我省建筑陶瓷行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)研究

薛俊杰 白曉敏

河南建筑材料研究設(shè)計院有限責(zé)任公司（450002）

我省建筑陶瓷行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)研究

薛俊杰 白曉敏

河南建筑材料研究設(shè)計院有限責(zé)任公司（450002）

“十二五”期間，我省高起點、高水平、高質(zhì)量、因地制宜地承接了東南沿海部分建筑陶瓷產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移，且在提升建筑陶瓷行業(yè)清潔生產(chǎn)水平方面進行了不少有益嘗試，并取得了一定的經(jīng)驗。文章通過梳理總結(jié)，以期進一步提升我省建筑陶瓷行業(yè)清潔生產(chǎn)水平。

建筑陶瓷；清潔生產(chǎn)；污染防治

0 引言

我省城鎮(zhèn)化的加速發(fā)展為建材行業(yè)提供了良好的發(fā)展前景。2008年金融危機以來，尤其是“十二五”期間，我省承接了東南沿海不少建筑陶瓷企業(yè)的轉(zhuǎn)移，我省建筑陶瓷行業(yè)取得了較大的進步和發(fā)展。然而，這些企業(yè)在選址合理性、工藝、裝備、產(chǎn)品質(zhì)量、能耗、物耗、污染防治水平等方面參差不齊。近兩年來，國家環(huán)保要求不斷提高，尤其我省鄭州、開封、安陽、鶴壁、新鄉(xiāng)、焦作、濮陽等城市位于京津冀大氣污染物傳輸通道（“2+26城市”），環(huán)保要求尤為嚴(yán)格。在此背景下，梳理總結(jié)我省建筑陶瓷行業(yè)清潔生產(chǎn)水平情況，總結(jié)部分有益的清潔生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)驗，逐步實現(xiàn)從“末端治理”到“全過程控制”的轉(zhuǎn)變，對我省建筑陶瓷行業(yè)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義和長遠意義。

1 高規(guī)格引進，科學(xué)布局

建筑陶瓷項目建設(shè)規(guī)模應(yīng)符合《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2011年本）（修正）》等政策要求，鼓勵“150萬m2/a及以上、厚度小于6 mm的陶瓷板生產(chǎn)線和工藝裝備技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用”?！笆濉逼陂g，我省引進的建筑陶瓷企業(yè)單線規(guī)模多在500萬m2/a及以上，起點較高。如:晉成陶瓷（南陽內(nèi)鄉(xiāng)）單線規(guī)模600萬m2/a、英奇陶瓷（南陽鎮(zhèn)平）單線規(guī)模500萬m2/a、富得陶瓷（鶴壁山城區(qū)）單線規(guī)模600萬m2/a、銀泰陶瓷（平頂山郟縣）單線規(guī)模500萬m2/a、華港陶瓷（汝州）單線規(guī)模600萬m2/a。

在建設(shè)布局方面，我省地處中原，應(yīng)高起點、高水平、高質(zhì)量、因地制宜地承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移?！逗幽鲜〗ㄖ沾山ㄔO(shè)項目環(huán)境影響評價文件審查審批原則要求（試行）》中對我省建筑陶瓷企業(yè)建設(shè)布局作出如下要求:新建建筑陶瓷項目應(yīng)建設(shè)在包含建材產(chǎn)業(yè)定位，集中供氣、集中供水、污水集中處理等環(huán)?；A(chǔ)設(shè)施齊備的產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)或?qū)I(yè)園區(qū)，并符合園區(qū)發(fā)展規(guī)劃及規(guī)劃環(huán)境影響評價要求。鼓勵園區(qū)外現(xiàn)有企業(yè)搬遷至產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)或?qū)I(yè)園區(qū)。城市建成區(qū)、省轄市城市規(guī)劃區(qū)不允許新建、擴建建筑陶瓷項目。目前，我省建筑陶瓷企業(yè)多分布在安陽、鶴壁、洛陽、平頂山、南陽等地市的一些包含建材產(chǎn)業(yè)定位的產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)內(nèi)，環(huán)保基礎(chǔ)設(shè)施配套情況可基本滿足要求，產(chǎn)業(yè)布局整體較為科學(xué)、合理。

2 鼓勵使用清潔能源

目前我省建筑陶瓷項目能源主要包括煤制氣、焦?fàn)t煤氣、天然氣等，由于氣源不穩(wěn)定及成本等方面的原因，目前主要以煤制氣為主，但焦?fàn)t煤氣（凈化后）、天然氣的應(yīng)用在逐漸增多。使用煤制氣的建筑陶瓷企業(yè)均使用低硫煤，通過煤氣發(fā)生爐（多為兩段式）將煤轉(zhuǎn)化為煤氣作為燃料，供燒成窯、干燥窯使用；而噴霧干燥塔多使用低硫煤（水煤漿爐或鏈排爐等），也有部分直接使用煤制氣。

