建筑陶瓷企業(yè)污染防治措施淺析

皇甫洲++張勇

摘要：從建筑陶瓷生產原料消耗、工藝裝備等方面分析了其生產過程中污染情況，并提出了切實可行的污染防治措施。

關鍵詞：建筑陶瓷；產污環(huán)節(jié)；防治措施

中圖分類號： X781.5

文獻標識碼： A 文章編號： 16749944（2015）06021802

1 引言

我國的建筑陶瓷產業(yè)在近十幾年的時間里得到了快速發(fā)展，憑借內外部的發(fā)展優(yōu)勢與機遇，已成為世界建筑陶瓷的生產和消費大國，全球過半的建筑陶瓷產自我國。至2015年末我國建筑陶瓷業(yè)市場需求規(guī)模將達到95億km2。眾多的陶瓷生產企業(yè)為建筑業(yè)的發(fā)展貢獻了巨大的力量，而其生產過程中對環(huán)境的污染同樣不容忽視。

2 陶瓷生產原料及能源消耗

建筑陶瓷主要原料有黑泥、鉀鈉長石、石英石、釉料顏料等。原料中主要成分為二氧化硅、三氧化二鋁，另外有鐵、鎂、鉀、鈉等金屬的氧化物。不同產品原料的種類基本相同，配比不同。建筑陶瓷生產企業(yè)生產過程中的主要能源資源消耗為水、電、煤或天然氣。其中煤通過煤氣發(fā)生爐轉化為人工煤氣，作為燒成窯燃料使用。天然氣同樣可以作為燒成窯燃料，但由于目前我國天燃氣管網(wǎng)不完善，大部分企業(yè)仍然采用煤制氣的方式得到燃料。以1000萬m2/年的生產規(guī)模來計算，原料消耗約18萬t/年，水耗約12萬t/年（包括生活用水），煤耗約3.4萬t/年。

3 主要生產設備

建筑陶瓷生產企業(yè)主要生產設備都較為傳統(tǒng)，一般包括球磨機、噴霧干燥塔、水煤漿爐、鏈排爐、釉磨機、煤氣發(fā)生爐、煤氣凈化器、壓機、烘干窯、燒成窯、磨邊機、拋光機、淋釉器、噴墨機等。

4 生產工藝

建筑陶瓷生產經過多年的發(fā)展，已形成了一套十分成熟且穩(wěn)定的生產工藝，我國90%以上的企業(yè)均采用以下工藝：配料—球磨均化—干燥—壓制成型—一次燒成—施釉印花—二次燒成—拋光磨邊—檢驗包裝。

5 產污環(huán)節(jié)

建筑陶瓷生產過程中主要以廢水、廢氣和危險廢物為污染防治重點。

廢水主要來自廠內生活用水和工業(yè)廢水。工業(yè)廢水主要是拋光磨邊廢水、車間設備沖洗廢水、煤氣站的冷卻水和處理廢氣產生的廢水。

廢氣大致可分為兩大類。第一類為含生產性粉塵為主的工藝廢氣，這類廢氣溫度一般不高，主要來源于原料場、配料、球磨、噴霧干燥制粉、粉料壓成坯體、輸送帶等工序。第二類為含煙塵、SO2、NOX等為主的煙氣，主要來源于噴霧干燥塔、窯爐燒成工序。

固體廢物主要來源于生產過程中生產的廢品、煤灰煤渣及經污泥壓濾機處理后的泥渣。煤氣生產車間產生的焦油及焦油渣屬于危險廢物（HW11），必須按相關規(guī)定要求管理和處理處置。

6 污染防治措施

6.1 廢水

（1）拋光、磨邊工序及車間地面沖洗產生的廢水，主要污染物為懸浮物，經高效混凝沉淀后，上清液返回球磨、拋光、沖洗等對水質要求不高的工序重復利用。

（2）煤氣站產生的煤氣洗滌廢水，經管道輸送至干燥車間，用于水煤漿爐配制水煤漿。以1000萬m2/年生產規(guī)模的生產線為例，煤氣站廢水產生量約16t/d，單臺水煤漿爐用水量約30～35t/d，該規(guī)模的生產線需要2～3臺水煤漿爐（可聯(lián)合使用鏈排爐），除煤氣站廢水外，仍需配入一定量的新鮮水方可滿足水煤漿的配制。水煤漿在高溫燃燒時可使煤氣站廢水中的酚、氰、氨氮等有害物質分解為無毒的CO2、N2、H2O等，隨燃燒氣排放。

