陶瓷企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場粉塵污染源分析及治理措施

廖振偉

摘 要：簡要介紹了陶瓷企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的粉塵污染源，并提出了相應的治理措施，以期為日后的相關工作提供參考和借鑒。

關鍵詞：陶瓷企業(yè)；粉塵污染源；治理措施；治理設備

中圖分類號：X322；F426 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.02.099

陶瓷企業(yè)屬于高污染、高耗能行業(yè)，其生產(chǎn)過程對環(huán)境的污染比較大，尤其是大氣污染。隨著人們對大氣污染重視程度的加大，陶瓷企業(yè)的粉塵污染問題成為了環(huán)境保護中的重要難題之一。因此，需要相關工作人員認真分析陶瓷企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的粉塵污染源，并做好相應的治理工作。

1 粉塵污染源分析

1.1 原料倉、煤倉

因為儲放物料多、用量大，所以，倉庫面積比較大。物料進場時，可以利用自卸翻斗車將物料傾卸到各倉，但是，在卸貨時，空中會瞬間彌漫高濃度的粉塵，它們會隨著氣流飄散到周圍造成污染。同時，在運送作業(yè)中，鏟車掉落的物料被車輪碾壓會產(chǎn)生揚塵；當鏟車將物料放進喂料機時，受落差和料斗氣流的反沖，也會產(chǎn)生很大的揚塵。截至目前，暫無陶瓷企業(yè)針對這個問題開展相應的治理工作。

1.2 原料車間

利用皮帶將粉料從一樓輸送到三樓，受皮帶長度和爬升坡度的限制，必須用多段皮帶完成接力輸送。在此過程中，皮帶震動和皮帶轉接點的落差都會產(chǎn)生揚塵。鑒于此，大部分企業(yè)僅采用導料槽來減少落差，以達到控塵的目的。

從皮帶到各料罐的落差大，再加上料罐反沖氣流，便會產(chǎn)生揚塵。而彌漫在車間的粉塵為細顆粒泥塵（粒徑為5～20 μm），不停生產(chǎn)揚塵就會不斷，車間粉塵濃度就會增大，并隨著氣流飄逸到周圍車間。

1.3 成型車間

粉料從各管道輸送到布料車的過程中，布料口、模具移動、壓機壓制氣流和溢料、出磚平臺接點、掃灰機等都會產(chǎn)生粉塵，不停生產(chǎn)會導致?lián)P塵不斷。

1.4 釉線、磨邊線

坯體干燥后，表面會有一些灰塵和粉料，所以，在其進入淋釉步驟之前，需要先進行掃灰和吹灰工作。吹灰時，高壓風機在扁嘴的作用下產(chǎn)生風壓，它會將坯體上的粉塵吹干凈。

磨邊線時，高速旋轉的磨頭會將多余尺寸的坯體磨成符合要求的成品。此時，胚體的余量越大，產(chǎn)生的粉量就越多。同時，細顆粒的粉塵在磨頭的旋轉離心力作用下會飛揚在空中。

對于粉塵，目前，大部分企業(yè)都采用風管抽塵，再用除塵器處理的方式。但是，部分企業(yè)對此問題還沒有提出相應的處理措施。

2 粉塵治理設備及其應用現(xiàn)狀

2.1 旋風除塵+噴淋塔除塵

該設備的優(yōu)點是造價低，風阻系數(shù)小，能夠有效置換粉塵點的空氣；其缺點是除塵效率不高，排放出粉塵的質量濃度在150 mg/m3以上。

2.2 布袋除塵

布袋除塵的優(yōu)點是除塵效率高，排放粉塵的質量濃度≤50 mg/m3；其缺點是設備體積大、風阻系數(shù)大、用電功率大、耗氣量大。

2.3 靜電除塵

靜電除塵的優(yōu)點是能耗最低、氣流阻力最小；其缺點是設備龐大，消耗鋼材多，初投資大，對安裝和運行管理技術的要求比較高。

3 治理方法的弊端及其原因分析

3.1 旋風除塵+噴淋塔除塵的弊端

旋風除塵器的除塵效率取決于設備的結構設計和旋風錐的密封性。當出粉口漏風率達到5%時，除塵效率下降30%；當漏風率達到10%～15%時，除塵效率降為0.因此，必須要由專

