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陶瓷企业废气处理现状及优化措施探讨
发布时间：2017-12-19 ， 发布人：华恒智信分析员
摘要：陶瓷行业作为污染防治重点行业之一,在陶瓷工业园区做好陶瓷企业废气治理,将对区域环境空气质量改善有重要意义。文章选取某个建筑陶瓷企业进行废气现状分析,提出优化改进建议。
环境空气质量对人民的生活影响越来越大，细颗粒物(PM2．5)成为了近年来媒体和民众评价空气质量最多的指标。为了做好大气污染防治国家出台了《大气污染防治行动计划》f国发[2013137号，广东省出台了《广东省大气污染防治目标责任书》及《广东省人民政府关于印发广东省大气污染防治行动方案(2014,--2017)的通知》(粤府[201416号)等一系列的政策指导性文件。广东省大气污染防治2016年度实施方案提出了广州、佛山、肇庆和顺德细颗粒物(PM2．5)年均浓度比2015年下降2％的环境空气质量改善目标，同时，提出了加大固定源整治，减少多污染物排放作为年度重点工作任务之一，要求深化重点行业脱硫、脱硝、除尘治理。陶瓷行业作为重点行业之一，在陶瓷工业园区做好陶瓷企业废气治理，将对区域环境空气质量改善有重要意义。肇庆市作为年度环境空气质量改善目标区域之一，本文结合《肇庆市建筑陶瓷企业环境保护管理规范(试行)》(肇环字[2014]13号)等文件，选取肇庆市某个处于平均水平的建筑企业进行现状分析，提出优化改进建议，为周边同类企业环境保护管理规范整改提供参考。
1、陶瓷企业主要废气处理设施运行情况分析
1.1喷雾塔废气处理情况分析
喷雾塔烟气通过布袋除尘器后，再汇入烟道式水喷淋室进行碱液喷淋，以达除尘脱硫的目的。
布袋除尘：气箱脉冲袋除尘器由4个箱体组成，并在每箱侧边出口管道上有一个气缸带动的提升阀。当除尘器过滤含尘气体到一定时间后(或阻力达到预先设定值)，由清灰程序控制器自动控制连续进行。整个箱体设计利用了进口和出口总管结构，灰斗可延伸到进口总管下，使进入的含尘烟气直接进入已扩大的灰斗内达到预除尘的效果，且去掉易出现堵塞的水平直管。所以，气箱脉冲袋除尘器不仅能处理一般浓度的含尘气体，且能处理达1300g／Nm3的高浓度、高湿含尘气体。
烟道式水喷淋室：进行除尘后的烟气经过沉降室，沉降室中设立了碱液喷淋系统，利用碱与废气中的二氧化硫进行反应，达到除硫的目的。脱硫使用的钠碱吸收剂反应活性高、吸收速度快，可降低液气比，可降低运行费用；脱硫区内和循环管道内的液相为钠基清液，吸收剂的溶解度大，再生和沉淀分离在脱硫区外，可大大降低脱硫区内和管道内的结垢机会。
从监测结果来看，粉尘超标1．6倍，结合企业实际情况，分析可能存在以下原因：
1)布袋材质较差，使用时间较长，维护不及时、不到位，部分布袋破损不及时更换会导致粉尘不能有效处理。
(2)喷淋废水沉淀停留时间不够，导致循环水还未澄清就用于下一次喷淋，使得废水中的悬浮物可能下一次被带入废气中，未达到净化效果。
1.2辊道窑废气处理情况分析
公司辊道窑废气采用双碱法烟气脱硫工艺，两窑共用一套脱硫系统。辊道窑烟气脱硫除尘工艺流程见图2。
脱硫除尘设备采用了高效除尘、脱硫、耐腐蚀的湿式脱硫除尘塔，多层喷淋加高效型传质部件，有效提高了脱硫效率，并可去除5岫以下粉尘。
吸收塔体采用碳钢防腐制作，内部件采用特种玻璃钢材料加且进行耐高温处理，保证耐二氧化硫的腐蚀。装置有可靠的密封、接地装置，塔体漏风率<3％。吸收塔分主要有均气降温层、脱硫部件、两层喷淋布液管、除雾器等主要部件。
均气降温层：在烟气进口上方设计了均气降温层，既能实现塔内烟气流动分布均匀，又能降低烟气温度，提高了后部脱硫效果。
脱硫部件：脱硫段的高效流化脱硫除尘部件采用耐磨耐氟制作，当烟气通过该部件时，烟气在板间形成超强流态化区域，使气液在传质场中高速撞击，形成气相、液相都分散的状态，提供了气液固三相充分的接触和混合。
除雾器：采用旋流分离技术，利用液滴的重力与惯性作用，烟气中的液滴碰触挡板而留在了挡板上，然后进入排水系统，最后落入浆池内。经除雾器分离的净烟气，液滴含量一般小于75mg／Nm3，液滴平均直径小于20um。
喷淋装置：在喷淋段，烟气自下而上流动，脱硫剂自上而下喷射。根据塔体流体力学特性，大通道MP实心喷咀组及各喷嘴的流量，既能保证塔体烟气的均匀流动，又能保证反应中的剧烈气液逆流接触，进行充分的传质、传热反应。