（3）脫硫廢水、設備冷卻水均經過冷卻、沉淀后進行回用，每天補充新鮮水。

（4）職工生活污水使用地埋式一體化生活污水處理系統(tǒng)進行處理后，用于廠區(qū)綠化和料場灑水。

綜上所述，陶瓷企業(yè)可以確保廢水處理后全部回用，不外排。

6.2 廢氣

（1）原料配料粉塵、壓制粉塵、磨邊（干式）粉塵均采用袋式除塵器進行凈化后排放，除塵效率可達到99%以上。原料存放在封閉的倉庫內，露天堆場、煤場采取灑水防塵、篷布遮蓋、建設擋風墻等措施減少無組織排放。通過對河南省安陽市內黃縣陶瓷產業(yè)園區(qū)已建成陶瓷企業(yè)的竣工環(huán)保驗收監(jiān)測，在采取以上措施的情況下，可以確保粉塵排放滿足GB25464-2010《陶瓷工業(yè)污染物排放標準》的要求。

（2）噴霧干燥塔廢氣。主要是水煤漿爐、鏈排爐燃煤產生的廢氣，進入噴霧干燥塔后又帶出一定量的原料粉塵。廢氣中主要污染物為煙塵、SO2、NOX，1t煤（干煤）大約產生1.1萬m3廢氣。經旋風除塵+袋式除塵+堿法脫硫凈化后達標排放。除塵效率99.5%以上，脫硫效率80%以上。參考安陽市新南亞陶瓷有限公司、安陽市新明珠陶瓷有限公司、安陽?；萏沾捎邢薰颈O(jiān)測結果，廢氣經處理后排放濃度按基準含氧量18%進行折算，煙塵排放濃度8mg/m3；SO2排放濃度50mg/m3；NOX排放濃度為77mg/m3。污染物濃度均能夠滿足《陶瓷工業(yè)污染物排放標準》（GB25464-2010）及2014年修改單（環(huán)保部公告2014年第83號）的限值要求實現(xiàn)達標排放。

（3）燒成窯廢氣。一套燒成生產線包括烘干窯、一次燒成窯、二次燒成窯。燒成窯以凈煤氣為燃料，烘干窯利用燒成窯余熱進行低溫烘干。煤氣發(fā)生爐煤氣首先在煤氣站內采用旋風除塵、水洗、電捕焦油、鐵紅干法脫硫 去除煤氣中的大部分煙塵、SO2、焦油，以確保產品質量，綜合除塵效率80%以上、脫硫效率90%以上。煤氣燃燒后通過烘干窯排氣筒達標排放。1t煤大約產生3500m3煤氣，1m3煤氣燃燒大約產生2.1m3廢氣。廢氣中主要污染物為煙塵、SO2、NOX，同時由于原料中含有氟化物，在輥道窯燒制過程中，會有少量HF產生。大多數(shù)陶瓷原料中重金屬的含量均比較低，一般不會存在向大氣釋放問題。參考安陽市新南亞陶瓷有限公司、安陽市新明珠陶瓷有限公司、安陽?；萏沾捎邢薰颈O(jiān)測結果，廢氣經處理后排放濃度按基準含氧量18%進行折算，HF排放濃度約2.44mg/m3；煙塵排放濃度5mg/m3；SO2排放濃度10mg/m3；NOX排放濃度為53mg/m3。污染物濃度均能夠滿足《陶瓷工業(yè)污染物排放標準》（GB25464-2010）及2014年修改單（環(huán)保部公告2014年第83號）的限值要求實現(xiàn)達標排放。

6.3 固體廢物

（1）不合格原料、煤氣發(fā)生爐爐渣、水煤漿爐爐渣、鏈排爐爐渣、噴霧干燥塔脫硫渣：均為一般固廢，可外售作為建筑材料使用。

（2）除塵器除塵灰、不合格產品、沉淀池污泥：用于配料。

（3）煤氣站焦油：屬于危險廢物，在廠內按照危險廢物進行暫存和管理，作為化工原料出售。

（4）生活垃圾、生活污水處理污泥：環(huán)衛(wèi)部門衛(wèi)生填埋。

7 結語

通過對內黃縣陶瓷產業(yè)園區(qū)現(xiàn)有建筑陶瓷生產企業(yè)的現(xiàn)場調查，并參考已建成投運企業(yè)的竣工環(huán)保驗收監(jiān)測結果，在采取適當?shù)沫h(huán)保措施后，陶瓷企業(yè)的廢氣均能夠達標排放，工業(yè)廢水可以經處理后完全回用于生產，固體廢物可以得到妥善處置或綜合利用。

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