業(yè)設計人員設計除塵設備，并保證出粉口具有良好的密封性。

噴淋塔的除塵效率取決于噴嘴的霧化程度，霧化顆粒越細，其捕塵能力越好。另外，噴嘴布局要合理，整個噴淋塔內不能有空盲區(qū)。

旋風除塵+噴淋塔除塵的設備體積大、捕塵效率低，所以，只有解決液氣密度比問題，才能進一步提高其除塵效率。

3.2 布袋除塵的弊端

布袋除塵系統(tǒng)運行一段時間后會出現(xiàn)除塵器阻力增大、抽塵力變小的問題，而這個問題的解決主要取決于過濾風速的選擇、袋籠長度的選擇和清灰方式的選擇。

一般情況下，噴吹時，濾袋中部鼓脹后收縮可以起到清灰的作用。其實，從實驗室噴吹過程的錄波圖中觀察到，脈沖氣團沖向濾袋會使濾袋快速從上而下產(chǎn)生振動波形，并將其表面的灰層振動下來。如果噴吹壓力過大，振幅就會增大，有利于清灰工作的順利進行。但是，在此過程中要注意的是，如果過度使用濾袋，其壽命就會縮短。

3.3 靜電除塵的弊端

靜電除塵的弊端是設備龐大、耗鋼多，需要使用高壓變電和整流設備。通常情況下，高壓供電設備的輸出峰值電壓為70～100 kV，所以，需要投入較多的資金，并且對制造、安裝和管理等方面提出的要求也比較高。除塵效率受粉塵的影響比電阻大。對于電阻率小于104 Ω·cm或大于1 015 Ω·cm的粉塵，如果不采取一定措施，其除塵效率就會受到影響。一般情況下，靜電除塵系統(tǒng)可以將排放粉塵的質量濃度控制在100 mg/m3 左右，要求煙塵排放的質量濃度低于50 mg/m3。

綜上所述，電除塵器的投資和運行費用遠高于袋式除塵器。

4 粉塵治理

4.1 認識

思想認識是所有改變的開始，粉塵治理同樣需要從上到下都認識到這個問題的重要性。很多高層管理人員錯誤的認為，粉塵治理需要投入大量的設備和資金，從而增加企業(yè)的生產(chǎn)成本、分薄產(chǎn)品利潤。在此過程中，治理工作具有被動性，出現(xiàn)了“如果不是環(huán)境政策和法規(guī)規(guī)范的要求，就不需要主動采取措施治理污染”的思想。鑒于此，特指明了陶瓷企業(yè)粉塵治理的作用，主要包括以下幾點：①粉塵的回收利用減少了球磨、破碎等工序，降低了能耗。②車間粉塵治理降低了含塵的質量濃度，緩解了設備磨損、電器老化損耗等。③降低粉塵的質量濃度能夠進一步提高產(chǎn)品質量。④粉塵治理好的企業(yè)能留住熟練的操作工。中層管理人員和一部分員工錯誤的認為，粉塵治理就是買好用的除塵設備，不需要改變作業(yè)習慣，而且也不需要專人去操作、維護除塵設備。企業(yè)的財產(chǎn)安全需要采用專業(yè)的安保措施和專職安保人員。要想提高產(chǎn)品質量，就需要專職的質量管理人員和專業(yè)的質量管理體系。同理，粉塵治理應該采取專業(yè)的管理措施，并指派專職的維護使用人員負責這項工作。

4.2 決定粉塵治理效果的因素

對于揚塵點的源頭擴散控制，很多企業(yè)習慣采用粗放型的管理方式。對于粉料落差點，為了方便清理或更換皮帶，采用敞開式的運轉方式。但是，這樣做，各落差點的揚塵就會集聚在車間的空氣中，使整個車間都彌漫著濃重的粉塵顆粒，而且籠篩、打粉機和布料車也很少作圍閉控塵。這些現(xiàn)象都是因為管理粗放造成的，工作人員不愿意改變自己的作業(yè)習慣而拒絕采取控塵措施。密閉塵源可以防止、減少粉塵外逸，是治理作業(yè)場所空氣污染的重要措施之一，單純依靠末端治理緩解環(huán)境壓力無異于“揚湯止沸”。

