淺談水泥廠粉塵綜合治理

沈陽工學(xué)院 丁攀

引言

社會(huì)的飛速發(fā)展為我們帶來了許多便利和經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也造成了一些環(huán)境污染問題，水泥廠就是一個(gè)非常具有代表性的例子。本文會(huì)對(duì)污染治理技術(shù)這一方向展開論述。此外，我們也提倡對(duì)粉塵進(jìn)行綜合性治理，不局限在末端治理或其它任何一種單一的治理方式上。例如提升企業(yè)素養(yǎng)、鼓勵(lì)清潔生產(chǎn)、水泥生產(chǎn)的技術(shù)革新、開創(chuàng)更為高效的除塵技術(shù)等。放眼全世界，一些發(fā)達(dá)國(guó)家的治理技術(shù)較我國(guó)而言，更為成熟完整，我們應(yīng)當(dāng)吸收它們的成功經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)加強(qiáng)我國(guó)在粉塵治理領(lǐng)域的理論研究和實(shí)踐探索。

1 水泥廠的主要污染物——粉塵

在生產(chǎn)水泥的過程當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生多種污染物，例如粉塵、N2、HF、CO2（不是污染物但是會(huì)造成溫室效應(yīng)）等。在諸多大氣污染源當(dāng)中，粉塵是最主要的污染物。因?yàn)樗嗌a(chǎn)的熱力設(shè)備和通風(fēng)設(shè)備排放的廢氣均含有較多粉塵，如不做處理，粉塵的排放量將占水泥產(chǎn)量的15%，不僅影響了水泥廠的經(jīng)濟(jì)效益，還對(duì)大氣造成了極大的污染。

2 水泥工業(yè)存在的問題

2.1 煙塵治理技術(shù)不夠先進(jìn)

我國(guó)大部分水泥廠采用的是末端治理的方式處理粉塵，其中的除塵設(shè)備主要是用電除塵器和袋式除塵器。袋式除塵器是更為高效節(jié)能的一種除塵設(shè)備，在國(guó)外的水泥廠使用率非常高，但是在國(guó)內(nèi)并不多見。另外一方面，企業(yè)清潔生產(chǎn)的展開還不夠完全。國(guó)家是鼓勵(lì)企業(yè)進(jìn)行清潔生產(chǎn)的，但一個(gè)企業(yè)想要開展清潔生產(chǎn)并不是一件簡(jiǎn)單的事情。這對(duì)技術(shù)要求比較高，所以企業(yè)必須要引進(jìn)相關(guān)的技術(shù)人才，同時(shí)也需要企業(yè)投入更多的資金在生產(chǎn)設(shè)備和原料上[1]。

2.2 對(duì)小城市的水泥廠監(jiān)管不嚴(yán)

以四川省渠縣某水泥廠為例，這座水泥廠位于一個(gè)五線城市。水泥廠周圍有許多樹木，同時(shí)也有玉米等農(nóng)作物。在水泥廠1.5 千米以外還有幾個(gè)小區(qū)，且人口密度不低。在工廠施工過程當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生持續(xù)的噪音和粉塵，除此之外還有SO2、N2、CO2等。粉塵隨風(fēng)飄散，通過呼吸道進(jìn)入肺部，日積月累會(huì)造成非常嚴(yán)重的疾病。周圍居民反映有時(shí)候會(huì)有惡心和頭暈的情況發(fā)生，而且周圍的農(nóng)作物、樹木上天天都有非常厚重的煙塵。煙塵的飄落導(dǎo)致周圍的農(nóng)作物大幅度減產(chǎn)，質(zhì)量也遠(yuǎn)不如從前。經(jīng)常開車從這個(gè)廠前經(jīng)過的人也反映，走到這一區(qū)域的時(shí)候，就會(huì)覺得特別壓抑，空氣特別不好，天空常常都是灰蒙蒙的。

3 運(yùn)用新型水泥生產(chǎn)技術(shù)

3.1 生產(chǎn)技術(shù)支撐

3.1.1 新型干法水泥技術(shù)

我國(guó)具有多層次的水泥技術(shù)結(jié)構(gòu)，有落后的生產(chǎn)方式，也有耗能高的濕法窯、立波爾窯、老干法余熱發(fā)電窯生產(chǎn)線、干法生產(chǎn)線等，但現(xiàn)在主流的方式還是新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)和水泥綠色生產(chǎn)技術(shù)。這兩種方法也被稱為我國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)水泥工業(yè)的技術(shù)支撐。

新型干法水泥生產(chǎn)是指以懸浮預(yù)熱和窯外預(yù)分解技術(shù)為核心，把現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)的最新成果廣泛應(yīng)用于水泥生產(chǎn)的全過程，形成一套具有現(xiàn)代高科技特征和符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、節(jié)能、環(huán)保以及大型化、自動(dòng)化的現(xiàn)代水泥生產(chǎn)方法[2]。

3.1.2.水泥綠色生產(chǎn)技術(shù)