根據(jù)《河南省建筑陶瓷建設(shè)項目環(huán)境影響評價文件審查審批原則要求（試行）》，我省鼓勵建筑陶瓷項目使用天然氣等清潔能源。確實不具備天然氣供氣條件的，園區(qū)應(yīng)建設(shè)大型集中煤氣發(fā)生站為園區(qū)內(nèi)建筑陶瓷項目集中供氣。由于種種原因，目前省內(nèi)多數(shù)煤氣發(fā)生爐為企業(yè)自備，暫未實現(xiàn)園區(qū)集中供氣。

另外，根據(jù)《河南省2017-2018年秋冬季工業(yè)企業(yè)錯峰生產(chǎn)實施方案》（征求意見稿），全省60家陶瓷企業(yè)中，位于“2+26”城市內(nèi)的47家陶瓷企業(yè)采暖期全部停產(chǎn)4個月，省內(nèi)其他地市的13家陶瓷企業(yè)采暖期停產(chǎn)要求稍松，比前者少停產(chǎn)20 d。其中，以電、天然氣、管道煤氣等清潔能源為燃料的企業(yè)不在錯峰停產(chǎn)范圍內(nèi)，這也體現(xiàn)出我省對建筑陶瓷行業(yè)使用清潔能源的鼓勵、引導(dǎo)，符合清潔生產(chǎn)的精神。

3 采用國內(nèi)先進的生產(chǎn)工藝和設(shè)備

與沿海地區(qū)相比，我省建筑陶瓷行業(yè)起步較晚，但起點較高。“十二五”期間，我省引進的建筑陶瓷項目基本采用了國內(nèi)較先進的工藝及裝備，使用大噸位壓機、噴墨印花機，有效提升了產(chǎn)品質(zhì)量。另外，部分企業(yè)采用雙層燒成窯、多層烘干窯等先進窯型，窯爐采用高效耐火保溫材料和溫場自控系統(tǒng)，降低了能耗水平，減少了項目占地。

在余熱利用方面，爐窯燒成段余熱基本都實現(xiàn)了綜合利用，回用于烘干窯或其它用能工段。

另外，《河南省建筑陶瓷建設(shè)項目環(huán)境影響評價文件審查審批原則要求（試行）》中，鼓勵建筑陶瓷項目集中的園區(qū)建設(shè)集中制粉項目，采用封閉方式直接供應(yīng)配合料。這樣有利于控制制粉質(zhì)量，也便于對原料堆放、噴干塔制粉等重要產(chǎn)塵、產(chǎn)污工段進行集中環(huán)保處理，提升園區(qū)建筑陶瓷企業(yè)的整體環(huán)保治理和清潔生產(chǎn)水平。

4 不斷提升污染防治水平

建筑陶瓷企業(yè)污染物主要是廢氣、廢水、噪聲和固體廢物，其中以廢氣污染物 （粉塵、SO2、NOx等）為主。

近幾年來，國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格。根據(jù)環(huán)保部辦公廳 《關(guān)于征求＜關(guān)于京津冀及周邊地區(qū)執(zhí)行大氣污染物特別排放限值的公告（征求意見稿）＞意見的函》（環(huán)辦大氣函【2017】773號），位于京津冀大氣污染傳輸通道城市（“2+26”城市）的現(xiàn)有陶瓷工業(yè)，以標(biāo)準(zhǔn)修改單方式提出大氣污染物特別排放限值要求，自2018年6月1日起執(zhí)行。目前，《陶瓷工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 25464—2010，2014 年修改）的2017年修改單（征求意見稿）已經(jīng)公示。該2017年修改單主要提出了大氣污染物特別排放限值和無組織排放控制措施。

通過在環(huán)評審批、環(huán)保驗收、現(xiàn)狀環(huán)境影響評估等環(huán)節(jié)嚴(yán)加要求，在中央和省級環(huán)保督查、日常各級環(huán)境監(jiān)察等工作中嚴(yán)格執(zhí)法，目前我省建筑陶瓷行業(yè)污染防治水平基本可以滿足《陶瓷工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 25464—2010，2014 年修改）排放要求，但與今后即將執(zhí)行的大氣污染物特別排放限值尚有一定差距。

1）廢氣污染防治

有組織粉塵方面，對噴霧干燥塔、陶瓷窯及壓制成型、磨邊、拋光等生產(chǎn)工段產(chǎn)生的粉塵，主要采用袋式除塵器進行除塵。布袋除塵技術(shù)凈化效率高，通過選擇合適的濾袋材質(zhì)、過濾風(fēng)速和過濾面積等方式改變除塵器設(shè)計，可確保顆粒物穩(wěn)定達標(biāo)排放（滿足排放標(biāo)準(zhǔn)或特別排放限值要求）。

