論水泥工業三廢處理技術的應用

駱　鎏

摘要：介紹了水泥生產線生產過程中產生廢氣的情況，針對廢氣排放特點，采用包含末端治理在內的綜合治理措施進行治理；對水泥生產廢水處理回用工程可行性、經濟性等進行探討，并提出切實可行的工藝流程；對水泥生產中廢料處理，采取的措施等。

關鍵詞：水泥；廢氣；廢水；廢料；治理

中圖分類號：F01

文獻標識碼：A

文章編號：1672-3198(2009)13-0276-01

1引言

水泥(英文：cement)是指粉狀水硬性無機膠凝材料。加水攪拌后成漿體，能在空氣中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地膠結在一起。水泥是重要的建筑材料，用水泥制成的砂漿或混凝土，堅固耐久，廣泛應用于土木建筑、水利、國防等工程。

2水泥的生產工藝

水泥的生產工藝，以石灰石和粘土為主要原料，經破碎、配料、磨細制成生料。喂入水泥窯中煅燒成熟料，加入適量石膏(有時還摻加混合材料或外加劑)磨細而成。

水泥生產隨生料制備方法不同，可分為干法(包括半干法)與濕法(包括半濕法)兩種。

3水泥工業三廢及處理

所謂“三廢”，就是“生產過程中，產生的廢料(廢煤碴、廢石堿、廢煤灰等)、廢氣(排放、殘余等氣源再利用)、廢水(自然排泄工業廢水等)”的概稱。

水泥生產過程產生的廢氣污染物主要是粉塵，其次是SO₂、NO_x等。水泥生產的廢水中，有機物含量低，主要含粒徑不同的顆粒物，主要污染物為SO₂。水泥生產的廢料有離心成型后的廢漿、攪拌成型和澆灌的撒落料及拌制混凝土的剩余混合料、沖洗攪拌機的水漿、蒸汽鍋爐廢渣、粗細集料(砂、石)篩(洗)余物、廢品及其他邊料。下面分別介紹水泥生產中三廢處理技術的應用。

3.1廢氣

水泥生產的特點為物料處理量大，粉狀物料或成品輸送環節多。在物料破碎、輸送、粉磨、煅燒、包裝、儲存等環節中，幾乎每道工序都伴隨著粉塵的產生和排放。產生的粉塵類型主要有：(1)原料粉塵；(2)煤粉塵；(3)水泥窯粉塵；(4)熟料粉塵；(5)水泥粉塵。粉塵的排放方式分為有組織排放和無組織排放兩大類。有組織排放包括從熱力設備煙囪和各種通風設備排氣筒排放的粉塵。無組織排放包括各種物料在裝卸、運輸、堆存過程中自由散發出來的粉塵。粉塵最大的排放源為窯尾廢氣，其次是窯頭廢氣。SO₂、NO_x等產生于熟料煅燒過程，由窯尾煙囪排入大氣。

治理措施：為了有效地控制廢氣的產生和排放，工程采取了以下綜合措施：(1)從工藝流程設計、布置上盡量減少揚塵環節；(2)選用揚塵少的先進設備；(3)粉狀物料采用空氣輸送、鏈式輸送機等密閉式輸送設備；(4)帶式輸送機布置盡量降低物料落差并加強密閉；(5)配備灑水車，設置灑水管道，對石膏、原煤、礦渣等物料露天堆場和物料運輸道路灑水降塵；(6)加強綠化，廠區內的綠化面積占可綠化面積的81.4％；(7)對有組織排放點設置相應廢氣處理裝置。

結論：(1)在采取綜合治理措施后，各廢氣排放點廢氣各項排放指標均符合《水泥廠大氣污染物排放標準》(GB4915—1996)中二級標準；該廠粉塵無組織排放符合《水泥廠大氣污染物排放標準》(GB 4915—1996)二級標準。治理設施運行穩定、綜合治理效果良好。(2)水泥廠的廢氣排放，特別是粉塵無組織排放情況，同企業的內部管理情況直接相關。強化企業內部管理是水泥廠廢氣長期、穩定地實現達標排放的關鍵和有效保證。

