污染物排放控制技術

第一種方法是目前最常用的方法，但需要投入并沒有經濟效益，采取這種技術肯定會增加生產成本，降低產品競爭力，一般污染物排放單位不會自動處理，必須在控制污染物排放政策的壓力下，才不得不采取的措施。這種技術需要以盡量低的成本，達到政策允許排放的目標。成本包括固定資產投資和運轉費用。盡量爭取可以回收部分投資。如煙氣脫硫技術，有的可以回收石膏；污水處理廠的污泥發(fā)酵，可以回收沼氣等。

第二種方法需要改變工藝，需要一定的固定資產投資，但可以一勞永逸的減少污染物排放，特別適合新建企業(yè)。如生產硝酸銨化肥會排放有害的氮氧化物廢氣，處理非常困難，需要高壓高溫，只能分解成沒有用處的氮氣，但如果改為生產尿素，同樣的原料，產品質量更高，還不會排放上述的廢氣。造紙含堿廢水處理也非常困難，但如果上堿回收工藝，即可以回收堿，又可以減少難處理的廢水。但改變工藝并不是可以用于所有的工業(yè)，有的沒有合適的技術，有的不適應現有的工藝，如堿回收就只適合用木材造紙，不適合用稻草造紙。所以新建廠一定要充分調研，選好最合適的工藝，可以避免許多不必要的污染。

第三種方法同樣會增加成本，但比第一種方法簡單、經濟。如燒煤會排放煙塵、二氧化硫和二氧化碳，只要改為燒油則不會產生煙塵，如果改為燒低硫油則大大降低二氧化硫的排放。但低硫油肯定要比煤的價格貴，雖然貴可是比處理排放煙塵和二氧化硫的投入低的多，但這種方法同樣會受資源來源的限制。對于像日本這種所有能源：煤、石油都要依靠進口的國家，這種方法就比較可行。

由于控制污染物排放政策強制污染者降低污染物的排放，開發(fā)污染物排放控制技術則有相當大的市場，這方面越早執(zhí)行控制污染政策的國家，控制污染技術開發(fā)的越好，并可以出口。

控制污染物排放政策是國家制定的，用以強制污染者減少污染物排放的政策，現在國際通用的制定政策的原則是污染者付費原則。控制污染物排放政策的制定大體經歷三個階段：

1. 濃度控制；

2. 總量控制；

3. 容量控制。

在最初階段，國家對污染物排放實行濃度控制，國家設立排放濃度標準，對超過標準的排放處以收費或罰款，強迫排放這自行投資處理污染物以減少排放。

隨著工業(yè)發(fā)展，排污者增加，即使都達到標準，排放的污染物也相當可觀，國家開始執(zhí)行總量控制，即設定每一個污染者允許排放的污染物總量，即使排放濃度達標，按照排放的污染物總量也得交納排污費，國家用以改善環(huán)境質量，同時達到強制排污者進一步降低污染物排放的目的，也防止有些違法者用清水稀釋排放廢水以達到濃度達標的目的。

容量控制是到目前為止最科學的一種控制污染政策，在一定區(qū)域內，對所有的污染者排放的污染物總量有一個限制，必須是環(huán)境自凈能力允許的范圍內。在區(qū)域內的各個排污者可以將自己的排污指標進行交易，如一個排污者由于重視治理污染，大大減少自己的排污量，他可以將自己富裕的排污指標賣給沒有能達到指標的排污者，但區(qū)域內排污總量不得超過指標，這種政策更可以刺激開發(fā)污染物排放開技術開發(fā)的積極性。同時將環(huán)境質量維持在一個可以容許的范圍內。 2100433B

