建筑陶瓷行業(yè)廢氣污染控制研究

1引言

資源和環(huán)境是制約社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的兩大問(wèn)題。建筑陶瓷產(chǎn)業(yè)，作為資源與能源的高消耗領(lǐng)域，生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生廢氣、廢渣、廢水，對(duì)環(huán)境有十分重要的影響，是關(guān)系到行業(yè)本身可持續(xù)發(fā)展的大問(wèn)題。尤為引人矚目的是工業(yè)廢氣，排放量大且直接影響大氣環(huán)境質(zhì)量。陶瓷行業(yè)工業(yè)廢氣中，主要包含粉塵、二氧化硫、氮氧化物和氟化物等有害成分，對(duì)環(huán)境構(gòu)成極大的威脅。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，建筑陶瓷行業(yè)廢氣污染控制已成為重要的研究方向。

2陶瓷行業(yè)廢氣污染現(xiàn)狀

建筑陶瓷行業(yè)作為傳統(tǒng)制造業(yè)的重要組成部分，在推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也面臨著嚴(yán)峻的環(huán)保挑戰(zhàn)。隨著國(guó)家環(huán)保政策加強(qiáng)與公眾環(huán)保意識(shí)的提高，建筑陶瓷行業(yè)廢氣污染問(wèn)題日益受到學(xué)者的關(guān)注。建筑陶瓷工業(yè)廢氣大致可分成兩類，一類是以含生產(chǎn)性粉塵污染為主的工藝廢氣，主要來(lái)自于壞料、釉料、色料制備過(guò)程中的破碎、篩分、造粒、噴霧干燥等。另一類是窯爐燒成與部分干燥階段產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，其中有毒氣體的數(shù)量、種類與燃料品種有密切關(guān)系。日用陶瓷與墻地磚等建筑陶瓷生產(chǎn)采用的燃料多為氣體與油類燃料或者煤炭，產(chǎn)生的廢氣中一般含有 氟化物與煙塵等。陶瓷行業(yè)廢氣排放量較大，排放點(diǎn)較多，會(huì)給社會(huì)環(huán)境造成污染，進(jìn)而對(duì)人類健康造成危害。

2.1二氧化硫污染

二氧化硫（ 是陶瓷生產(chǎn)過(guò)程中廢氣排放的主要作者簡(jiǎn)介：管文闖（1992—），男，漢族，河南人，工程師，碩士研究生，研究方向?yàn)榻ㄖこ滩牧稀?/p>

污染物之一。其含量在陶瓷行業(yè)廢氣中主要受燃料種類和陶瓷原料的影響。通過(guò)采用脫硫技術(shù)有效降低廢氣中的 濃度，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。二氧化硫具有強(qiáng)烈的辛辣與室息性氣味，與水接觸后會(huì)形成具有腐蝕性的亞硫酸。陶瓷窯爐排放的廢氣中的二氧化硫主要源自燃料和陶瓷原料中含有的硫化物，這些硫化物在高溫條件下與氧氣反應(yīng)會(huì)轉(zhuǎn)化為二氧化硫，并隨窯爐煙氣排放出來(lái)。

2.2氮氧化物污染

氮氧化物是陶瓷廢氣中另一種重要的污染物，陶瓷工業(yè)中的 主要來(lái)源于各種窯爐燒成設(shè)備在生產(chǎn)中產(chǎn)生的高溫?zé)煔?。在燃燒時(shí)，高溫下空氣中的氮與氧發(fā)生反應(yīng)，生成氮氧化物，一般燃料中含有氮元素，燃燒就會(huì)釋放氮氧化物。氮氧化物主要治理手段通常采用脫硝技術(shù)，通過(guò)噴尿素、氨等相關(guān)還原劑，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成氮?dú)馀c水無(wú)害物質(zhì)。該方法對(duì)反應(yīng)溫度要求比較高，建筑陶瓷行業(yè)采用此方法時(shí)會(huì)因?yàn)閺U氣溫度達(dá)不到反應(yīng)溫度而影響脫硝效率。

