者存儲鉛渣時，積聚于勺內(nèi)的鉛粉可能進入空氣中。

1.1.4 極板制造

極板制造是將鉛膏涂在板柵上，而且鉛膏與板柵牢固結合在一起，為電池裝配做準備。此工序包括板柵涂膏、固化、分片、包裝、運輸。

1.1.4.1 涂板

在設備和其他區(qū)域，如和膏機、錐形進料器、鉛膏輸送設備、余鉛膏回程皮帶、涂膏機、地面以及臨近區(qū)域等上面干燥的鉛膏，由于設備振動或者被以下情形擾動時，可能進入空氣中：在打掃和卸料過程中，使用刮擦工具將鉛粉從進料斗內(nèi)、外表面刮擦時；干燥爐上排氣通風不夠時；積聚在馬達外殼和馬達冷卻風扇上的鉛粉；對積聚在地板或其他表面的鉛膏不正確地處理和處置；在呼吸區(qū)域操作設備的時候，擾動設備、操作裝置和手套上干燥的鉛塵；地面或其他表面干燥的鉛粉被工人、運輸車輛和氣流擾動。

1.1.4.2 啟動操作

當出現(xiàn)以下情況，鉛粉塵可能進入空氣：處理干燥的極板或者將極板運進/運出操作間時；來自設備、貨架或者地面積聚的鉛塵；當操作工人在分片的過程中打磨極板時；當操作工人從托盤中不規(guī)范地處理廢極板或鉛粉時；搗固極板過程中集氣罩風力不夠時；出現(xiàn)非正常狀態(tài)或者打掃設備出現(xiàn)阻塞時；來自受污染的手套、衣服、鞋子和工具上的鉛塵。

1.1.4.3 固化

處理和轉移干燥極板時，鉛粉可能進入空氣中；在放置極板的貨架處，鉛塵可能從接近氣流和熱對流的地方進入空氣中；當用來蓋極板的粗麻布受鉛氧化物污染時，如果處置不當，會有鉛暴露。

1.1.4.4 極板分片

操作工人在分片機進料口和出料端不正確操作時鉛粉可能進入空氣中，另外，當處理未密封的分片機時由風箱效應帶來鉛暴露；積聚在設備、支架和地面上的鉛粉可能產(chǎn)生鉛暴露；當操作工人倚靠在受污染的設備上時，鉛可能會污染衣服；當操作工人在沒有通風系統(tǒng)的地方（如支架上）搬動極板時鉛塵暴露會增加。

1.1.4.5 處理和運輸

處理和轉移物料時可能產(chǎn)生鉛塵；運輸工具和氣流可能使積聚在設備表面和地面的鉛塵產(chǎn)生二次揚塵。

1.1.5 電池裝配

電池裝配包括將極板、槽和其他部件裝配成一個工作電池。電池充電也是裝配過程的一個重要部分。電池裝配包括疊片、焊極群、電池注液、封口、化成等幾個步驟。

1.1.5.1 疊片

在未密封的封套中對極板進行不正確的處理時會產(chǎn)生鉛塵暴露；當操作工人在沒有通風系統(tǒng)的地方（如支架上）填充鉛膏時會產(chǎn)生鉛塵，鉛暴露會增加；積聚在設備、支架和地板上的鉛氧化物可能產(chǎn)生鉛暴露；打掃疊片設備的堵塞物時會產(chǎn)生鉛暴露；當操作工人對廢極板處理不當時可能產(chǎn)生鉛暴露（如將其扔入無通風設施的廢物桶時）；倚靠在受污染的設備上時，鉛可能會污染衣服；在無通風系統(tǒng)的地方倒空或打掃儲物桶時會增加鉛暴露；如果鉸鏈式面板沒有密封好，則鉛塵可能從疊片機處逃逸。

