煙塵治理技術的應用

羅振科

摘 ?要：分析陶瓷行業脫硫除塵裝置的除塵效率，研究發現，霧滴中存在的含固量是導致除塵效率偏低的關鍵因素之一。最后，提出了脫硫改造中除塵效率的提效措施，以實現脫硫的協同除塵作用，為下一步除塵改造提供相關思路。

關鍵詞：煙塵治理;除霧器;含固量;清水

中圖分類號：X781.5 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）02-0165-02

Abstract： The dust removal efficiency of ceramic desulfurization and dust removal devices is analyzed. It is found that the solid content in the droplets is one of the key factors leading to low dust removal efficiency. Finally， the measures to improve the efficiency of dust removal are put forward in order to realize the synergistic effect of dust removal and to provide relevant ideas for the next dust removal reform.

Keywords： dust control; mist eliminator; solid content; clear water

引言

隨著中國市場需求的不斷增加，建筑陶瓷行業得到了前所未有的發展，據不完全統計，我國建筑陶瓷的產量從2010年起不少于100億平方米/年，約占世界總產量的50%以上。在其行業發展的同時，也必將帶來了生態環境與能源消耗難題。從2010年國家頒布了《陶瓷工業污染物排放標準》（GB25464-2010），到2014年其修改單（環境保護部公告2014年第84號）的發布，現廣東省頒布了《陶瓷工業大氣污染物排放標準》（DB44/2160-2019），對陶瓷行業污染物治理的要求越來越嚴格，對陶瓷行業既是一種新的機遇也是一種挑戰。

陶瓷行業工業廢氣主要含有粉塵、二氧化硫、氮氧化物等污染物。本文針對煙塵治理技術進行重點研究討論，通過陶瓷行業煙塵治理技術運行處理現狀進行分析比較，尋找關鍵技術點并提出改進意見，可提高陶瓷行業的煙塵治理處理效率。

1 陶瓷行業廢氣治理現狀

根據盡可能選擇具有完整的治理設施的企業為原則，同時考慮企業生產現狀，本文從佛山市、清遠市、恩平市地區部分具有代表性陶瓷企業主要分析煙塵的排放治理情況。現廣東省地區陶瓷企業均已安裝自動監控設施，經過多年的運行發展，自動監控數據更具客觀性及參考價值，所以，表1所列數據取于各產區企業自動監控數據。

2 陶瓷行業煙塵治理現狀

本文所選企業中，煙塵處理后排放濃度在5.0～30mg/m3，大部分集中在15～25mg/m3之間，部分企業轉產或停開窯初期高于規定的排放標準30mg/m3，煙塵達標率>96%。

陶瓷行業廢氣中煙塵來源主要是干燥制粉過程中產生的顆粒物以及水煤氣、水煤漿燃燒產生的煙塵。表2選取了具有代表性的6家陶瓷企業進行對比分析，從自動監控的數據可知，各家企業通過使用除塵技術后，均能有很好的除塵效率，處理后煙塵濃度可達標排放。

3 濕法除塵的升級應用

3.1 濕法除塵與濕電除塵對比

從上述表2可看出，濕法除塵穩定性更高，依托陶瓷廢水回收利用的優勢，運行費用小、維護難度小，但效率較低;濕電除塵處理低濃度時效率高，但穩定性較差，且濕電投資和運行費用相對較高。

造成濕法除塵效率低主要有兩方面原因，洗滌有盲區和霧滴含有細微粉塵，要改良濕法除塵的缺點，可通過提高洗滌效率、降低出口霧滴含量及霧滴中含固量。

3.2 濕法除塵的提效措施

3.2.1 除霧器結構改進

除霧器葉片間距的設計是除霧效率及穩定運行的重中之重。除霧系統中葉片間距區間設計在30～50mm較為合理。通過調整除霧器葉片間距或者是否采用帶鉤葉片來提高除霧效果;一般將第一級除霧器間距設計在35mm～45mm，第二級除霧器間距設計在35mm～25mm。