2.3氟化物

在建筑陶瓷的生產(chǎn)過(guò)程中，氟化物污染主要來(lái)源于原料與燃料與釉料制備與燒成。陶瓷生產(chǎn)所需的原料和燃料中也可能含有氟化物，如原料中的粘土、長(zhǎng)石等礦物，以及燃料中的煤炭等，這些氟化物在燃燒或加工過(guò)程中會(huì)釋放到大氣中。釉質(zhì)中可含有一定量的氟，釉料制備和施釉后的燒成工序會(huì)產(chǎn)生大量的含氟廢氣，這些廢氣如果未經(jīng)妥善處理，就會(huì)直接排放到大氣中，造成氟化物污染。

2.4煙塵污染

煙塵是環(huán)境中危害嚴(yán)重、涉及面廣的一種污染物。在建筑陶瓷的生產(chǎn)過(guò)程中，煙塵主要來(lái)源于原料制備、窯爐燒成以及其他環(huán)節(jié)。原料制備過(guò)程中陶瓷原料的破碎、篩分、造粒等等環(huán)節(jié)中會(huì)產(chǎn)生大量的煙塵；窯爐燒成過(guò)程中燃料燃燒與原料分解時(shí)產(chǎn)生大量的煙塵；其他釉料制備、設(shè)備、地面沖洗等過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生煙塵。不同企業(yè)煙塵處理效果存在差異，一些工藝落后的企業(yè)煙塵排放量仍然較高，嚴(yán)重污染環(huán)境。這些煙塵不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，還會(huì)對(duì)工人的健康產(chǎn)生危害。

3廢氣污染的危害

3.1對(duì)大氣的污染

建筑陶瓷工業(yè)煙氣排放量占全陶瓷行業(yè)的 85% ，是陶瓷行業(yè)大氣污染控制的重點(diǎn)行業(yè)。陶瓷工業(yè)廢氣排放總量較大，且排放點(diǎn)多，給環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。廢氣中的二氧化硫、煙塵、氮氧化物等有害的物質(zhì)在大氣中積累，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致空氣質(zhì)量下降，形成霧霾、酸雨等環(huán)境問(wèn)題。此外，廢氣中的有害物質(zhì)還會(huì)對(duì)大氣層造成破壞，導(dǎo)致臭氧層空洞等問(wèn)題。

3.2對(duì)人體健康的危害

陶瓷工業(yè)廢氣中的有害物質(zhì)對(duì)人體健康造成極大的危害。如果長(zhǎng)期吸入陶瓷工業(yè)廢氣中有害物質(zhì)會(huì)導(dǎo)致人類呼吸道、心血管疾病等人體健康問(wèn)題。如廢氣中的二氧化硫、氮氧化物會(huì)與大氣中的水反應(yīng)生成硫酸與硝酸，這些酸性物質(zhì)會(huì)對(duì)人體的呼吸道造成刺激和腐蝕，引發(fā)呼吸道炎癥等疾病。此外，廢氣中的煙塵和顆粒物還會(huì)對(duì)人體的肺部造成損傷，引發(fā)塵肺病等職業(yè)病。

3.3對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害

陶瓷工業(yè)廢氣排放不僅會(huì)對(duì)大氣造成污染，還會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞。廢氣中的有害物質(zhì)會(huì)沉降到地面和水體中，對(duì)土壤和水體造成污染。這些污染物質(zhì)會(huì)破壞土壤的結(jié)構(gòu)與肥力，進(jìn)而影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)與產(chǎn)量。同時(shí)，廢氣中的有害物質(zhì)還會(huì)對(duì)水體造成污染，導(dǎo)致水質(zhì)下降，影響水生生物的生存和繁衍。

4建筑陶瓷行業(yè)廢氣污染處理技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

建筑陶瓷行業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生顆粒物、二氧化硫 、氮氧化物 ）等污染物。針對(duì)這些污染物，有多種廢氣污染物處理技術(shù)，主要通過(guò)對(duì)除塵、脫硫、脫硝等處理技術(shù)應(yīng)用較多，處理效果各異，適用于不同場(chǎng)景。