污染物排放控制技術基本從三個方面開發(fā)：

1. 直接處理排放的污染物；

2. 改變生產工藝流程，以減少或消除污染物排放；

3. 改變原料構成，以減少或消除污染物排放。

1 基礎知識

1.1 概述

1.1.1 保護環(huán)境是人類生存的基本要求

1.1.2 水泥工業(yè)污染物排放對大氣的污染

1.1.3 我國《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》的制訂和進展

1.1.4 新修訂標準(GB 4915—2004）的水平

1.1.5 目前水泥廠窯尾污染物排放不達標的原因分析

1.2 水泥生產的基本知識

1.2.1 水泥生產方法分類

1.2.2 水泥生產的工藝流程

1.3 氣體的主要物理性質

1.3.1 溫度

1.3.2 壓力

1.3.3 氣體狀態(tài)方程式

1.3.4 密度和比容

1.3.5 摩爾(mole)和摩爾容積

1.3.6 水泥廠主機氣體的密度

1.3.7 黏度

1.3.8 雷諾數

1.3.9 馬赫數

1.3.10 比熱

1.3.11 干空氣的物理參數

1.3.12 可燃氣體的爆炸性

1.4 混合氣體的主要物理性質

1.4.1 總壓力和分壓力

1.4.2 總容積和分容積

1.4.3 混合氣體的成分表示法

1.4.4 混合氣體的平均相對分子質量

1.4.5 混合氣體的氣體常數

1.4.6 質量成分與容積成分的換算

1.4.7 混合氣體分壓力的計算

1.4.8 混合氣體的比熱

1.5 濕氣體的性質

1.5.1 濕氣體的定義

1.5.2 濕氣體的總壓力

1.5.3 未飽和濕氣體和飽和濕氣體

1.5.4 氣體濕度

1.5.5 氣體濕含量

1.5.6 濕氣體的露點

1.5.7 濕氣體的密度

1.6 粉塵的物理性質

1.6.1 粉塵的分類

1.6.2 粉塵的危害

1.6.3 粉塵的密度

1.6.4 粉塵的比表面積

1.6.5 粉塵的粒徑和粒徑分布

1.6.6 粉塵的黏附性

1.6.7 粉塵的潤濕性(親水性）

1.6.8 粉塵的荷電性和導電性

1.6.9 粉塵的休止角和滑動角

1.6.10 粉塵的磨損性

1.6.11 粉塵的爆炸性

1.6.12 水泥廠常見粉塵的比熱

1.7 含塵氣體的性質

1.7.1 氣體的狀態(tài)

