技术/陶瓷企业生产现场粉尘污染源分析及治理措施

1.1 原料仓、煤仓

因为储放物料多、用量大，所以，仓库面积比较大。物料进场时，可以利用自卸翻斗车将物料倾卸到各仓，但是，在卸货时，空中会瞬间弥漫高浓度的粉尘，它们会随着气流飘散到周围造成污染。同时，在运送作业中，铲车掉落的物料被车轮碾压会产生扬尘；当铲车将物料放进喂料机时，受落差和料斗气流的反冲，也会产生很大的扬尘。截至目前，暂无陶瓷企业针对这个问题开展相应的治理工作。

1.2 原料车间

利用皮带将粉料从一楼输送到三楼，受皮带长度和爬升坡度的限制，必须用多段皮带完成接力输送。在此过程中，皮带震动和皮带转接点的落差都会产生扬尘。鉴于此，大部分企业仅采用导料槽来减少落差，以达到控尘的目的。从皮带到各料罐的落差大，再加上料罐反冲气流，便会产生扬尘。而弥漫在车间的粉尘为细颗粒泥尘（粒径为5～20 μm），不停生产扬尘就会不断，车间粉尘浓度就会增大，并随着气流飘逸到周围车间。

1.3 成型车间

粉料从各管道输送到布料车的过程中，布料口、模具移动、压机压制气流和溢料、出砖平台接点、扫灰机等都会产生粉尘，不停生产会导致扬尘不断。

1.4 釉线、磨边线

坯体干燥后，表面会有一些灰尘和粉料，所以，在其进入淋釉步骤之前，需要先进行扫灰和吹灰工作。吹灰时，高压风机在扁嘴的作用下产生风压，它会将坯体上的粉尘吹干净。磨边线时，高速旋转的磨头会将多余尺寸的坯体磨成符合要求的成品。此时，胚体的余量越大，产生的粉量就越多。同时，细颗粒的粉尘在磨头的旋转离心力作用下会飞扬在空中。对于粉尘，目前，大部分企业都采用风管抽尘，再用除尘器处理的方式。但是，部分企业对此问题还没有提出相应的处理措施。

2.1 旋风除尘+喷淋塔除尘

该设备的优点是造价低，风阻系数小，能够有效置换粉尘点的空气；其缺点是除尘效率不高，排放出粉尘的质量浓度在150 mg/m3 以上。

2.2 布袋除尘

布袋除尘的优点是除尘效率高，排放粉尘的质量浓度≤50 mg/m3；其缺点是设备体积大、风阻系数大、用电功率大、耗气量大。

2.3 静电除尘

静电除尘的优点是能耗最低、气流阻力最小；其缺点是设备庞大，消耗钢材多，初投资大，对安装和运行管理技术的要求比较高。

3.1 旋风除尘+喷淋塔除尘的弊端

旋风除尘器的除尘效率取决于设备的结构设计和旋风锥的密封性。当出粉口漏风率达到5%时，除尘效率下降30%；当漏风率达到10%～15%时，除尘效率降为0.因此，必须要由专业设计人员设计除尘设备，并保证出粉口具有良好的密封性。

喷淋塔的除尘效率取决于喷嘴的雾化程度,雾化颗粒越细，其捕尘能力越好。另外，喷嘴布局要合理，整个喷淋塔内不能有空盲区。

旋风除尘+喷淋塔除尘的设备体积大、捕尘效率低，所以，只有解决液气密度比问题，才能进一步提高其除尘效率。

3.2 布袋除尘的弊端

布袋除尘系统运行一段时间后会出现除尘器阻力增大、抽尘力变小的问题，而这个问题的解决主要取决于过滤风速的选择、袋笼长度的选择和清灰方式的选择。

一般情况下，喷吹时，滤袋中部鼓胀后收缩可以起到清灰的作用。其实，从实验室喷吹过程的录波图中观察到，脉冲气团冲向滤袋会使滤袋快速从上而下产生振动波形，并将其表面的灰层振动下来。如果喷吹压力过大，振幅就会增大，有利于清灰工作的顺利进行。但是，在此过程中要注意的是，如果过度使用滤袋，其寿命就会缩短。

3.3 静电除尘的弊端

静电除尘的弊端是设备庞大、耗钢多，需要使用高压变电和整流设备。通常情况下，高压供电设备的输出峰值电压为70～100 kV，所以，需要投入较多的资金，并且对制造、安装和管理等方面提出的要求也比较高。除尘效率受粉尘的影响比电阻大。对于电阻率小于104 Ω•cm 或大于1 015 Ω•cm 的粉尘，如果不采取一定措施，其除尘效率就会受到影响。一般情况下，静电除尘系统可以将排放粉尘的质量浓度控制在100 mg/m3 左右，要求烟尘排放的质量浓度低于50 mg/m3。