4.1顆粒物污染處理技術(shù)以及應(yīng)用現(xiàn)狀

陶瓷行業(yè)顆粒物的處理技術(shù)一般包括袋式除塵、濕式除塵、旋風(fēng)除塵等。

袋式除塵技術(shù)可以有效捕集到陶瓷原料制備、干壓成型、修壞、后加工等常溫作業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的顆粒物，以及噴霧干燥塔排放的煙氣顆粒物。袋式除塵器的操作溫度一般保持在 以下，同時(shí)確保高于煙氣酸露點(diǎn)至少 ，以避免結(jié)露。若采用化纖材質(zhì)的濾料，過(guò)濾風(fēng)速常設(shè)定在 0.8～1.0m/min ，除塵系統(tǒng)的阻力常小于 ，且排放口處的顆粒物濃度小于 。

濕式除塵包括有濕式除塵器、水膜除塵以及噴淋除塵等。水膜除塵通過(guò)水膜與含塵氣體接觸，使塵粒被水膜濕潤(rùn)而捕集下來(lái)。水膜除塵技術(shù)特別適用于衛(wèi)生陶瓷、日用陶瓷及陳設(shè)藝術(shù)瓷在噴釉過(guò)程中顆粒物的處理。而噴淋除塵技術(shù)，則常被用于濕法脫硫工藝之后，作為進(jìn)一步降低煙氣中顆粒物濃度的手段。

旋風(fēng)除塵器可用于噴霧干燥塔煙氣初級(jí)除塵，以及粒徑范圍在 5～30mg/L 的顆粒物的處理。旋風(fēng)除塵器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)，但其除塵效率可能相對(duì)較低，一般適用于顆粒物的初步處理。

在陶瓷行業(yè)的顆粒物處理中，各種除塵技術(shù)都有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和適用場(chǎng)景。企業(yè)可以根據(jù)自身的生產(chǎn)特點(diǎn)、污染物排放情況以及經(jīng)濟(jì)成本等因素，選擇合適的除塵技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。同時(shí)，隨著環(huán)保要求的不斷提高和技術(shù)的不斷進(jìn)步，陶瓷行業(yè)也需要不斷探索和創(chuàng)新更為高效、環(huán)保的顆粒物處理技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

4.2煙氣脫硫技術(shù)以及應(yīng)用現(xiàn)狀

建筑陶瓷行業(yè)煙氣脫硫技術(shù)中，多采用石灰-石膏法、鈉堿法、煙氣循環(huán)流化床半干法脫硫技術(shù)法等。

石灰-石膏法是利用石灰石（ 作脫硫劑，加水制成漿液后進(jìn)而與煙氣中的二氧化硫 發(fā)生反應(yīng)，生成亞硫酸鈣（ ，再經(jīng)過(guò)氧化反應(yīng)生成硫酸鈣（ ，即石膏。石灰-石膏法適用于各種規(guī)模的燃煤電站、工業(yè)鍋爐等燃煤設(shè)備的煙氣脫硫。

鈉堿法是采用活性極強(qiáng)的鈉堿（如NaOH}作為吸收劑，吸收煙氣中的 ，然后再用鈣堿（如 對(duì)吸收液進(jìn)行再生。鈉堿法適用于中小型鍋爐的脫硫改造，也適用于陶瓷行業(yè)的煙氣脫硫。雙堿法（鈣鈉雙堿法）與鈉堿法類似，也是采用鈉堿作為啟動(dòng)脫硫劑，吸收煙氣中的 不同之處在于，雙堿法中的脫硫產(chǎn)物會(huì)被排入再生池內(nèi)，用鈣堿（如 進(jìn)行還原再生，再生出的鈉堿再循環(huán)使用，在陶瓷行業(yè)中應(yīng)用廣泛，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)約有八成以上的相關(guān)陶瓷企業(yè)利用鈣鈉雙堿法進(jìn)行脫硫。

煙氣循環(huán)流化床半干法脫硫技術(shù)是一種工藝，它涉及將石灰漿液直接噴射進(jìn)煙氣中，或者將石灰粉與煙塵加濕混合后噴入煙道內(nèi)，在濕狀態(tài)下進(jìn)行脫硫反應(yīng)。隨后，脫硫產(chǎn)物在干燥狀態(tài)下借助煙氣自身的熱能蒸發(fā)掉所吸收的水分，確保最終生成的是干燥形態(tài)的物質(zhì)。鑒于建筑陶瓷行業(yè)的二氧化硫初始排放濃度相對(duì)較低，半干法脫硫技術(shù)完全能夠滿足該行業(yè)的排放標(biāo)準(zhǔn)，且契合環(huán)保政策，因此陶瓷企業(yè)開始嘗試采用半干法脫硫技術(shù)。