1.7.2 氣體的含塵濃度

1.7.3 含塵氣體在不同狀態(tài)下的技術術語

1.7.4 標準狀態(tài)和工作狀態(tài)的換算

1.7.5 氣體的密度概念與換算

1.7.6 煙氣密度

1.7.7 干含塵氣體的密度

1.7.8 漏風量的計算

2 水泥廠的收塵工藝

2.1 水泥廠的大氣污染物

2.1.1 粉塵

2.1.2 窯尾廢氣中的有害氣體

2.2 主要工藝生產設備收塵技術參數

2.2.1 水泥窯

2.2.2 機立窯與收塵有關的參數

2.2.3 各種磨機氣體與收塵有關的參數

2.2.4 烘干機氣體與收塵有關的參數

2.2.5 熟料篦式冷卻機與收塵有關的參數

2.2.6 國外水泥廠主要工藝生產設備與收塵有關的技術參數

2.3 輔助工藝生產設備收塵的主要參數

2.3.1 輔助生產工段和設備收塵的參數

2.3.2 不同物料的揚塵程度

2.4 主要生產工藝設備的收塵

2.4.1 回轉窯窯尾的廢氣處理

2.4.2 立窯的收塵

2.4.3 烘干機收塵

2.4.4 熟料篦式冷卻機的收塵

2.4.5 磨機的收塵

2.4.6 防爆閥的設計

2.4.7 部分大中型新型干法水泥生產線窯頭和窯尾配備的增濕塔和收塵器

2.5 輔助生產設備的收塵

2.5.1 氣力提升泵的收塵

2.5.2 氣力提升泵向儲庫輸送物料的收塵

2.5.3 鏈斗輸送機的收塵（吸塵點在進料端和卸料端）

2.5.4 斗式提升機的收塵

2.5.5 裙板喂料機的收塵

2.5.6 螺旋輸送機的收塵

2.5.7 空氣輸送斜槽的收塵

2.5.8 拉鏈機的收塵

2.5.9 回轉篩的收塵

2.5.10 振動篩的收塵

2.5.11 電磁振動給料機的收塵

2.5.12 包裝機系統(tǒng)的收塵

2.5.13 水泥散裝頭的收塵

2.5.14 膠帶機犁式卸料器的收塵

2.5.15 膠帶輸送機的收塵

2.5.16 圓盤給料機的收塵

2.5.17 空氣螺旋輸送泵喂料倉的收塵

2.5.18 螺旋輸送泵向儲庫輸送物料收塵

2.5.19 倉式輸送泵的收塵

2.5.20 倉式泵向儲庫輸送物料的收塵

2.5.21 均化庫、儲庫和料倉的收塵

2.5.22 破碎機的收塵

2.5.23 振動喂料機喂料到膠帶輸送機的收塵

2.5.24 裙板或膠帶喂料機喂料到膠帶輸送機的收塵

2.5.25 錘式破碎機出料到膠帶輸送機的收塵

2.5.26 膠帶輸送機下料到膠帶輸送機的收塵

2.5.27 膠帶輸送機下料到料倉的收塵

2.5.28 空氣輸送斜槽下料到料倉的收塵

2.5.29 斗式提升機下料到料倉的收塵

2.5.30 平面篩的收塵

3 收塵系統(tǒng)的設計和計算

3.1 收塵系統(tǒng)的設計原則

3.1.1 設計總則

3.1.2 一般技術規(guī)定

3.1.3 水泥廠收塵器設計、選型和銷售人員須知

3.2 收塵系統(tǒng)管道

3.2.1 收塵系統(tǒng)管道的重要性

3.2.2 管道直徑

3.2.3 管道直徑的標準化

3.2.4 含塵氣體管道的鋼板厚度

3.2.5 管道的附件

3.3 管道壓力損失計算

3.3.1 壓力損失計算的技術術語

3.3.2 壓力損失計算

3.3.3 比壓損的修正

3.3.4 管道系統(tǒng)壓力損失計算步驟

3.3.5 管道系統(tǒng)壓力損失計算舉例

3.4 收塵管道系統(tǒng)的布置

3.4.1 收塵管道系統(tǒng)的布置方式

3.4.2 收塵系統(tǒng)中管道布置的要求

3.4.3 管道的交匯

3.4.4 管道三通點的設計

3.4.5 管道的彎管和彎頭

3.4.6 管道的傾斜角度

3.4.7 分叉管道

3.4.8 膨脹節(jié)

