淺談水泥廠粉塵污染的防治措施
水泥工業是對礦物原料進行加工處理的工業,其采用的設備多為大型設備. 水泥廠在水泥生產過程中,對周邊環境的污染主要來自于生產過程中產生的工業粉塵和廢氣. 工業粉塵主要由原料粉塵,煤粉塵,水泥熟料粉塵,成品水泥粉塵等構成. 它們基本屬于有組織排放源. 一般可通過設計階段和生產過程中采取的工藝技術措施和生產管理措施予以控制.
1 控制粉塵排放的技術指標和參數
為了保證水泥廠及周圍地區的空氣質量,降低水泥生產過程中粉塵排放對環境的影響,國家有關產業和行業部門相繼制定了《環境空氣質量標準》(GB3095 - 1996) 、《水泥廠大氣污染物排放標準》( GB4915 - 1996) 、《水泥企業廢氣排放污染物監測方法》等標準,以保證在水泥工業的設計、生產和監測過程中,對粉塵的排放實施有效的控制.
結合我國目前的環境狀況,規范中要求無論新建、改建和擴建的水泥生產項目,其熱力設備煙塵排放體積質量應控制在150 mg/ m3 以內;屬第一類生產性粉塵排放標準應控制在100 mg/ m3 以內. 在生產過程中粉塵的排放量與生產工藝、生產設備的造型和使用是密切相關的,水泥生產過程中粉塵的主要排放方式可分為點源排放和面源排放兩種. 屬于點源排放的部分主要有窯尾煙囪、煤粉制備、生料磨、水泥磨均化庫、水泥庫等. 其煙塵排放點高度通常不低于30 m ,甚至超過80 m. 面源排放主要包括水泥包裝及物料輸送等工序產生的粉塵,其排塵點高度一般低于15 m[1 ] . 對粉塵排放進行工況評價時,應同時考慮粉塵內所含懸浮顆粒(15～40μm)及飄塵(細于10μm) 的影響. 在生產除塵工藝中,電收塵器及袋收塵器的分級除塵效率見表1.
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此外,粉塵的排放中煙氣的含塵體積質量及排氣溫度也直接影響到除塵器設備的選型,表2 匯集了水泥廠主要煙塵排放點的設計參數及除塵設備的選用情況.
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2 控制產生粉塵的主要技術措施
在水泥廠的工藝設計階段應著力于除塵工藝方案的選擇確定. 因為在水泥生產過程中,不同的工藝部位、不同的生產設備所排放粉塵的體積質量、溫度、濕度差別很大,因此,在工藝設計階段應綜合考慮生產工藝實施過程的各種因素,確定與其相應的除塵工藝方案和主要除塵設備. 遵循技術可靠、設備優良、經濟合理、節省能源的設計原則進行設計.
應選擇具有先進水平的生產工藝和揚塵少的生產設備. 在工藝流程中盡量減少揚塵環節. 在粉狀物料的輸送過程中應選擇密閉式輸送設備,以減少粉塵飛揚. 對暫時不能完全治理的各種經常性的揚塵產生點,通過技術改造,將其轉化為排放點,并用收塵裝置將其凈化處理. 處理后的粉塵廢氣不得直接向室內擴散,應由通風管排放,排塵量應在國家標準范圍( ≤100 mg/ m3) 以內.
目前,我國在粉塵除塵技術中經常采用的除塵器有以下幾種類型: ①離心力除塵器:常見的有單旋風筒及多管除塵器等. 它們的主要優點是容易操作,適宜含塵量大的氣體,但不宜處理具有腐蝕性的氣體; ②過濾除塵器:常見的有布袋式除塵器,其優點是設備運行參數穩定,體積質量變化對其效率無影響,除塵效率高,但該設備維護費用高,不宜處理高濕、高溫氣體; ③電收塵器. 其優點是能處理高溫、高濕及大風量氣體,除塵效率高,阻力損失小. 該類設備一般造價較高,鋼材耗量大,在干法窯工藝中還要配套增濕設備,所以多用于粉塵排放量大的生產設備,如窯尾、熟料冷卻等部位.
3 監測粉塵排放的技術措施
為了達到理想的空氣環境指標,生產工藝中應更多地采用新工藝、新設備、新成果;不斷改善和提高生產管理水平. 生產廠方在生產管理過程中,應加強環境監測,制定監測規章制度. 完善定機、定崗、定員的監測機制,提高大氣粉塵的監控力度. 對污染物排放指數進行連續性監測,這樣不僅可以及時得到生產設備的運行狀況和設備完好的情況資料,而且能夠及時評估生產區及周邊地區的大氣質量,及時消除超標排放粉塵給環境帶來的不良后果.
傳統的粉塵排放監測手段主要是探針監測和光阻監測. 隨著監測技術的不斷發展和監測手段的提高,目前市場上又出現了較先進的粉塵排放連續監測儀. 該儀器主要對生產過程中產生粉塵的排放指標參數進行連續自動監測記錄[2 ] ,它克服了探針監測隨使用時間的延長導致粉塵聚集及光阻監測因外界光照影響和鏡頭污染導致的誤差,具有較穩定的數據記錄精確度和準確性,使工廠粉塵的排放監控水平有了很大提高.
4 防塵措施與技術經濟相結合
水泥廠在除塵生產工藝中,其設備的使用和選型與生產效率、生產工況、生產設備的運行費用及節能降耗都有緊密的聯系. 根據生產的需要和環保的要求,進行技術經濟評價,在除塵工藝中,一般根據不同生產部位煙氣排放量的大小、煙氣中有害物質體積質量的高低選用與之相匹配的除塵設備,并綜合考慮整體除塵效果,達到既滿足環境要求,又降低設備運營費用、節能增效的綜合目的.
總之,粉塵污染的防治過程不光是一個單一的、孤立的指標控制過程,它與生產工藝、設備能耗、生產技術經濟指標之間存在著想互制約和相互統一的辯證關系. 在生產過程中把運用新技術、新設備、新方法與生產管理水平聯系起來,才能保證環境空氣質量,創造優良的生產和生活環境.
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