建筑陶瓷企业污染防治措施浅析

皇甫洲++张勇

摘要：从建筑陶瓷生产原料消耗、工艺装备等方面分析了其生产过程中污染情况，并提出了切实可行的污染防治措施。

关键词：建筑陶瓷；产污环节；防治措施

中图分类号： X781.5

文献标识码： A 文章编号： 16749944（2015）06021802

1 引言

我国的建筑陶瓷产业在近十几年的时间里得到了快速发展，凭借内外部的发展优势与机遇，已成为世界建筑陶瓷的生产和消费大国，全球过半的建筑陶瓷产自我国。至2015年末我国建筑陶瓷业市场需求规模将达到95亿km2。众多的陶瓷生产企业为建筑业的发展贡献了巨大的力量，而其生产过程中对环境的污染同样不容忽视。

2 陶瓷生产原料及能源消耗

建筑陶瓷主要原料有黑泥、钾钠长石、石英石、釉料颜料等。原料中主要成分为二氧化硅、三氧化二铝，另外有铁、镁、钾、钠等金属的氧化物。不同产品原料的种类基本相同，配比不同。建筑陶瓷生产企业生产过程中的主要能源资源消耗为水、电、煤或天然气。其中煤通过煤气发生炉转化为人工煤气，作为烧成窑燃料使用。天然气同样可以作为烧成窑燃料，但由于目前我国天燃气管网不完善，大部分企业仍然采用煤制气的方式得到燃料。以1000万m2/年的生产规模来计算，原料消耗约18万t/年，水耗约12万t/年（包括生活用水），煤耗约3.4万t/年。

3 主要生产设备

建筑陶瓷生产企业主要生产设备都较为传统，一般包括球磨机、喷雾干燥塔、水煤浆炉、链排炉、釉磨机、煤气发生炉、煤气净化器、压机、烘干窑、烧成窑、磨边机、抛光机、淋釉器、喷墨机等。

4 生产工艺

建筑陶瓷生产经过多年的发展，已形成了一套十分成熟且稳定的生产工艺，我国90%以上的企业均采用以下工艺：配料—球磨均化—干燥—压制成型—一次烧成—施釉印花—二次烧成—抛光磨边—检验包装。

5 产污环节

建筑陶瓷生产过程中主要以废水、废气和危险废物为污染防治重点。

废水主要来自厂内生活用水和工业废水。工业废水主要是抛光磨边废水、车间设备冲洗废水、煤气站的冷却水和处理废气产生的废水。

废气大致可分为两大类。第一类为含生产性粉尘为主的工艺废气，这类废气温度一般不高，主要来源于原料场、配料、球磨、喷雾干燥制粉、粉料压成坯体、输送带等工序。第二类为含烟尘、SO2、NOX等为主的烟气，主要来源于喷雾干燥塔、窑炉烧成工序。

固体废物主要来源于生产过程中生产的废品、煤灰煤渣及经污泥压滤机处理后的泥渣。煤气生产车间产生的焦油及焦油渣属于危险废物（HW11），必须按相关规定要求管理和处理处置。

6 污染防治措施

6.1 废水

（1）抛光、磨边工序及车间地面冲洗产生的废水，主要污染物为悬浮物，经高效混凝沉淀后，上清液返回球磨、抛光、冲洗等对水质要求不高的工序重复利用。

（2）煤气站产生的煤气洗涤废水，经管道输送至干燥车间，用于水煤浆炉配制水煤浆。以1000万m2/年生产规模的生产线为例，煤气站废水产生量约16t/d，单台水煤浆炉用水量约30～35t/d，该规模的生产线需要2～3台水煤浆炉（可联合使用链排炉），除煤气站废水外，仍需配入一定量的新鲜水方可满足水煤浆的配制。水煤浆在高温燃烧时可使煤气站废水中的酚、氰、氨氮等有害物质分解为无毒的CO2、N2、H2O等，随燃烧气排放。

