立窯水泥企業(yè)的環(huán)境治理
現(xiàn)代立窯水泥企業(yè)環(huán)保工作做得較好，不僅治理了粉塵、有害氣體，同時還綠化、美化了環(huán)境，有的基本上建成花園式企業(yè)，但目前還有不少企業(yè)環(huán)保工作還不到位，其主要原因與企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的認識不到位和資金緊張有關(guān)，而環(huán)境治理工作不僅影響到企業(yè)全體職工的身體建康，同時還影響到企業(yè)周邊人民的身體建康和生物生長的大事，因此企業(yè)要十分重視環(huán)保工作。
一．機立窯煙塵及有害氣體的治理
（一）水泥企業(yè)粉塵、有害氣體污染嚴重：
1． 粉塵污染嚴重：據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計測算，1997年我國水泥企業(yè)粉塵排放量占水泥總量10%，是我國幾個大行業(yè)中的粉塵污染大戶，我國水泥總產(chǎn)量若按8.8億噸計算，粉塵排放量按水泥總量5%計算，這樣水泥企業(yè)排放的粉塵要損失4400萬噸，從而造成有限資源的極大浪費。
2． 有害氣體污染嚴重：立窯煙氣中一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（旋窯含氮化物較多，立窯含量較少）和氟化氫（FH）等是有害氣體。一氧化碳（CO）是嚴重的有毒氣體，濃度過大會使工人中毒，輕者全身無力不能工作，重者有生命危險；二氧化硫（SO2）和二氧化氮（NO2）酸性很強，是形成酸雨的前提，酸雨對農(nóng)作物、森林、建筑物及生態(tài)環(huán)境均有很大的破壞作用，據(jù)環(huán)保專家預(yù)測酸雨可使我國西南部莊稼和木材產(chǎn)量下降3%；氟化氫（FH）是強酸，對生態(tài)和人體都會造成很大的危害，在污染高濃度的地區(qū)，耕牛一般兩年內(nèi)便失去耕作能力，桑蠶一個月內(nèi)便有明顯的中毒癥狀，當(dāng)人體攝入過量的氟化物，在體內(nèi)積蓄會造成慢性中毒。
（二）立窯煙氣的特點：
1．煙氣量大，Ф3×10m的機立窯煙氣量為5-6×104（m3/h）,煙氣組成如表1。
|
產(chǎn)量與熱耗 |
料球水分
% |
煙氣組成 | ||||||
|
產(chǎn)量
t/d |
熱耗kj/kg |
煙氣量m3/h |
溫度
0C |
含塵量g/ m3 |
CO2
% |
CO
% |
O2
% | |
|
120~300 |
3500~
4500 |
10~13 |
20000~
60000 |
50~220 |
1~8 |
22~26 |
8~12 |
1~2 |
2．煙氣中含塵濃度大，其濃度與操作方法（即濕料層厚度）有關(guān)，如表2。
|
操作方法 |
明火操作 |
半明火操作 |
淺暗火操作 |
暗火操作 |
|
煙氣含塵濃度g/ m3 |
8~10 |
5~6 |
0．6~2 |
0．2~0．4 |
3.煙氣中粉塵的粒徑隨操作方法不同差別較大， >65um粉塵當(dāng)明火操作時占70%以上；半明火操作占60%以上，淺暗火操作占40%以上；暗火操作占25%以上；而<65um的占70%以上，其中<40um占55%以上；
4.煙氣的溫度和濕度波動大，隨著濕料層增厚，煙氣的溫度降低濕度增加，否則相反；
5.煙氣中含有CO、SO2、 、FH、NOx 等有害氣體。CO含量與通風(fēng)好壞有關(guān)；SO2 含量與煤中含S量及是否用石膏作礦物劑有關(guān)；HF含量與螢石摻加量等有關(guān)。
（三）立窯收塵設(shè)備：
1． 沉降室：是早期采用的收塵設(shè)備，其結(jié)構(gòu)簡單，也不需用電，但收塵效率低，僅為50%左右，所以80年代后期建的企業(yè)很少用它。
2． 大布袋收塵：收塵效率高，可達到99%以上；但一次性投資較大，同時電耗高、運行費用高，而且要求廢氣溫度要控制在80-90度之間，這樣就不能采用暗火操作，與立窯的操作工藝相違背，使熟料產(chǎn)質(zhì)量受影響，且熱耗高。
3． 電收塵：收塵效率高可達到99%以上，但其缺點與大布袋收塵相似（略）。
4． 各種水收塵：水收塵不僅能收塵，而且有利于SO2、 、FH等有害氣體的處理，具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低、投資省、操作維護容易、運行費用低、符合立窯暗火操作要求……等優(yōu)點，但單獨用水收塵，不易達到國家要求的排放標(biāo)準(zhǔn)，此外，水收塵用于寒冷地區(qū)也受到一定局限。
5． 濕法高壓靜電組合式收塵系統(tǒng)：