1.1.5.2 焊極群

極板配組之后，則用焊具將鉛零件與極群組燒焊在一起形成電池組。焊極群可以在燒焊臺采用手工操作或者使用鑄焊機進行。此過程的主要鉛暴露源來自操作，工人可能會吸入以下操作過程中產(chǎn)生的鉛煙：鑄焊機、人工焊極群、清洗模具、調試和維修設備。采用鑄焊機時，①人工將干燥的極板在工作場所搬運時會產(chǎn)生鉛暴露；②積聚在支架、設備和地面的鉛粉可能進入空氣；③將極群放進盒子時鉛顆粒物會進入空氣；④當用鋼絲刷清潔或打磨時鉛塵會進入空氣；⑤當除渣或給鉛鍋進料時會產(chǎn)生鉛暴露。手工燒焊極群時，①用焊槍燒焊時會有鉛煙暴露；②將極板在操作區(qū)與燒焊室轉移時會有鉛塵暴露；③在手工燒焊的過程中，在疊片區(qū)與燒焊區(qū)之間會產(chǎn)生鉛的交叉污染；④將極板丟進盒子里時會產(chǎn)生鉛塵污染；⑤氣動系統(tǒng)的排氣口可能導致沉積下來的鉛塵產(chǎn)生二次揚塵。用壓縮空氣清掃模具時可能有鉛塵進入空氣。調試和維修設備時，或者更換生產(chǎn)裝備時可能有鉛暴露。

1.1.5.3 穿壁焊接與跨橋焊接

手工燒焊過程會產(chǎn)生鉛煙，采用穿壁焊接方式產(chǎn)生的鉛暴露較少；維修電池時有高水平鉛暴露；由于從車間的其他區(qū)域排來過多的空氣，則其他區(qū)域受污染的空氣可能會污染本作業(yè)區(qū)；如果燒焊的火焰壓力過高，則鉛塵可能進入空氣中。

1.1.5.4 化成

將極板放進化成槽時會有酸霧暴露；用刷子清洗極耳時鉛塵可能進入空氣；將極板從化成槽取出進行干燥時會產(chǎn)生高水平鉛暴露。

2 環(huán)境風險識別分類

經(jīng)過風險識別后進行風險分類，將環(huán)境污染風險源分為三類。

（1）Ⅰ類污染風險源部位：在制造過程中產(chǎn)生有害因素主要是鉛的粉塵類污染物且污染治理難度最大及對操作者傷害最大的工作場所、材料、產(chǎn)品、設備和裝置。

（2）Ⅱ類污染風險源部位：在制造過程中產(chǎn)生有害因素主要是鉛液、鉛膏及硫酸液體類污染物且污染治理辦法比較成熟及對操作者傷害能夠控制在一定有效范圍內(nèi)的工作場所及設施。

（3）Ⅲ類污染風險源部位：在制造過程中自身不產(chǎn)生有害因素，系外部污染源所造成污染且污染治理辦法相對簡單及對操作者傷害較輕的工作場所及設施。

對于污染風險源部位，按工藝技術類別、裝備技術類別、污染源防控技術、污染物排放標準進行分類，具體見表1～表4。

3 鉛蓄電池生產(chǎn)過程環(huán)境風險控制技術

過程風險控制是防范環(huán)境風險的重要組成部分，過程控制好，才能防患未然。鉛蓄電池生產(chǎn)過程環(huán)境風險控制主要在于鉛粉制造、和膏、管式極

板灌粉、固化、干燥、內(nèi)化成、焊接、蓄電池清洗及環(huán)保設施運行等過程。具體分述如下：

表1 工藝技術類別污染風險源部位分類情況

表2 裝備技術類別污染風險源部位分類情況

表3 污染源防控技術類別污染風險源部位分類情況

表4 污染物排放標準類別風險源分類情況

3.1 鉛粉制造環(huán)境風險控制技術

鉛粉制造廠房由主控系統(tǒng)與主機系統(tǒng)兩個廠房組成，兩者之間應有相對密封獨立空間，工作通道應設有兩道常閉門，主機系統(tǒng)應嚴格密封且具有負壓環(huán)境和除塵系統(tǒng)及加濕系統(tǒng)，進料門應獨立且常閉。主機系統(tǒng)廠房應設置職業(yè)病危害警示標識，其內(nèi)容應符合 GBZ 158 標準規(guī)定，同時廠房外部環(huán)境應符合 GB 16297 標準要求，主控系統(tǒng)廠房內(nèi)環(huán)境應符合 GBZ 2.1 標準要求；鉛粉制造廠房防護距離應符合環(huán)評書的要求。

鉛粉機主機應全密封，主機與料倉鉛粉輸送的連接應密封，造粒機熔鉛鍋應連接鉛煙處理系統(tǒng)（巴頓鉛粉機除外）。鉛粉機主控系統(tǒng)應與操作者處于同一空間，不能接觸任何含鉛的物質且有清潔換氣系統(tǒng)。鉛粉收集系統(tǒng)應密封并連接鉛塵處理系統(tǒng)，鉛粉貯存應密封，輸送系統(tǒng)與和膏系統(tǒng)連接且密封。