3.4.9 管道支座的結構

3.4.10 煤粉管道設計注意事項

3.4.11 水泥廠熱風管道的優(yōu)化設計

3.4.12 熱風管道皺癟原因分析及設計改進措施

3.5 管道支座反力的計算

3.5.1 管道空間角的計算

3.5.2 管道負荷的計算

3.5.3 管道支座反力計算舉例

3.5.4 管道支座間的最大允許跨度

3.5.5 繪制收塵管道系統(tǒng)圖

3.6 管道及其附件施工圖

3.6.1 彎頭施工圖

3.6.2 管道連接施工圖

3.6.3 管道法蘭施工圖

3.6.4 支管施工圖

3.6.5 吸風罩與排風設備相連接的施工圖

3.6.6 風機進風口帶導向葉片彎頭的施工圖（見圖3.6.8）

3.6.7 風機出口管道（帶保護網）的施工圖

3.6.8 管道上測孔的位置

3.6.9 管道上的清掃孔

3.6.10 收塵器出風管的支座

3.6.11 各種閥門

3.6.12 袋收塵器反吹清灰切換閥的不同結構見圖3.6.22

4 收塵裝置

4.1 收塵器總論

4.1.1 分類

4.1.2 主要性能指標

4.1.3 選型要點

4.1.4 林格曼（Ringemann）煙色黑度圖

4.2 沉降室和慣性收塵器

4.2.1 沉降室

4.2.2 慣性收塵器

4.3 旋風收塵器

4.3.1 工作原理

4.3.2 旋風收塵器的設計

4.3.3 影響旋風收塵器性能的因素

4.3.4 旋風收塵器的分類

4.3.5 選型要點

4.4 電收塵器

4.4.1 我國水泥工業(yè)電收塵技術的發(fā)展概況

4.4.2 電收塵器的基本原理

4.4.3 電收塵器的結構概述

4.4.4 電控設備

4.4.5 引進的魯奇（lurgi）公司電收塵器技術簡介

4.4.6 電收塵器的設計計算

4.4.7 電收塵器的改造

4.4.8 影響電收塵器性能的主要環(huán)節(jié)

4.4.9 電收塵器的腐蝕

4.4.10 基礎負荷的計算

4.5 袋收塵器

4.5.1 袋收塵器的優(yōu)缺點

4.5.2 我國水泥工業(yè)袋收塵器技術的發(fā)展概況

4.5.3 袋收塵器工作原理與用途

4.5.4 袋收塵器的分類

4.5.5 袋收塵器的清灰

4.5.6 袋收塵器性能的評價

4.5.7 袋收塵器的選型計算

4.5.8 袋收塵器的設計要點

4.5.9 袋收塵器的濾料

4.5.10 低氣布比和高氣布比袋式收塵器的比較

4.5.11 袋收塵器的考核指標

4.5.12 袋收塵器在水泥工業(yè)的應用

4.5.13 聲波清灰器

5 水泥廠收塵系統(tǒng)的附屬設施

5.1 干法窯窯尾煙氣的調質

5.1.1 增濕塔的基本功能

5.1.2 增濕塔的類型

5.1.3 增濕塔的型式

5.1.4 單筒增濕塔的結構

5.1.5 增濕塔主要參數的確定

5.1.6 噴霧裝置

5.1.7 增濕塔在窯尾廢氣處理系統(tǒng)中的布置方案

5.1.8 噴水系統(tǒng)的自動調節(jié)

5.1.9 增濕塔選型和外形尺寸的確定

5.1.10 增濕塔濕底的原因和預防

5.1.11 現有魯奇型增濕塔的性能指標

5.2 高溫氣體冷卻器

5.2.1 分類和特征

5.2.2 冷空氣直接混入高溫氣體的冷卻器

5.2.3 自然風冷冷卻器

5.2.4 強制風冷冷卻器

5.2.5 強制風冷冷卻器的應用

5.3 通風機

5.3.1 通風機的種類

5.3.2 通風機的主要性能參數

5.3.3 通風機特性曲線

5.3.4 通風機的選型計算

5.3.5 選擇通風機注意事項

5.4 煙囪

5.4.1 煙囪的功能

5.4.2 煙囪的結構

5.4.3 煙囪的設計計算

5.4.4 煙囪高度的選擇

5.4.5 窯尾鋼制煙囪

5.4.6 煙囪設計的注意事項

5.4.7 煙囪的附屬設施

5.5 匯風箱

5.5.1 匯風箱的功能

5.5.2 匯風箱規(guī)格的確定

5.5.3 匯風箱強度的計算

5.6 收塵器和管道的保溫

5.6.1 設置保溫的原則

5.6.2 水泥廠常用的保溫材料

5.6.3 保溫層保護層的作用

5.6.4 保溫層厚度的確定

5.6.5 保溫層的設計

5.6.6 收塵器保溫層的施工

6 水泥廠窯尾有害氣體的防治

6.1 水泥窯系統(tǒng)SO2的污染與防治

6.1.1 有害氣體防治的重要性

6.1.2 煤燃燒時SO2的生成量

6.1.3 水泥窯系統(tǒng)SO2的生成

6.1.4 水泥熟料煅燒SO2的排放量2100433B

本書旨在配合國家對環(huán)境保護要求日益嚴格的趨勢編寫而成，作者根據多年從事水泥工業(yè)污染物治理技術和制造相關設備積累的經驗，從水泥生產基礎知識、收塵工藝、收塵管道的設計和計算、收塵裝置、水泥廠收塵系統(tǒng)的附屬設施和水泥廠窯尾有害氣體防治的角度入手，以大量的圖、表和計算等方式進行敘述，是水泥廠大氣污染物排放控制的技術工具書，可供水泥廠設計人員、大專院校師生及相關人員使用。