从检测报告来看，系统脱硫效果较好。粉尘有一定的超标现象，超标可能存在以下原因：
(1)窑炉正常生产时的实际风量大于该处理设施的处理能力，即废气治理设施设计处理量偏小，不能够满足实际生产，导致其处理率下降。
(2)喷淋废水沉淀停留时间不够，导致循环水还未澄清就用于下一次喷淋，使得废水中的悬浮物可能下一次被带入废气中，未达到净化效果。
(3)pH自动控制加药系统，pH控制不准确：
(4)空气中粉尘背景值较高，导致废气排放的监测浓度偏高。
1.3压机废气处理情况分析
压机扬尘气体具有如下特征：扬尘点多，如各落料槽、布料槽、混料槽及压料时均产生较大的扬尘。扬尘点分散且位置不定，如落料槽的软管出料口扬尘是动态两端移动的，产生的粉尘是“冲击式”的，混料、布料及压机是间断工作，扬尘面积大。
对于分散、不规则的多点扬尘，处理方案的关键是集气。及时有效地排走含尘气体是处理的先决条件。同时要有效地防止零散飘尘的外溢，否则处理系统难以取得较好的效果。
公司的压机车间为半开放式生产，压机没有进行围闭，同时压机生产各部位产生的粉尘均为无组织排放，无安装粉尘收集处理系统，粉尘飘散在空气中，对工人的健康危害较大。
2、废气处理设施优化方案
2.1喷雾塔废气处理优化方案
(1)布袋使用时间较长，维护不及时、不到位。首先对布袋的废气出口进行粉尘浓度检测，如布袋出口粉尘浓度高，则极有可能是布袋破损，则立即更换，且形成制度，定期停机轮流检查布袋情况，确保粉尘不能有效处理。
(2)沉降室喷淋循环水与球磨废水共用一套水处理系统，不利于喷淋水加碱控制pH。需对循环水沉淀池进行改造，使用独立的水处理系统，延长停留时间，以达到澄清的目的；或是增加循环水处理装置，使得废水中的悬浮物浓度达到喷淋的要求，确保达到净化效果。
同时，为了保证喷雾塔的废气长期稳定达标，需做好以下工作：
(1)碱液循环池安装pH自动控制系统和自动加药系统，实现智能控制，工作人员也要定时检测pH，以确保合适碱液的浓度。
(2)对沉降室进行改造，杜绝管道与沉降室的接口及沉降室体的裂缝，保证其密闭性。同时维护好沉降室喷淋系统，对于堵塞的喷嘴及时更换，保证喷淋效果，以提高粉尘及二氧化硫的处理效果。
2.2辊道窑废气处理优化方案
(1)碱液循环池通过pH自动控制加药，定期实现人员检测pH，验证pH在线检测仪是精度，确保合适碱液的浓度。
(2)对循环水沉淀池进行改造，实现多级沉淀，延长停留时间，以达到澄清的目的，避免未达到净化效果的水循环进入喷淋系统；或是增加循环水处理装置，使得废水中的悬浮物浓度达到喷淋的要求，确保达到净化效果。
3、加强操作管理，避免由于循环水不干净或是操作不当导致喷淋口堵塞，影响喷淋的脱硫除尘效果。加强操作工人的岗位培训，严格按照操作规程来操作，对喷淋口堵塞的需要及时更换。
2.3压机废气处理优化方案
(1)对压制工序进行围闭，减少粉尘扩散对其它工序的影响。
(2)对每台压机设置废气收集装置，合理布管。对于粉尘产生点设置吸尘管，减少粉尘外泄。软管可定点固定，也可附带在落料管上实现同步移动吸尘。扬尘通过抽气软管吸收后，经过管网系统进入脉冲袋式除尘器。扬尘在脉冲袋式除尘器内经过处理后，再通过引风机排放，粉料收集作为原材料使用。压机除尘工艺流程见图3。
由于压制完成后出砖坯时，会将布料及压制时产生的粉尘一并推出，部分细微粉尘会从出砖口扬起，大部分会从出砖口掉落。为了进一步降低粉尘的产生，提高收集效果，应对压机实施以下改进：
(1)在出砖口上方制作条状吸尘罩，将原来布在该位置的2条吸尘软管接在吸尘罩上，从原来的点状吸尘变为面状吸尘，提高出砖口出砖时的收尘效果。
(2)在出砖口掉落位置，没有安装粉料输送带的统一安装粉料输送带，减少粉料掉落的落差，减少扬尘。由输送带送到斗车收集粉料，避免粉料落地受污染，提高粉料的回用率。落粉量不大的情况下，也可以通过软塑料导。
同时，为了保证长期稳定达标，处理设备必须与生产设备同步运行。布袋除尘器必须采用防水耐强酸布袋，并定期对除尘器进行清理维护，及时发现破损布袋，布袋更新周期不小于1次／年。
3、结语
双碱法脱硫、布袋除尘技术在废气处理广泛应用，属于成熟可靠技术。但由于陶瓷企业早期环保设施建设标准低，且无专职人员负责环保设施运行管理，导致废气处理设施收集处理效果不佳。企业应对不能满足处理能力的设施进行升级改造，加强环保治理设施运行维护管理，有利于企业长期稳定达标。政府抓好陶瓷企业废气治理，对完成年度环境空气质量改善目标有重要意义。
来源:《广东化工》
作者:刘杰明