無組織粉塵控制也是我省建筑陶瓷企業(yè)應(yīng)持續(xù)強化的重點內(nèi)容。煤場、渣場、原料堆場均應(yīng)采用密閉堆場，物料輸送應(yīng)采用密閉皮帶輸送，對物料破碎、壓制成型、干法磨邊的車間或工段應(yīng)進行密閉處理。另外，廠區(qū)綠化、道路硬化、灑水保潔等措施也應(yīng)切實落實到日常環(huán)境管理工作之中。

SO2控制方面，建筑陶瓷企業(yè)SO2主要來源于陶瓷窯廢氣（主要來自于煤氣發(fā)生站的煤制氣中的S）和噴霧干燥塔廢氣。煤氣發(fā)生站應(yīng)配套建設(shè)脫硫、除塵等煤氣凈化設(shè)施，煤氣站脫硫通常采用干法脫硫，如活性炭脫硫、氧化鐵干法脫硫等。噴霧干燥塔廢氣（鏈排爐或水煤漿爐等）通常采用濕法脫硫技術(shù)，其中簡易濕法應(yīng)用最為普遍，石灰石-石膏法和雙堿法等工藝也有應(yīng)用，脫硫效率一般高于90%，SO2排放濃度大多能控制在50 mg/m3以下。若通過規(guī)范化設(shè)計的濕法脫硫設(shè)備，脫硫效率可高于95%，SO2排放濃度可控制在30 mg/m3以下。當(dāng)然，若建筑陶瓷企業(yè)使用天然氣或經(jīng)處理后的焦?fàn)t煤氣等作為能源，則一般不需再設(shè)置末端脫硫設(shè)施。

NOx控制方面，目前我省大多數(shù)企業(yè)尚未開展陶瓷窯及噴霧干燥塔的煙氣脫硝，而是通過低氮燃燒的方式來控制NOx的產(chǎn)生，即通過特殊設(shè)計的燃燒器結(jié)構(gòu)以及改變?nèi)紵鞯倪M風(fēng)比例，可適當(dāng)降低著火區(qū)的溫度，最大限度地抑制NOx的生成。目前國內(nèi)陶瓷行業(yè)噴霧干燥塔煙氣脫硝主要采用SNCR技術(shù)，也有企業(yè)采用濕法多污染物協(xié)同控制技術(shù)。噴霧干燥塔在熱風(fēng)爐煙氣800～1 100℃的合適區(qū)段，采取SNCR技術(shù)，脫硝效率可超過50%，NOx排放濃度可控制在100 mg/m3以下。陶瓷窯煙氣脫硝難度較大，目前國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)尚未開展，僅少數(shù)企業(yè)安裝了濕法多污染物協(xié)同控制設(shè)施、進行了窯內(nèi)SNCR脫硝。爐內(nèi)SNCR噴氨處理對陶瓷磚品質(zhì)的影響有待深入研究，應(yīng)用受限。目前來看，陶瓷窯煙氣脫硝可能的技術(shù)主要包括：通過優(yōu)化燃燒設(shè)備和陶瓷原料配方，降低燒成溫度等改進生產(chǎn)工藝、濕法多污染物協(xié)同控制技術(shù)（珠三角地區(qū)已有工程應(yīng)用）及正在研究開發(fā)的中低溫SCR技術(shù)等。

2）固體廢物污染防治

建筑陶瓷企業(yè)固體廢物應(yīng)按照“減量化、資源化、無害化”的原則進行妥善處置。不合格品、收塵灰、污泥等一般工業(yè)固體廢物可進行廠內(nèi)綜合利用或外售處置；焦油等危險廢物應(yīng)按照《危險廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18597—2001）及其修改單的要求，在廠內(nèi)設(shè)置“三防”暫存場所，并交由有資質(zhì)的單位進行處置。

3）噪聲污染防治

建筑陶瓷企業(yè)噪聲防治難度不大，與水泥等其他建材企業(yè)防治措施基本一致，主要措施有：建造封閉式圍護結(jié)構(gòu)，加裝消聲器、基礎(chǔ)減振設(shè)施以及廠區(qū)的合理布局，通過距離衰減，一般可實現(xiàn)廠界噪聲達標(biāo)排放。

4）廢水污染防治方面

廢水污染防治方面，目前我省建筑陶瓷企業(yè)生產(chǎn)廢水基本不外排，生活污水經(jīng)處理后回用或外排至園區(qū)污水處理廠。拋光廢水、設(shè)備及車間地面沖洗水等生產(chǎn)廢水主要污染物為SS及色度，經(jīng)廠內(nèi)二級沉淀污水處理設(shè)施處理后回用于球磨制漿工序，不外排。生活污水經(jīng)廠內(nèi)生化處理設(shè)施單獨處理后回用于綠化抑塵或外排至園區(qū)污水處理廠集中處理。