4.3煙氣脫硝技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀

建筑陶瓷行業(yè)煙氣脫硝技術(shù)主要有選擇性催化還原法（SCR）選擇性非催化還原法（SNCR）聯(lián)合脫硝技術(shù)

SCR法是使用氨氣 為還原劑，首先將氨氣經(jīng)過(guò)空氣稀釋，然后將其噴射到溫度大約在 的煙氣中，確保氨氣與煙氣能夠充分混合均勻。接著，這股混合煙氣被導(dǎo)入裝有催化劑的SCR反應(yīng)器內(nèi)。在催化劑的作用下，煙氣中的氮氧化物 ）與氨氣發(fā)生選擇性的催化還原反應(yīng)。最終，該反應(yīng)產(chǎn)生的是無(wú)害的水（ ）和氮?dú)?img alt="" src="https://cimg.fx361.com/images/2025/0625/C9d9co5dLXmPt7udYDzv3H.webp"/> 技術(shù)在建筑陶瓷行業(yè)煙氣脫硝中得到了一定應(yīng)用，尤其是在窯爐煙氣溫度適中、需要高效脫硝的場(chǎng)合。

選擇性非催化還原法（SNCR）脫硝時(shí)，僅需向鍋爐爐膛上部煙溫達(dá)到 區(qū)域噴上還原劑，進(jìn)而使 還原為水與 SNCR技術(shù)在建筑陶瓷行業(yè)應(yīng)用廣泛，尤其是在噴霧干燥塔熱風(fēng)爐煙氣的脫硝中。由于其工程造價(jià)低、占地面積小，適用于噴霧塔煙氣的脫硝。但需要注意的是，SNCR技術(shù)的脫硝效率可能受到溫度窗口、還原劑種類和用量等因素的影響。

聯(lián)合脫硝技術(shù)通常指SNCR/SCR的聯(lián)合應(yīng)用，是專為空間受限的循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計(jì)的創(chuàng)新高效脫硝方案。它結(jié)合了SNCR和SCR兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，首先通過(guò)SNCR系統(tǒng)噴射適量過(guò)量的還原劑進(jìn)行初步處理，隨后在SCR系統(tǒng)的催化劑作用下，進(jìn)一步將煙氣中的氮氧化物1 還原，從而實(shí)現(xiàn)高效脫硝。

在建筑陶瓷行業(yè)，聯(lián)合脫硝技術(shù)正在逐步得到應(yīng)用和推廣。這種技術(shù)能夠顯著提高脫硝效率，同時(shí)降低運(yùn)行成本。

4.4其他廢氣污染物的處理技術(shù)與應(yīng)用

對(duì)于建筑陶瓷行業(yè)污染排放標(biāo)準(zhǔn)要求的其他廢氣污染物（氟化物、氯化物、鎘及其化合物、鉛及其化合物與鎳及其化合物），常采用濕法脫與除塵系統(tǒng)協(xié)同處理方式進(jìn)行，也存在個(gè)別建筑陶瓷企業(yè)專門針對(duì)窯爐煙氣采用鈣堿法對(duì)氟化物進(jìn)行處理。

本文以二次燒內(nèi)墻磚為例，建筑陶瓷煙氣處理工藝流程如圖1所示。

5陶瓷行業(yè)廢氣污染防治的建議

5.1調(diào)整陶瓷產(chǎn)業(yè)政策，淘汰落后設(shè)備工藝

隨著陶瓷行業(yè)的迅速發(fā)展，也帶來(lái)了能源消耗巨大、資源過(guò)度利用及環(huán)境污染等問(wèn)題。為此，國(guó)家及地方政府需制定并執(zhí)行嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，提升企業(yè)的能耗及環(huán)保準(zhǔn)入門檻，積極倡導(dǎo)利用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)技術(shù)，推廣先進(jìn)的工藝、設(shè)備、節(jié)能技術(shù)及產(chǎn)品，淘汰生產(chǎn)工藝滯后、能耗高、污染重的小型陶瓷企業(yè)。