4.1 水污染物排放控制要求

4.1.1 現有設施自2009年1月1日至2010年6月30日起執(zhí)行表1規(guī)定的水污染物排放濃度限值。

表1 現有企業(yè)水污染物排放限值

表2 新建企業(yè)水污染物排放濃度限值

4.1.4 根據環(huán)境保護工作的要求，在國土開發(fā)密度已經較高、環(huán)境承載能力開始減弱，或環(huán)境容量較小、生態(tài)環(huán)境脆弱，容易發(fā)生嚴重環(huán)境污染問題而需要采取特別保護措施的地區(qū)，應嚴格控制設施的污染物排放行為，在上述地區(qū)的設施執(zhí)行表3規(guī)定的水污染物排放先進控制技術限值。

執(zhí)行水污染物特別排放限制的地域范圍、時間，由國務院環(huán)境保護****主管部門或省級人民****規(guī)定。

表3 水污染物特別排放限值

4.1.5 對于排放含有放射性物質的污水，除執(zhí)行本標準外，還應符合GB18871的規(guī)定。

4.1.6 水污染物排放濃度限值適用于單位產品實際排水量不高于單位產品基準排水量的情況。若單位產品實際排水量超過單位產品基準排水量，須按公式（1）將實測水污染物濃度換算為水污染物基準水量排放濃度，并以水污染物基準水量排放濃度作為判定排放是否達標的依據。產品產量和排水量統(tǒng)計周期為一個工作日。

在企業(yè)的生產設施同時生產兩種以上產品、可適用不同排放控制要求或不同行業(yè)國家污染物排放標準，且生產設施產生的污水混合處理排放的情況下，應執(zhí)行排放標準中規(guī)定的最嚴格的濃度限值，并按公式（1）換算水污染物基準水量排放濃度：

式中：

4.2 大氣污染物排放控制要求

4.2.1 現有設施自2009年1月1日至2010年6月30日，執(zhí)行表4規(guī)定的大氣污染物排放限值。

表4 現有設施大氣污染物排放濃度限值

4.2.2 現有設施自2010年7月1日起執(zhí)行表5規(guī)定的大氣污染物排放限值。

4.2.3 新建設施自2008年8月1日起執(zhí)行表5規(guī)定的大氣污染物排放限值。

表5 新建設施大氣污染物排放限值

4.2.4 現有和新建企業(yè)單位產品基準排氣量按表6的規(guī)定執(zhí)行

表6 單位產品基準排氣量

4.2.5 產生空氣污染物的生產工藝和裝置必須設立局部氣體收集系統(tǒng)和集中凈化處理裝置，凈化后的氣體由排氣筒排放。排氣筒高度應不低于15m，排放含氰化氫的排氣筒高度不得低于25m。排氣筒高度應高出周圍200m半徑范圍的建筑5m以上。不能達到該要求的排氣筒，應按排放濃度限值嚴格50%執(zhí)行。

4.2.6 大氣污染物排放濃度限值適用于單位產品實際排氣量不高于單位產品基準排氣量的情況。若單位產品實際排氣量超過單位產品基準排氣量，須將實測大氣污染物濃度換算為大氣污染物基準氣量排放濃度，并以大氣污染物基準氣量排放濃度作為判定排放是否達標的依據。大氣污染物基準氣量排放濃度的換算，可參照采用水污染物基準水量排放濃度的計算公式。

產品產量和排氣量統(tǒng)計周期為一個工作日。