四川省水泥行業(yè)除塵現(xiàn)狀及對策

　　水泥工業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)材料行業(yè),同時也是高污染行業(yè),尤其是生產(chǎn)過程中的粉塵排放較為嚴重。四川作為水泥工業(yè)大省,粉塵治理工作任重而道遠。對四川省水泥行業(yè)除塵現(xiàn)狀及近三年水泥行業(yè)粉塵排放濃度變化情況進行了分析,提出粉塵治理存在的問題及不足,針對四川省的具體情況提出了一些建議和措施。

　　1 前言

　　水泥工業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展、生產(chǎn)建設(shè)和人民生活不可缺少的基礎(chǔ)原材料工業(yè)，水泥工業(yè)與經(jīng)濟建設(shè)密切相關(guān)，在未來相當長的時期內(nèi)，水泥仍將是人類社會的主要建筑材料。由于水泥生產(chǎn)過程多使用干式作業(yè)，且生產(chǎn)設(shè)備的密閉性較差，致使水泥生產(chǎn)作業(yè)場所粉塵污染嚴重。

　　粉塵顆粒物對人體的危害主要體現(xiàn)在呼吸系統(tǒng)方面，由于水泥廠各個生產(chǎn)工序都有粉塵產(chǎn)生，雖然各水泥生產(chǎn)企業(yè)均采取了一定的除塵措施，但仍存在粉塵散逸及無組織排放現(xiàn)象，對工作人員身體健康構(gòu)成一定威脅，粉塵顆粒對人體呼吸系統(tǒng)的影響如表1所示。

　　2 水泥行業(yè)粉塵產(chǎn)生及治理

　　水泥生產(chǎn)過程中，在粉碎、研磨、過篩、配料、出窯、包裝等工序都有大量粉塵產(chǎn)生，成為水泥企業(yè)最重要的污染源，也是環(huán)?？刂频淖钪匾笜?。四川省水泥行業(yè)顆粒物分粒徑產(chǎn)生系數(shù)如表2所示。

　　2. 1 有組織排放

　　水泥工廠粉塵有組織排放主要包括以下7類塵源點: ①水泥窯; ②冷卻機; ③各種磨機( 原料磨、水泥磨和煤磨) ; ④烘干機; ⑤包裝系統(tǒng); ⑥各種儲庫( 原料庫、生料庫、均化庫、熟料庫、水泥庫等) ; ⑦各種輸送設(shè)備( 皮帶機、提升機等) 。

　　2015 年之前，四川省大部分的水泥廠原料破碎輸送、生料制備、貯存及包裝過程的粉塵一般采用袋式除塵器，窯頭、窯尾及原煤粉磨工段粉( 煙) 塵則多采用電除塵器。隨著濾料的發(fā)展及電除塵器在水泥廠除塵過程中顯現(xiàn)的弊端，以及國家標準對粉塵更為嚴格的排放標準，越來越多的水泥廠開始選用袋式除塵器處理窯頭、窯尾及煤磨工段的煙、粉塵。

　　根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研結(jié)果，四川省水泥生產(chǎn)企業(yè)針對窯頭、窯尾及原煤粉磨工段目前普遍采用袋式除塵及電袋復(fù)合除塵方式。其中袋式除塵器收塵效率較高，處理后粉塵排放濃度有的可達10mg /m3以下，但濾袋受到煙塵溫度的限制較大，溫度過高時容易燒袋，溫度過低又容易冷凝結(jié)露而糊袋。

　　電袋復(fù)合除塵技術(shù)相比電除塵器，不受煙塵比電阻性能影響，可節(jié)約鋼材20% 左右，并減少占地面積; 電袋相比袋式除塵器，能夠顯著降低濾袋的阻力，延長噴吹周期，縮短脈沖寬度，降低噴吹壓力，延長濾袋的使用壽命1～2a，更易滿足越來越嚴格的減排要求，是水泥行業(yè)粉塵治理的重要技術(shù)手段之一。各除塵技術(shù)的分級去除效率如表3所示。

　　包裝車道除塵隨著環(huán)保督查的開展及大眾環(huán)保意識的增強越來越多的受到水泥生產(chǎn)企業(yè)的重視，四川省水泥生產(chǎn)企業(yè)包裝車道除塵主要選擇加裝集塵罩+ 袋式除塵的治理措施。該方式采用在對應(yīng)裝車點上方的行走小車端部下方加裝集塵罩。集塵罩頭部的一節(jié)管段設(shè)置成可抽拉活動方式，由小型卷揚設(shè)備按需要調(diào)節(jié)集塵罩距離裝車點的高度。上部管道設(shè)置在行走小車旁邊，并根據(jù)行走距離設(shè)置有一段抽拉管段，相互配合滿足行走小車的前后移動。之后行走小車旁的匯風管道引向袋式除塵器、風機等。如圖1 所示。