3.2廢水

水泥工業生產用水量大而對水質要求不高，主要用于旋轉窯冷卻、地面沖洗、沖洗磨機等，其生產廢水一般未經處理直接排入地面水體，嚴重時造成河道淤塞，影響了人們正常的生活生產用水。水泥工業生產廢水主要含不同粒徑的細小顆粒，而水泥生產對用水水質要求不高，因此，對水泥生產廢水進行處理并回用，不但具有環境社會效益，而且經濟效益也十分顯著。

水泥生產廢水主要污染物為SS，廢水中SS主要以粗分散系和膠體分散系兩種形態存在。其中粗分散體系占總懸浮物的80％－90％，在自然沉淀狀態下就能較容易去除。處理的關鍵在以膠體狀分散體系存在的SS。

治理措施：通常對于以膠體狀存在的sS，主要靠投加混凝劑，通過混凝劑水解產物壓縮膠體的擴散層，達到膠體脫穩而相互聚結；或者通過混凝劑的水解和縮聚反應而形成的高聚物的強烈吸附架橋作用，使膠粒被吸附粘結。針對水泥生產廢水的特性，經過充分的試驗論證，采用聚合氧化鋁為絮凝劑，壓縮雙電層，降低電位，然后投加少量PAM作助凝劑，靠其大分子的吸附架橋功能，將脫穩的細小顆粒凝聚成較大的顆粒，提高沉降速度，從而達到泥水分離的目標，SS處理效果顯著。根據試驗結果，廢水中CODcr和SS具有線性關系，CODcr隨SS的變化而變化。因此，水泥廢水的治理主要以去除SS為目標，只要SS降低了，CODcr就隨之降低。具體流程如圖1示:

3.3廢料

水泥制品企業往往忽視企業本身廢渣廢料的綜合利用，以致侵占農田、堵塞河道、污染環境。經濟合理地處理這些廢渣廢料，特別是用于農房墻體生產，既可解決農房墻體材料急需的大量原材料，又可增加企業的經濟效益，具有一定的現實意義。

離心成型后的廢漿這種廢漿含有5％－8％的水泥，可作墻體材料的膠緒材使用；攪拌、成型和澆灌的撒落料及拌制混凝土的剩余混合料，后者性能較好，可作為農房墻體材料的基本混合料，前者可作混合料；沖洗攪拌機的水漿其性能與離心成型的廢漿大致相同，可作膠結材或混合料使用；蒸汽鍋爐廢渣這種廢渣經破碎篩分可分別替代粗細集料，不過用作粗巢料時，要防止混凝土成型時出現分層現象I粗細集料砂、石篩洗余物；廢品及其他廢地坪、廢磚瓦及混凝土邊料這些材料經破碎篩分后，可替代粗細集料。

治理措施：(1)廢渣磚：利用離心成型的廢漿作膠結材，加入適量的爐渣人工或機械破碎作集料，再加混凝土撒落料，人工拌和均勻后放人鋼模內夯實成型，經自然養護即為廢渣磚尺寸與普通粘土磚相同，主要用于圍墻砌筑；(2)廢料實心砌塊：利用撒落料和剩余混合料，摻加一些砂、石篩余物和爐渣作集料，經人工拌和均勻，在鋼模中振動密實成型，白然養護后即為廢料實心砌塊毫米，可用作單層房屋的墻體材料；(3)房屋基礎用的水泥條石利用撒落料和剩余混合料，摻加沖洗攪拌機的水漿和部分砂、石篩余物，經人工拌和后，在鑰模中夯實成型，自然養護后即得水泥條石；(5)室內外地坪方磚：利用離心成型后的廢漿、撒落料和砂、石篩余物或混凝土制品的邊料，經人工拌和后，在模子中夯實成型，即為地坪方磚厘米，此磚生產在各廠較為普遍；(6)其他：如花墻、花格欄桿和水泥墩子船臺上使用等。

4結論

通過對水泥工業中“三廢”的綜合處理應用，不僅給企業帶來可觀的經濟效益，還具有一定的社會效益。水泥生產中，廢水、廢氣和廢料的處理回用工程的實施，不但具有環境、社會效益，而且具有十分顯著經濟效益。