5.2實(shí)施清潔生產(chǎn)過(guò)程，促進(jìn)企業(yè)節(jié)能減排

實(shí)施清潔生產(chǎn)策略能夠促使企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、原料選擇、工藝優(yōu)化、技術(shù)創(chuàng)新及生產(chǎn)管理等多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)采取積極措施，旨在高效轉(zhuǎn)化原材料和能源為產(chǎn)品，減少資源能源消耗，同時(shí)最大限度地降低生產(chǎn)過(guò)程中的污染物排放及其對(duì)環(huán)境的不良影響。

5.3推廣先進(jìn)的廢氣治理技術(shù)

經(jīng)過(guò)多年的研究和探索，煙氣布袋除塵、濕法脫硫、SNCR、SCR等主流陶瓷行業(yè)煙氣治理技術(shù)逐漸成熟，其組合支撐陶瓷行業(yè)煙氣污染的深度治理。

5.4加強(qiáng)監(jiān)管和執(zhí)法力度

政府應(yīng)加強(qiáng)對(duì)陶瓷行業(yè)的監(jiān)管和執(zhí)法力度，建立健全的監(jiān)管機(jī)制，確保企業(yè)按照環(huán)保要求進(jìn)行生產(chǎn)。對(duì)違法排污的企業(yè)進(jìn)行嚴(yán)厲處罰，并公開曝光，形成有效的震懾作用。同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)企業(yè)的日常監(jiān)督檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正環(huán)境問(wèn)題，確保廢氣治理設(shè)施的正常運(yùn)行和達(dá)標(biāo)排放。

5.5提升企業(yè)環(huán)保意識(shí)

除了政府的強(qiáng)制措施外，陶瓷企業(yè)也應(yīng)提升自身的環(huán)保意識(shí)，積極履行社會(huì)責(zé)任加強(qiáng)員工環(huán)保意識(shí)的培養(yǎng)和教育，使員工認(rèn)識(shí)到廢氣污染對(duì)環(huán)境和人體健康的危害，提高他們參與廢氣污染控制的積極性和主動(dòng)性。定期為員工提供廢氣污染控制方面的專業(yè)培訓(xùn)，提高他們的專業(yè)技能和操作水平。通過(guò)培訓(xùn)，使員工能夠熟練掌握廢氣處理設(shè)備的操作和維護(hù)方法，確保設(shè)備的正常運(yùn)行和廢氣處理效果。

參考文獻(xiàn)

6結(jié)語(yǔ)

建筑陶瓷行業(yè)廢氣污染控制研究是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。未來(lái)，需要繼續(xù)加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和示范工程建設(shè)，推動(dòng)清潔生產(chǎn)在陶瓷企業(yè)的廣泛應(yīng)用，為陶瓷行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。同時(shí)，政府和企業(yè)也應(yīng)加強(qiáng)合作，共同推動(dòng)建筑陶瓷行業(yè)廢氣污染控制工作的深入開展，為改善環(huán)境質(zhì)量、保護(hù)人民健康做出積極貢獻(xiàn)。

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Research on Exhaust Gas Pollution Control in Building Ceramics Industry

GUAN Wen-chuang，LIU Hai-lin，NIE Jing kun （Henan Vocational Universityof Scienceand Technology，Henan Zhoukou ）

Abstract：Asanindustrywithignergyonsuptionandighpolution，teproblmofeaustgaspltionintearchitecturalaics industryhasalwtaceduchtiIntyasitireasglysrictalqntsfontalpot controlof wastegaspolutioninthbuildingceramicsindustryasbecoeanimportantresearchdirectionBasedontheuentsiationf wastegaspolltiointeceacidustrndteaadsofastegslltion，ombiedwiththaplicatioatusofastegastio treatmenttechologinuldingcraicsidustrisparputsfardpcticalcouteasusadugesiosfothpevad controlofwastegaspltioinaicidstysprovideelfpromotigthgevelopntdustaiabledeotf China's building ceramics industry.

Keywords： architectural ceramics； exhaust gas pollution； environmental protection；pollution control