　　圖1所示為頂吸布袋除塵方式，裝車時袋裝水泥跌落所揚起的散發(fā)性粉塵，在上部集塵罩吸力作用下向上運動被收集。這種形式的除塵系統(tǒng)布置，能一定程度減少粉塵的無組織排放，但由于集塵罩距離揚塵點遠需要較大的處理風量，而且攜帶粉塵的氣流要從工人的腿部以下流向面部之后才能被集塵罩收集，污染了的空氣必須通過工人呼吸區(qū)。所以這種處理方式即使改善了該作業(yè)點揚塵向四周的彌散污染，也并不能改善現(xiàn)場作業(yè)工人的工作狀態(tài)。因此，對水泥廠水泥的裝運方式作重大改進，徹底解決粉塵擴散，是今后水泥廠粉塵控制的重點。

　　同時，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研過程中了解到的情況，該處理方式粉塵捕集率較低，約為40%～ 50%。受粉塵捕集率低的影響，總體除塵效率欠佳。

　　2. 2 無組織排放

　　水泥廠粉塵無組織排放主要來自露天堆場和道路揚塵，由于水泥廠車流量較大，道路揚塵較為嚴重。為減少粉塵無組織排放，四川省水泥生產(chǎn)企業(yè)分別采用加裝運輸車輛進出廠沖洗裝置及降塵霧炮、廠區(qū)、礦山道路硬化項目、道路清掃、露天堆場封閉等治理措施，粉塵無組織排放得到了較大改善。

　　3 水泥行業(yè)粉塵排放情況

　　根據(jù)2015～ 2017年水泥行業(yè)大氣污染物排放監(jiān)測數(shù)據(jù)，得出四川省水泥行業(yè)粉塵排放濃度變化情況如圖2 所示。

　　由圖2 可知，2015～2017年四川省各市州水泥行業(yè)顆粒物排放濃度均呈明顯下降趨勢。顆粒物排放濃度由2015 年的20 ～ 60 mg / m3 降至2017 年的5 ～ 26 mg / m3，排放濃度降低約56%～70%。

　　根據(jù)2017年四川省水泥行業(yè)粉塵排放監(jiān)測數(shù)據(jù)，四川省96條水泥生產(chǎn)線中，粉塵排放濃度5mg/m3以下的企業(yè)占4%，5～10mg /m3 的企業(yè)占18%，10～15mg /m3的企業(yè)占20%，15～20mg /m3的企業(yè)占33%，20～25mg /m3 的企業(yè)占21%，20～30mg /m3 的企業(yè)占4%。粉塵實際排放濃度較GB4915 － 2013 《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》顆粒物排放濃度標準對比情況如表4所示。

　　4存在的問題及下一步發(fā)展建議

　　四川省水泥行業(yè)粉塵排放濃度可滿足《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》GB4915 － 2013 限值要求，但粉塵排放濃度依然較高，按照水泥行業(yè)大氣污染物超低排放標準進行考核，四川省目前僅9戶生產(chǎn)企業(yè)粉塵排放濃度可滿足相關(guān)標準要求。同時，包裝車道除塵效率較低也是目前需要解決的難點問題。

　　4. 1 對于窯頭窯尾等袋除塵裝置采用更為先進的濾料，校核處理風量和濾袋的過濾風速與面積，強化清灰方式，同時對全廠范圍內(nèi)運行的除塵設(shè)備、運行數(shù)據(jù)和排放數(shù)據(jù)進行收集整理，必要時請第三方設(shè)計或治理單位進行現(xiàn)場查看后進行相應(yīng)改造;通過提高布袋除塵器的運行可靠性，實現(xiàn)粉塵的超低排放。

　　4. 2 對于包裝車道粉塵處理，進一步改進和完善水泥的裝運方式。加快散裝水泥的推廣，從源頭上減少包裝工序的能源及物料消耗，改善作業(yè)環(huán)境，減輕裝車粉塵影響; 其次，鼓勵水泥生產(chǎn)企業(yè)采用無人化水泥裝車系統(tǒng)，提高裝車系統(tǒng)自動化控制水平，解決粉塵污染、職業(yè)病等一系列問題; 第三，對現(xiàn)有裝車收塵系統(tǒng)進行技術(shù)改造，對靠近裝車機懸臂( 傾斜皮帶) 前段的粉塵，采用布置在懸臂下方前段的扁平集氣吸塵罩進行粉塵收集，離塵源較遠超出捕集范圍的擴散粉塵，采用布置在車廂上方的鷹嘴矩形集氣收塵罩進行粉塵收集，優(yōu)化包裝車道除塵設(shè)計及效果。

　　4. 3 針對廠區(qū)內(nèi)無組織排放粉塵，采取強化車輛運輸管理，袋裝水泥車加蓋篷布及提升企業(yè)環(huán)保管理水平，增強員工環(huán)保意識，確保收塵系統(tǒng)正常運行等方式減少粉塵的無組織排放。