在吸收塔內不同的流場也是除霧器考慮因素之一，除霧器布置時應無死角設計，上級除霧器與下級噴淋層或上層煙氣出口之間要確保一定的距離（此距離宜大于2.5m）。

3.2.2 除霧器設計

通常除霧器有折流板、屋脊式、管式三種結構，運用較多是折流板和屋脊式，單就除霧效果而言，管式除霧器效果最佳，但阻力相對較大，需要配備高壓增壓風機。通常除霧器設計“一級折流板+二級屋脊式”、“三級屋脊式”，可以提高除霧效果。

在設計2級除霧器時，需考慮不同層除霧器葉片間距，形成1級+2級，提高除霧效果。吸收塔內除霧器級數對于霧滴含量控制起到關鍵性作用，霧滴可控制在60mg/m3以下。

3.2.3 吸收塔煙氣流速設計

為確保煙塵洗滌效率在較高水平，塵粒與噴淋水滴必須形成一定的相對速度;在逆流吸收塔中，如果煙氣上升速度超過液滴的末端沉降速度，液滴將隨煙氣被帶走。運行經驗數據表明，在煙氣流速低于3m/s時，吸收塔除塵效率隨著煙氣流速增加而明顯增加，煙氣流速設計在4m/s時，煙氣流速增加與除塵效率增加并不形成顯著正比關系。吸收塔煙氣流速設計時一般按不超過4.5m/s設計。之前吸收塔設計時考慮到成本因素，吸收塔設計煙氣流速一般取上限（3.5～4m/s），因此，建議在新建吸收塔時煙氣流速按不超過4.5m/s設計，盡可能避免高流速煙氣對煙塵的夾帶現象。

3.2.4 噴淋系統

吸收塔除塵效率與噴淋密度存在正比關系。噴淋覆蓋率越高，塔截面有液滴通過部分越多，煙塵由于攔截而被捕著的機會也越多。早期脫硫除塵設計時，考慮到噴嘴成本，噴淋密度設置一般偏小，達不到較好的洗塵效果，因此在濕法除塵改造時，可以通過噴淋層改造提高噴淋層噴淋覆蓋度（噴淋覆蓋度按照不小于300%設計）。

3.2.5 降低噴淋液含固量

考慮到陶瓷企業在廢水處理中添加了堿劑等，循環利用的水質難免含有較多雜質，在洗滌煙氣中雜質夾在霧滴中，導致霧滴含固量過大;根據佛山陶瓷企業近幾年運行情況，霧滴中含固量在很大程度上對顆粒物檢測數據影響較大，為此，個別企業最低一級除霧器應選擇用清水沖洗噴淋，減少霧滴中的雜質，可進一步凈化煙氣。

最后一道清水為獨立噴淋系統，并且單獨收集處理后循環使用，采用高壓濾罐進行過濾，對水質進行凈化作用，不添加污水處理劑，適當調整pH，保持在中性即可。此部分清水含固量較少，霧化噴淋后煙氣夾帶的含固量也大大降低，顆粒物檢測數據受霧滴含固量影響更小。

4 結束語

（1）從陶瓷行業環保治理設施經驗數據來看，除塵系統綜合除塵效率在40%-50%左右，高濃度粉塵的除塵系統除塵效率要高于低濃度粉塵。目前大部分煙氣排放口霧滴含量較大，霧滴中含固量對粉塵檢測數據影響較大，降低了除塵效率，也影響了煙囪排放口粉塵達標排放。

（2）通過降低吸收塔煙氣流速（3-4.5m/s）、增加噴淋覆蓋度、增加噴嘴布置數量等，確保一定的氣液比，可以提高脫硫塔洗塵效率。

（3）通過除霧器結構改進、增加除霧器層級、除霧器組合設計、除霧器沖洗水系統改造、清水沖洗等手段，將噴淋液本身攜帶的含固量減少，最終有效降低霧滴含固量對出口煙塵的影響，可以達到低濃度排放要求，除塵效率可提高至60%以上。

（4）脫硫改造時，在設計上，需重點考慮協同除塵作用，一方面盡可能提高吸收塔洗塵效率;另一方面要盡可能降低吸收塔噴淋液中夾帶的含固量。充分利用脫硫塔自身氣液接觸時間空間，可以減少常規除塵器改造成本及設施運行成本，帶來更好的經濟與環保效益。

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