另外，煤制氣時，煤氣冷卻中會有酚水產(chǎn)生。含酚廢水較難處理，是建筑衛(wèi)生陶瓷企業(yè)一個重要污染源。兩段爐煤氣站的含酚污水由酚類、氰化物、焦油、懸浮物、硫化物、氨氮、氯化物等有害物質(zhì)組成。其中酚類以一元酚為主，以苯酚含量最高，其次還有間對甲苯酚，其來源于冷卻及凈化煤氣過程中的間接冷卻器洗滌水和含酚冷凝水。以兩段爐煤氣站為例，產(chǎn)生的酚水量約為100 kg/t煤左右。含酚廢水主要污染物COD14～20 g/L、揮發(fā)酚1.5～3.5 g/L、石油類0.6～1.5 g/L[1]。含酚廢水若單獨處理，主要處理方法包括萃取、汽提、吸附等物化法、化學(xué)氧化法、生化處理法等，高濃度（＞1g/L）含酚廢水須回收酚后，再進行處理[2]。

對于建筑陶瓷行業(yè)，往往利用現(xiàn)有生產(chǎn)線進行燃燒分解處理，主要包括與煤粉混合制備水煤漿作為燃料（水煤漿爐）燃燒、高壓霧化噴入熱風(fēng)爐（如鏈排爐）內(nèi)與煤一起燃燒、利用煤氣發(fā)生爐余熱將酚水汽化后通入煤氣發(fā)生爐內(nèi)燃燒等[3]。園區(qū)建設(shè)大型集中煤氣發(fā)生站對含酚廢水的處理及環(huán)境管理具有較大的優(yōu)勢。

5 提高思想認(rèn)識，加強管理

目前，我省建筑陶瓷企業(yè)工藝、裝備水平、污染防治水平等整體較好，但環(huán)境管理方面則較為一般，這主要與企業(yè)清潔生產(chǎn)意識不強、積極性不夠等有直接關(guān)系。

建議企業(yè)應(yīng)不斷提高企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和員工的思想認(rèn)識水平，加強管理，建立規(guī)范的管理制度。管理措施是企業(yè)清潔生產(chǎn)中一個不可忽視的因素，清潔生產(chǎn)的管理涉及到陶瓷企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動的每一個方面，需要企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和員工的積極參與，逐步推動企業(yè)走上清潔生產(chǎn)的軌道。

6 結(jié)論及建議

整體來看，我省建筑陶瓷產(chǎn)業(yè)發(fā)展較晚，但高起點、高水平、高質(zhì)量地引進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，科學(xué)規(guī)劃布局，從工藝、設(shè)備、能源等方面高標(biāo)準(zhǔn)要求，不斷提升污染治理水平，我省建筑陶瓷行業(yè)清潔生產(chǎn)水平處于國內(nèi)先進水平，通過清潔生產(chǎn)工作的開展，在一定程度上達到了“節(jié)能、降耗、減污、增效”的目的。但在以下方面仍需改進:

1）清潔生產(chǎn)具有持續(xù)性，需要持續(xù)投入較多資金。因此，政府應(yīng)給予更大的優(yōu)惠和支持，從經(jīng)濟層面鼓勵企業(yè)持續(xù)開展清潔生產(chǎn)工作的積極性。

2）就我省建筑陶瓷行業(yè)現(xiàn)狀而言，通過開展清潔生產(chǎn)審核，可以為企業(yè)帶來較為明顯的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益,建議通過示范性工程案例的開展，轉(zhuǎn)變企業(yè)思想認(rèn)識，不斷提升我省建筑陶瓷行業(yè)清潔生產(chǎn)水平。

3）要大幅地提高企業(yè)的清潔生產(chǎn)水平，需要關(guān)鍵或重大的技術(shù)進行支撐。一些重大的關(guān)鍵技術(shù)和裝備無法在陶瓷行業(yè)推廣和運用，如：低溫快燒、一次燒成工藝、微波干燥和輔助燒成、陶瓷窯脫硝技術(shù)等，是導(dǎo)致整個陶瓷行業(yè)清潔生產(chǎn)水平難以提高的瓶頸[1]。

[1]余姝潔.淺談陶瓷行業(yè)的清潔生產(chǎn)[J].佛山陶瓷,2012(6):35-37.

[2]李玉標(biāo).含酚廢水的處理方法[J].凈水技術(shù),2005,24(2):51-54.

[3]段光福.建筑衛(wèi)生陶瓷企業(yè)煤氣站煤氣脫硫和酚水處理[J].河南建材,2015(3):19-21.