在工作過程中，很多用戶/現(xiàn)場管理人員認為，抽塵管網(wǎng)越大，抽塵效率越高；采購決策者則認為，抽塵管道越大越實惠。這種認識是因為相關人員不懂流體力學知識造成的。專業(yè)的設計人員應該依據(jù)粉塵的比例、流動性等因素制訂管道風速，通過變徑來分配管網(wǎng)的風量和風壓。管道內流速過慢，粉塵沉積在管底抽塵的能力就會越低，管道內流速過高，壓力損失就會增大。因此，在設計管網(wǎng)時，要求其簡單、宜小，截面積盡可能接近圓形，無直角，揚塵點與除塵風機的距離不能太遠。

對于除塵器技術核心，除塵器的設計和運行阻力是決定能耗和粉塵治理效果的核心，而處理風量則決定了除塵效果——風量過小，抽塵能力不足；風量過大，會增加相關設備的投入資金和運行費用。

4.3 解決各塵源的方法

針對各種塵源，具體的解決方法是：①在開放、產(chǎn)塵點不固定、揚塵大的區(qū)域，將料堆起塵分為兩種，一種是料堆場表面的靜態(tài)起塵，這主要與物料表面的含水率、環(huán)境風速等關系密切；另一類是在堆取料等過程中的動態(tài)起塵，它主要與作業(yè)落差、裝卸強度等有關。鑒于此，可以采用封閉儲存的方式或建設防風抑塵設施。同時，在采用噴霧降塵、抑塵系統(tǒng)時，霧滴直徑應小于0.1 mm。②對于皮帶落差點，除了要減小導料槽的落差外，還應增加軟管式引料減少揚塵，并輔助噴霧降塵、抑塵系統(tǒng)或抽塵系統(tǒng)工作。③要加強各類籠篩、布料車的密閉性，如果有可能，密閉內部可呈負壓狀。④在出磚平臺、掃灰機下部加裝接粉斗。⑤在釉線的掃灰機、吹灰機上部加密閉罩、抽塵系統(tǒng)，下部加裝接粉斗。

5 新型微霧除塵技術的應用

5.1 微霧除塵的設計原理

除塵器內的水通過噴嘴噴成霧狀，當含塵煙氣通過霧狀空間時，因為塵粒與液滴之間會產(chǎn)生碰撞、攔截和凝聚的作用，所以，塵粒會隨液滴落下來。

對于未捕捉的含塵氣體，由于運動氣流中的塵粒與氣體有不同的慣性力，所以，當氣流方向突然改變時，粉塵粒子由于慣性作用會繼續(xù)按照原來的氣流方向前進，直至碰撞到“水膜過濾板”擋板被捕集下來。同時，水霧不斷向“水膜過濾板”噴霧所產(chǎn)生的震動會隨著水膜的加厚或粉塵自重隨水流下來，起到過濾自潔的作用。

當氣流經(jīng)過渦流錐體與渦流導向筒之間的渦流通道高速旋轉流動時，受離心力的作用，將粉塵與水混合的顆粒甩向通道外側，并向下落入集塵排污斗。待含塵氣體被微霧加濕后，塵粒會被水霧捕捉。塵粒加重后，經(jīng)過重力沉降、洗滌除塵、“水膜過濾板”的慣性除塵和旋風除塵，在一臺設備上運用4種除塵方式完成除塵工作。

5.2 微霧除塵的節(jié)能性

微霧除塵的節(jié)能性體現(xiàn)在以下幾方面：①微霧除塵技術構造巧妙、阻力較小、操作方便，所需吸塵風機功率小、耗電少。②噴霧壓力≥0.3 MPa，水泵無需提供很高的水壓力，可節(jié)省水泵能耗。另外，這種技術可以使用循環(huán)水，耗水非常少（20 L/h），不需要使用干凈、新鮮的水源，只需充分利用陶瓷生產(chǎn)企業(yè)的廢水，最大限度地實現(xiàn)廠內循環(huán)。③粉塵與水霧混合后的泥漿與生產(chǎn)用循環(huán)水一并作環(huán)保處理，不需要重復建設污水處理設備。④微霧除塵設備的體積小、造價低，所以，陶瓷企業(yè)可以在揚塵點附近安裝它，以減少其他配套管網(wǎng)安裝時間過長和風管道建設費用過高帶來的麻煩。

6 結束語

綜上所述，我國陶瓷行業(yè)存在很多環(huán)境問題，其中，大氣污染問題最嚴重。因此，從改善區(qū)域大氣環(huán)境的角度入手，陶瓷企業(yè)應提出更多的大氣污染防治措施，不斷改進大氣污染處理工藝和防治措施，加強管理，增加環(huán)保投資，以改善區(qū)域大氣環(huán)境質量，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