3.2 板柵制造工序環(huán)境風險控制技術

鑄板廠房應封閉有送新風系統(tǒng)、明亮、干凈，地面應涂覆綠色環(huán)氧樹脂地坪漆，廠房應設置職業(yè)病危害警示標識，其內(nèi)容應符合 GBZ 158 標準規(guī)定，內(nèi)部環(huán)境應符合 GBZ 2.1 標準要求，外部環(huán)境應符合 GB 16297 標準要求，廠房防控距離應符合環(huán)評書要求。

鑄板設備中熔鉛鍋應密封，加料口在不加料時關閉，熔鉛鍋及鑄板機鉛勺應與鉛煙處理系統(tǒng)連接。對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的不合格板柵和邊角料，及時定點收集存放，鉛渣應有專用容器盛裝，以便及時回用。鉛零件鑄造裝置中的熔鉛鍋應密封并與鉛煙處理系統(tǒng)連接，鉛渣應有專用容器盛裝。

3.3 和膏過程環(huán)境風險控制技術

和膏廠房應通風良好、明亮、干凈，地面應防酸和防水，廠房應設置職業(yè)病危害警示標識，其內(nèi)容應符合 GBZ 158 標準規(guī)定，內(nèi)部環(huán)境應符合GBZ 2.1 標準要求，外部環(huán)境應符合 GB 16297 標準要求，廠房防護距離應符合環(huán)評書要求。

和膏機應在密封條件下進行混料、加酸、加水并與鉛塵處理系統(tǒng)連接，鉛膏應通過管道輸送至涂板機，和膏過程中如有鉛泥外泄，應及時回收。

3.4 涂片、擠膏過程環(huán)境風險控制技術

涂膏、擠膏廠房應通風良好、明亮、干凈，地面應防酸和防水，廠房應設置職業(yè)病危害警示標識，其內(nèi)容應符合 GBZ 158 標準的規(guī)定，內(nèi)部環(huán)境應符合 GBZ 2.1 標準的要求，外部環(huán)境應符合GB 16297 標準要求，廠房防護距離應符合環(huán)評書要求。

涂板機、擠膏機工作區(qū)域地面應低于其它非生產(chǎn)區(qū)域，其工作區(qū)域內(nèi)有獨立廢水收集系統(tǒng)，收集后廢水應在沉淀池內(nèi)靜止不少于 8 h，之后方可經(jīng)過密閉專用管路排入到污水站，統(tǒng)一處理。涂板機和傳送裝置在生產(chǎn)過程中清洗、維護時會產(chǎn)生鉛膏，這些鉛膏應妥善回收處置；如有鉛膏外泄，與淋酸廢水、沖洗水一并收集進入廢水處理站；淋酸廢水收集操作出現(xiàn)覆桶時，及時采取有效措施，防止廢水流入工作車間。

3.5 管式極板灌粉過程環(huán)境風險控制技術

管式極板灌粉廠房應有相對密封獨立空間，且具有負壓環(huán)境和除塵系統(tǒng)及加濕系統(tǒng)，進料門應獨立且常閉，廠房地面應涂覆綠色環(huán)氧樹脂地坪漆且地面高度低于廠房外部的地面，廠房應設置職業(yè)病危害警示標識，其內(nèi)容應符合 GBZ 158 標準規(guī)定，同時外部環(huán)境應符合 GB 16297 標準要求，廠房防護距離應符合環(huán)評書要求。

每臺（套）灌粉機（裝置）應在密閉條件下工作，所用鉛粉是由管道輸送，設備內(nèi)部有獨立吸塵口與鉛塵處理系統(tǒng)連接。

3.6 固化、干燥過程環(huán)境風險控制技術

固化室、干燥室應密封運行，地面應防酸和防水且內(nèi)部低于外部，同時固化室、干燥室內(nèi)的氣體應通過專用管道收集并連接到酸霧處理系統(tǒng)。

3.7 內(nèi)化成過程環(huán)境風險控制技術

內(nèi)化成裝置上部應與酸霧處理系統(tǒng)連接。首先時常檢查連接處是否有泄漏，酸霧處理系統(tǒng)是否處于正常運行狀態(tài)。

3.8 極板加工過程環(huán)境風險控制技術

極板加工廠房應有相對密封獨立空間且具有負壓環(huán)境和除塵系統(tǒng)及加濕系統(tǒng)，進料門應獨立且常閉，廠房地面應涂覆綠色環(huán)氧樹脂地坪漆且地面高度低于廠房外部的地面，廠房應設置職業(yè)病危害警示標識，其內(nèi)容應符合 GBZ 158 標準規(guī)定，同時外部環(huán)境應符合 GB 16297 標準要求，廠房防護距離應符合環(huán)評書要求。