水泥綠色生產(chǎn)的宗旨是按照生態(tài)規(guī)律組織生產(chǎn)、消費(fèi)和處理廢棄物，使經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和諧地納入自然生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)過程中，因此水泥綠色生產(chǎn)技術(shù)既不是難以治本的先污染后治理的模式，更不是傳統(tǒng)的不考慮環(huán)境因素的線性物質(zhì)流動(dòng)經(jīng)濟(jì)。水泥綠色生產(chǎn)技術(shù)當(dāng)中主要的技術(shù)包括余熱利用、水泥窯協(xié)同處置廢物、廢渣資源化技術(shù)、有害元素的監(jiān)測(cè)和檢測(cè)[3]。

3.2 水泥生產(chǎn)的政策支撐

根據(jù)國(guó)務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于印發(fā)打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃的通知》和建材聯(lián)合會(huì)發(fā)布的《打贏建材行業(yè)大氣污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)實(shí)施方案》的要求，中國(guó)水泥協(xié)會(huì)認(rèn)真貫徹落實(shí)，在已經(jīng)發(fā)布的《水泥行業(yè)2018-2020 年節(jié)能減排達(dá)標(biāo)工作計(jì)劃和實(shí)施方案》的基礎(chǔ)上，2018 年又制定了《水泥行業(yè)打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃的實(shí)施方案》。完善末端治理，推進(jìn)水泥行業(yè)最佳污染控制實(shí)用技術(shù)的推廣應(yīng)用。重點(diǎn)推廣《國(guó)家重點(diǎn)節(jié)能低碳技術(shù)推廣目錄2017 年》《水泥行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)推廣目錄》中的技術(shù)[4]。

4 采用高效的煙塵治理設(shè)備

4.1 除塵設(shè)備——電、袋式除塵器

要使廢氣的排塵濃度符合國(guó)家《水泥工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB4915-85 的規(guī)定，點(diǎn)源廢氣在排放前宜用電除塵器和袋式除塵器進(jìn)行除塵處理。一般要求除塵后全廠點(diǎn)源廢氣粉塵的排放量小于水泥產(chǎn)量的0.1%。此外廢氣排塵濃度還要受排放高度和粉塵危害程度的限制，離工人操作崗位較近的排放點(diǎn)，要嚴(yán)格控制廢氣的排塵濃度。

4.2 除塵原理

4.2.1 電除塵器工作原理

煙氣通過電除塵器主體結(jié)構(gòu)前的煙道時(shí)，使其煙塵帶正電荷，然后煙氣進(jìn)入設(shè)置多層陰極板的電除塵器通道。帶正電荷煙塵與陰極電板的相互吸附作用，使煙氣中的顆粒煙塵吸附在陰極上，定時(shí)打擊陰極板，使具有一定厚度的煙塵在自重和振動(dòng)的雙重作用下跌落在電除塵器結(jié)構(gòu)下方的灰斗中，從而達(dá)到清除煙氣中的煙塵的目的。

4.2.2 袋式除塵器的工作原理

含塵氣體由除塵器下部進(jìn)入管道，經(jīng)導(dǎo)流板進(jìn)入灰斗時(shí)，在導(dǎo)流板的碰撞和氣體速度的降低作用下，粗粒粉塵將落入灰斗，其余細(xì)小顆粒粉塵隨氣體進(jìn)入濾袋室，由于濾料纖維及織物的慣性、擴(kuò)散、阻隔、鉤掛、靜電等作用，粉塵被阻留在濾袋內(nèi)，凈化后的氣體逸出袋外，經(jīng)排氣管排出。濾袋上的積灰用氣體逆洗法去除，清除下來的粉塵下到灰斗，經(jīng)雙層卸灰閥排到輸灰裝置。濾袋上的積灰也可采用噴吹脈沖氣流法去除，從而達(dá)到清灰的目的。

4.3 治理設(shè)備的養(yǎng)護(hù)與管理

設(shè)備的正常運(yùn)行，是水泥廠每一位員工安全工作的前提，同樣也是高效生產(chǎn)、綠色生產(chǎn)的保障。這是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，所以在員工上崗前一定要對(duì)其進(jìn)行專業(yè)的訓(xùn)練，減少因操作失誤造成的意外。同時(shí)，企業(yè)也要引進(jìn)一些高技術(shù)人才，定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查和維修，保證其安全有效地運(yùn)轉(zhuǎn)[5]。

5 結(jié)語

我國(guó)以前是采取“先污染后治理”的方式，再后來是“邊污染，邊治理”，如今我國(guó)已經(jīng)開始走循環(huán)經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)發(fā)展的道路。雖然現(xiàn)在仍然處于循環(huán)經(jīng)濟(jì)的初期階段，但那種以犧牲環(huán)境發(fā)展經(jīng)濟(jì)的時(shí)代已經(jīng)漸漸離我們遠(yuǎn)去了。

粉塵是水泥廠最主要的大氣污染物，故在大氣污染治理當(dāng)中粉塵的治理就成為關(guān)鍵的一環(huán)。除塵的技術(shù)有電除塵和布袋除塵，但二者相比，各有利弊，因此電、袋復(fù)合除塵技術(shù)就發(fā)展起來了。我們除了從工業(yè)生產(chǎn)的尾端進(jìn)行治理，還可以從其他方面改變水泥工業(yè)對(duì)大氣的負(fù)面影響。同時(shí)加強(qiáng)廠區(qū)管理，增大廠區(qū)綠植面積，減少粉塵飛揚(yáng)，大力開展清潔生產(chǎn)等[6]