1） 組成與工作原理：由水收塵與濕法高壓靜電收塵二級組合而成，它發(fā)揚了水收塵的優(yōu)點，同時又加設(shè)高壓靜電收塵，將水收塵未收下的微粒部分，用高壓靜電收下，這就克服了水收塵，排放濃度不能達標(biāo)的缺點，同時克服了干法靜電收塵用于立窯上不太適應(yīng)的問題；該系統(tǒng)由水收塵、濕法高壓靜電、污水過濾、泥水成球、微機系統(tǒng)、高壓電源組成；水收塵實質(zhì)上是靜電收塵的預(yù)處理器，在水收塵室煙氣中的較粗的顆粒與水霧碰撞、增重、沉降，粗顆粒被收下，微粉被增濕，使其比電阻調(diào)整到適宜電收塵的最佳范圍，這些微粉進入高壓靜電收塵而帶電，帶電的微粒在集塵極（可將煙囪兼用）中和、捕集，進一步提高收塵效果。（收塵系統(tǒng)裝置詳見《現(xiàn)代化立窯》375-376頁）
2） 主要特點：
A． 經(jīng)過二級收塵，收塵效率高，煙塵排放濃度達到國家標(biāo)準(zhǔn)，而且通過高壓靜電收塵大部分水氣也消失了；
B． 不僅收塵效率高，同時兼有脫硫、脫氟的功能。在收塵的廢水中含有石灰粉塵、SO2、 、FH等，它們之間互為吸收劑，相互作用，其反應(yīng)式如下：
CaO+ H2O Ca（OH）2
SO2+ H2O H2SO3
H2SO3+ Ca（OH）2 CaSO3 +2H2O
其中部分SO2 能繼續(xù)氧化，進行以下反應(yīng)：
2SO2+O2 2SO3
SO3+H2O H2SO4
H2SO4+ Ca（OH）2 CaSO4 + + H2O
2HF+ Ca（OH）2 CaF2 +2H2O
C． 符合暗火操作要求：全系統(tǒng)安全可靠，操作維護簡單。
D． 收塵的廢水全部用于預(yù)加水成球，沒有二次污染，同時廢水溫度高于室溫，泥料可塑性提高，使成球質(zhì)量提高。
E． 水收塵和濕法高壓靜電收塵通風(fēng)阻力小，因此可用自然通風(fēng)，減少電耗。
F． 結(jié)構(gòu)簡單售價低。
筆者認為目前立窯治理環(huán)境較好的方案是：暗火操作（相當(dāng)于一級收塵）加濕法高壓靜電組合收塵系統(tǒng)，較經(jīng)濟實用。
二．烘干、粉磨系統(tǒng)及輸送設(shè)備粉塵治理
（一）烘干設(shè)備的粉塵治理：一般采用靜電收塵；
（二）粉磨系統(tǒng)：水泥磨一般選用袋式收塵；生料磨因有水氣，一般選用靜電收塵較好；
（三）輸送設(shè)備：主要是做好密封工作，粉狀物料最好采用空氣輸送。
三．加強管理、保護好環(huán)境
（一）加強企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的環(huán)保意識、強化管理
有的企業(yè)對收塵管理有八個字、六個落實：
八個字為：宣、密、風(fēng)、水、掃、護、管、查。
1．宣：宣傳教育，廣泛開展防塵治塵的宣傳教育工作，使人人重視防塵，把搞好粉塵治理工作作為關(guān)心職工切身利益、企業(yè)前途和命運的大事來抓。
2．密：密閉塵源，在不妨礙生產(chǎn)操作的前提下，盡量將產(chǎn)生粉塵的設(shè)備密堵圍罩起來，防止粉塵外泄。
3．風(fēng)：在密閉罩內(nèi)局部通風(fēng)，造成一定負壓，控制粉塵不外泄，幾個通風(fēng)點集中于一個收塵器。
4．水：采用濕式作業(yè)和灑水除塵。
5．掃：清掃擦沫。對生產(chǎn)作業(yè)區(qū)和設(shè)備經(jīng)常清掃擦沫，保持無粉塵。
6．護：選用防護工具，減少粉塵吸入人體。
7．管：提高科學(xué)管理水平，健全防、收塵技術(shù)考核制度，和獎罰制度等。
8．查：檢查各項防、收塵制度執(zhí)行情況，檢測車間內(nèi)外的粉塵濃度，了解現(xiàn)狀并及時采取措施。
六個落實為：
1．組織機構(gòu)落實：建立健全環(huán)境勞動保護組織，落實環(huán)境保護人員。
2．基礎(chǔ)工作落實：認真貫徹有關(guān)法規(guī)、條例、不斷完善各種監(jiān)測手段。
3．技術(shù)措施落實：逐步采用新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備。
4．三同時原則落實：基本建設(shè)項目和全廠性的技術(shù)改造，粉塵、有害氣體治理和安全設(shè)備必須與主體工程同時設(shè)計審批，同時施工、同時驗收投產(chǎn)使用。
5．管理制度落實：不斷完善各項保護、綠化、美化環(huán)境的文明生產(chǎn)制度。
6．職工培訓(xùn)落實：不斷提高職工安全，環(huán)保意識和安全生產(chǎn)技術(shù)水平。
（二）進行環(huán)境管理體系認證：（略，詳見《現(xiàn)代化立窯》386-388頁）
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