每臺極板分片機應有獨立吸塵口，裝備采用下出吸塵或側吸塵方式，并與鉛塵處理系統(tǒng)連接，產(chǎn)生的廢極板及時回收。每臺極板刷理機應有獨立吸塵口，裝備采用下出吸塵或側吸塵方式并與鉛塵處理系統(tǒng)連接，產(chǎn)生的廢極板及時回收。

3.9 裝配包板、焊接過程環(huán)境風險控制技術

裝配廠房應有相對密封獨立空間且具有負壓環(huán)境和除塵系統(tǒng)及加濕系統(tǒng)，進料門應獨立且常閉，廠房地面應涂覆綠色環(huán)氧樹脂地坪漆且地面高度低于廠房外部的地面，廠房應設置職業(yè)病危害警示標識，其內(nèi)容應符合 GBZ 158 標準規(guī)定，同時外部環(huán)境應符合 GB 16297 標準要求，廠房防護距離應符合環(huán)評書要求。

包板機及包板工作臺應采用下部吸塵裝置并與鉛塵處理系統(tǒng)連接。焊接機及手工焊接工作臺應采用下部吸塵上部吸煙裝置并與鉛塵、鉛煙處理系統(tǒng)連接，廢極耳和鉛渣集中收集處置。

3.10 蓄電池清洗過程環(huán)境風險控制技術

蓄電池的清洗應在密封條件下進行，產(chǎn)生的廢水應收集并連通廢水處理站。

3.11 環(huán)保設施運行過程環(huán)境風險控制技術

生產(chǎn)廢水與生活污水分別處理；含鉛廢水一般采用中和絮凝沉淀法，生活污水一般采用活性污泥法；廢水處理使用的構筑物應進行防滲、防腐處理，廠區(qū)內(nèi)淋浴水和洗衣廢水應作為含鉛廢水處理，不得排入生活污水管網(wǎng)。

產(chǎn)生廢水的廠房內(nèi)部應設置收集污水的管線及沉淀池，其容量應滿足一個工作日所產(chǎn)生廢水的量，生產(chǎn)中產(chǎn)生的污水經(jīng)集中收集后應在沉淀池靜止不少于 8 h，之后方可經(jīng)過密閉專用管路通入到污水處理站，統(tǒng)一處理，廠區(qū)污水收集和排放系統(tǒng)等各類污水管線設置清晰，生產(chǎn)過程中杜絕跑、冒、滴、漏現(xiàn)象。

各類防控部位廠房外部都應該設有初級雨水收集管線，管線通入初級雨水池，雨水池的容量能收集 5 a 內(nèi)最大雨量 0.5 h 的量，雨水池應該與污水站連接。

有毒、有害廢物貯存應符合 GB 18597 標準的規(guī)定。貯存場應建立日常檢查維護制度；暫存場都必須完成地面硬化以及具有防滲效果的排水溝及收集池，防止有毒有害廢物污染土壤，要加蓋雨篷和圍墻（高度不小于物料堆積高度的 1/4），防止雨水沖刷，確保污染物不擴散；在有毒、有害廢物貯存庫外按相關要求設置明顯標識。

4 總論

本課題在對鉛酸蓄電池生產(chǎn)過程進行風險識別的基礎上，按工藝技術類別、裝備技術類別、污染源防控技術類別、污染物排放標準類別，對污染風險源進行了系統(tǒng)的分類；依據(jù)工序過程，對各工序過程系統(tǒng)介紹了風險控制技術，提出了一些切實可行的風險防范措施，對于鉛蓄電池生產(chǎn)行業(yè)環(huán)境風險防范具有一定的現(xiàn)實意義。

[1] 中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會.中國化學與物理電源（電池）行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃: 7-8.

[2] 環(huán)境保護部.關于加強鉛蓄電池及再生鉛行業(yè)污染防治工作的通知（環(huán)境保護部環(huán)發(fā)[2011]56號）.