（3）脱硫废水、设备冷却水均经过冷却、沉淀后进行回用，每天补充新鲜水。

（4）职工生活污水使用地埋式一体化生活污水处理系统进行处理后，用于厂区绿化和料场洒水。

综上所述，陶瓷企业可以确保废水处理后全部回用，不外排。

6.2 废气

（1）原料配料粉尘、压制粉尘、磨边（干式）粉尘均采用袋式除尘器进行净化后排放，除尘效率可达到99%以上。原料存放在封闭的仓库内，露天堆场、煤场采取洒水防尘、篷布遮盖、建设挡风墙等措施减少无组织排放。通过对河南省安阳市内黄县陶瓷产业园区已建成陶瓷企业的竣工环保验收监测，在采取以上措施的情况下，可以确保粉尘排放满足GB25464-2010《陶瓷工业污染物排放标准》的要求。

（2）喷雾干燥塔废气。主要是水煤浆炉、链排炉燃煤产生的废气，进入喷雾干燥塔后又带出一定量的原料粉尘。废气中主要污染物为烟尘、SO2、NOX，1t煤（干煤）大约产生1.1万m3废气。经旋风除尘+袋式除尘+碱法脱硫净化后达标排放。除尘效率99.5%以上，脱硫效率80%以上。参考安阳市新南亚陶瓷有限公司、安阳市新明珠陶瓷有限公司、安阳福惠陶瓷有限公司监测结果，废气经处理后排放浓度按基准含氧量18%进行折算，烟尘排放浓度8mg/m3；SO2排放浓度50mg/m3；NOX排放浓度为77mg/m3。污染物浓度均能够满足《陶瓷工业污染物排放标准》（GB25464-2010）及2014年修改单（环保部公告2014年第83号）的限值要求实现达标排放。

（3）烧成窑废气。一套烧成生产线包括烘干窑、一次烧成窑、二次烧成窑。烧成窑以净煤气为燃料，烘干窑利用烧成窑余热进行低温烘干。煤气发生炉煤气首先在煤气站内采用旋风除尘、水洗、电捕焦油、铁红干法脱硫 去除煤气中的大部分烟尘、SO2、焦油，以确保产品质量，综合除尘效率80%以上、脱硫效率90%以上。煤气燃烧后通过烘干窑排气筒达标排放。1t煤大约产生3500m3煤气，1m3煤气燃烧大约产生2.1m3废气。废气中主要污染物为烟尘、SO2、NOX，同时由于原料中含有氟化物，在辊道窑烧制过程中，会有少量HF产生。大多数陶瓷原料中重金属的含量均比较低，一般不会存在向大气释放问题。参考安阳市新南亚陶瓷有限公司、安阳市新明珠陶瓷有限公司、安阳福惠陶瓷有限公司监测结果，废气经处理后排放浓度按基准含氧量18%进行折算，HF排放浓度约2.44mg/m3；烟尘排放浓度5mg/m3；SO2排放浓度10mg/m3；NOX排放浓度为53mg/m3。污染物浓度均能够满足《陶瓷工业污染物排放标准》（GB25464-2010）及2014年修改单（环保部公告2014年第83号）的限值要求实现达标排放。

6.3 固体废物

（1）不合格原料、煤气发生炉炉渣、水煤浆炉炉渣、链排炉炉渣、喷雾干燥塔脱硫渣：均为一般固废，可外售作为建筑材料使用。

（2）除尘器除尘灰、不合格产品、沉淀池污泥：用于配料。

（3）煤气站焦油：属于危险废物，在厂内按照危险废物进行暂存和管理，作为化工原料出售。

（4）生活垃圾、生活污水处理污泥：环卫部门卫生填埋。

7 结语

通过对内黄县陶瓷产业园区现有建筑陶瓷生产企业的现场调查，并参考已建成投运企业的竣工环保验收监测结果，在采取适当的环保措施后，陶瓷企业的废气均能够达标排放，工业废水可以经处理后完全回用于生产，固体废物可以得到妥善处置或综合利用。

参考文献：

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