淺談水泥廠粉塵綜合治理

沈陽工學(xué)院 丁攀

引言

社會的飛速發(fā)展為我們帶來了許多便利和經(jīng)濟效益，同時也造成了一些環(huán)境污染問題，水泥廠就是一個非常具有代表性的例子。本文會對污染治理技術(shù)這一方向展開論述。此外，我們也提倡對粉塵進行綜合性治理，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)達國家的治理技術(shù)較我國而言，更為成熟完整，我們應(yīng)當(dāng)吸收它們的成功經(jīng)驗，同時加強我國在粉塵治理領(lǐng)域的理論研究和實踐探索。

1 水泥廠的主要污染物——粉塵

在生產(chǎn)水泥的過程當(dāng)中會產(chǎn)生多種污染物，例如粉塵、N2、HF、CO2（不是污染物但是會造成溫室效應(yīng)）等。在諸多大氣污染源當(dāng)中，粉塵是最主要的污染物。因為水泥生產(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)濟效益，還對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

我國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，在國外的水泥廠使用率非常高，但是在國內(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。國家是鼓勵企業(yè)進行清潔生產(chǎn)的，但一個企業(yè)想要開展清潔生產(chǎn)并不是一件簡單的事情。這對技術(shù)要求比較高，所以企業(yè)必須要引進相關(guān)的技術(shù)人才，同時也需要企業(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五線城市。水泥廠周圍有許多樹木，同時也有玉米等農(nóng)作物。在水泥廠1.5 千米以外還有幾個小區(qū)，且人口密度不低。在工廠施工過程當(dāng)中會產(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，通過呼吸道進入肺部，日積月累會造成非常嚴(yán)重的疾病。周圍居民反映有時候會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)量也遠不如從前。經(jīng)常開車從這個廠前經(jīng)過的人也反映，走到這一區(qū)域的時候，就會覺得特別壓抑，空氣特別不好，天空常常都是灰蒙蒙的。

3 運用新型水泥生產(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循環(huán)經(jīng)濟水泥工業(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)、消費和處理廢棄物，使經(jīng)濟系統(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)流動經(jīng)濟。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)測和檢測[3]。

3.2 水泥生產(chǎn)的政策支撐

根據(jù)國務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于印發(fā)打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃的通知》和建材聯(lián)合會發(fā)布的《打贏建材行業(yè)大氣污染防治攻堅戰(zhàn)實施方案》的要求，中國水泥協(xié)會認真貫徹落實，在已經(jīng)發(fā)布的《水泥行業(yè)2018-2020 年節(jié)能減排達標(biāo)工作計劃和實施方案》的基礎(chǔ)上，2018 年又制定了《水泥行業(yè)打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃的實施方案》。完善末端治理，推進水泥行業(yè)最佳污染控制實用技術(shù)的推廣應(yīng)用。重點推廣《國家重點節(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家《水泥工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB4915-85 的規(guī)定，點源廢氣在排放前宜用電除塵器和袋式除塵器進行除塵處理。一般要求除塵后全廠點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，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，使其煙塵帶正電荷，然后煙氣進入設(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，定時打擊陰極板，使具有一定厚度的煙塵在自重和振動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入管道，經(jīng)導(dǎo)流板進入灰斗時，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，其余細小顆粒粉塵隨氣體進入濾袋室，由于濾料纖維及織物的慣性、擴散、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，從而達到清灰的目的。

4.3 治理設(shè)備的養(yǎng)護與管理

設(shè)備的正常運行，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環(huán)節(jié)，所以在員工上崗前一定要對其進行專業(yè)的訓(xùn)練，減少因操作失誤造成的意外。同時，企業(yè)也要引進一些高技術(shù)人才，定期對設(shè)備進行檢查和維修，保證其安全有效地運轉(zhuǎn)[5]。

5 結(jié)語

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

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)的尾端進行治理，還可以從其他方面改變水泥工業(yè)對大氣的負面影響。同時加強廠區(qū)管理，增大廠區(qū)綠植面積，減少粉塵飛揚，大力開展清潔生產(chǎn)等[6]