综上所述，电除尘器的投资和运行费用远高于袋式除尘器。

4.1 认识

思想认识是所有改变的开始，粉尘治理同样需要从上到下都认识到这个问题的重要性。很多高层管理人员错误的认为，粉尘治理需要投入大量的设备和资金，从而增加企业的生产成本、分薄产品利润。在此过程中，治理工作具有被动性，出现了“如果不是环境政策和法规规范的要求，就不需要主动采取措施治理污染”的思想。鉴于此，特指明了陶瓷企业粉尘治理的作用，主要包括以下几点：①粉尘的回收利用减少了球磨、破碎等工序，降低了能耗。②车间粉尘治理降低了含尘的质量浓度，缓解了设备磨损、电器老化损耗等。③降低粉尘的质量浓度能够进一步提高产品质量。④粉尘治理好的企业能留住熟练的操作工。中层管理人员和一部分员工错误的认为，粉尘治理就是买好用的除尘设备，不需要改变作业习惯，而且也不需要专人去操作、维护除尘设备。企业的财产安全需要采用专业的安保措施和专职安保人员。要想提高产品质量，就需要专职的质量管理人员和专业的质量管理体系。同理，粉尘治理应该采取专业的管理措施，并指派专职的维护使用人员负责这项工作。

4.2 决定粉尘治理效果的因素

对于扬尘点的源头扩散控制，很多企业习惯采用粗放型的管理方式。对于粉料落差点，为了方便清理或更换皮带，采用敞开式的运转方式。但是，这样做，各落差点的扬尘就会集聚在车间的空气中，使整个车间都弥漫着浓重的粉尘颗粒，而且笼筛、打粉机和布料车也很少作围闭控尘。这些现象都是因为管理粗放造成的，工作人员不愿意改变自己的作业习惯而拒绝采取控尘措施。密闭尘源可以防止、减少粉尘外逸，是治理作业场所空气污染的重要措施之一，单纯依靠末端治理缓解环境压力无异于“扬汤止沸”。

在工作过程中，很多用户/现场管理人员认为，抽尘管网越大，抽尘效率越高；采购决策者则认为，抽尘管道越大越实惠。这种认识是因为相关人员不懂流体力学知识造成的。专业的设计人员应该依据粉尘的比例、流动性等因素制订管道风速，通在管底抽尘的能力就会越低，管道内流速过高，压力损失就会增大。因此，在设计管网时，要求其简单、宜小，截面积尽可能接近圆形，无直角，扬尘点与除尘风机的距离不能太远。

对于除尘器技术核心，除尘器的设计和运行阻力是决定能耗和粉尘治理效果的核心，而处理风量则决定了除尘效果——风量过小，抽尘能力不足；风量过大，会增加相关设备的投入资金和运行费用。

4.3 解决各尘源的方法

针对各种尘源，具体的解决方法是：①在开放、产尘点不固定、扬尘大的区域，将料堆起尘分为两种，一种是料堆场表面的静态起尘，这主要与物料表面的含水率、环境风速等关系密切；另一类是在堆取料等过程中的动态起尘，它主要与作业落差、装卸强度等有关。鉴于此，可以采用封闭储存的方式或建设防风抑尘设施。同时，在采用喷雾降尘、抑尘系统时，雾滴直径应小于0.1 mm。②对于皮带落差点，除了要减小导料槽的落差外，还应增加软管式引料减少扬尘，并辅助喷雾降尘、抑尘系统或抽尘系统工作。③要加强各类笼筛、布料车的密闭性，如果有可能，密闭内部可呈负压状。④在出砖平台、扫灰机下部加装接粉斗。⑤在釉线的扫灰机、吹灰机上部加密闭罩、抽尘系统，下部加装接粉斗。

5.1 微雾除尘的设计原理

除尘器内的水通过喷嘴喷成雾状，当含尘烟气通过雾状空间时，因为尘粒与液滴之间会产生碰撞、拦截和凝聚的作用，所以，尘粒会随液滴落下来。

对于未捕捉的含尘气体，由于运动气流中的尘粒与气体有不同的惯性力，所以，当气流方向突然改变时，粉尘粒子由于惯性作用会继续按照原来的气流方向前进，直至碰撞到“水膜过滤板”挡板被捕集下来。同时，水雾不断向“水膜过滤板”喷雾所产生的震动会随着水膜的加厚或粉尘自重随水流下来，起到过滤自洁的作用。

当气流经过涡流锥体与涡流导向筒之间的涡流通道高速旋转流动时，受离心力的作用，将粉尘与水混合的颗粒甩向通道外侧，并向下落入集尘排污斗。待含尘气体被微雾加湿后，尘粒会被水雾捕捉。尘粒加重后，经过重力沉降、洗涤除尘、“水膜过滤板”的惯性除尘和旋风除尘，在一台设备上运用4 种除尘方式完成除尘工作。

5.2 微雾除尘的节能性

微雾除尘的节能性体现在以下几方面：①微雾除尘技术构造巧妙、阻力较小、操作方便，所需吸尘风机功率小、耗电少。②喷雾压力≥0.3 MPa，水泵无需提供很高的水压力，可节省水泵能耗。另外，这种技术可以使用循环水，耗水非常少（20 L/h），不需要使用干净、新鲜的水源，只需充分利用陶瓷生产企业的废水，最大限度地实现厂内循环。③粉尘与水雾混合后的泥浆与生产用循环水一并作环保处理，不需要重复建设污水处理设备。④微雾除尘设备的体积小、造价低，所以，陶瓷企业可以在扬尘点附近安装它，以减少其他配套管网安装时间过长和风管道建设费用过高带来的麻烦。

综上所述，我国陶瓷行业存在很多环境问题，其中，大气污染问题最严重。因此，从改善区域大气环境的角度入手，陶瓷企业应提出更多的大气污染防治措施，不断改进大气污染处理工艺和防治措施，加强管理，增加环保投资，以改善区域大气环境质量，实现可持续发展。