我國工業(yè)爐窯環(huán)境保護(hù)治理研究

邱震宇

（山西省襄垣縣環(huán)境監(jiān)測站， 山西 長治 046200）

進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國在工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展迅猛，取得了舉世矚目的發(fā)展成就，為我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)打下了堅(jiān)實(shí)的工業(yè)基礎(chǔ)。但與此同時(shí)，工業(yè)設(shè)備發(fā)展的滯后性也隨之顯現(xiàn)，尤其是當(dāng)前我國環(huán)境污染問題形勢嚴(yán)峻，對于環(huán)境保護(hù)和治理也達(dá)到了前所未有的高度。我國是一個(gè)發(fā)展大國，對于能源的需求已經(jīng)十分緊迫，而工業(yè)爐窯的高能耗、高污染的現(xiàn)實(shí)也理所當(dāng)然的成為了當(dāng)前關(guān)注和治理的重點(diǎn)。因此，對于工業(yè)爐窯的環(huán)境治理研究也成為了當(dāng)前亟待解決的現(xiàn)實(shí)問題。

1 我國工業(yè)爐窯的污染成因及危害

1.1 成因

我國的工業(yè)爐窯發(fā)展時(shí)期較早，技術(shù)性能指標(biāo)相對于當(dāng)前的要求具有明顯差距，工業(yè)爐窯在工業(yè)生產(chǎn)中主要是一種加熱設(shè)備，并且在工業(yè)生產(chǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的能源消耗，工業(yè)爐窯經(jīng)過煤炭等工業(yè)燃料的燃燒加熱，還會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣、煙塵、噪音等，對于生態(tài)環(huán)境與社會(huì)生活環(huán)境產(chǎn)生了不利影響。同時(shí)，由于我國的工業(yè)建設(shè)規(guī)模較大，工業(yè)爐窯在各行各業(yè)中都進(jìn)行了廣泛的應(yīng)用，對于能源的需求也十分巨大，由于工業(yè)爐窯的普遍性，使設(shè)備在使用和管理過程中產(chǎn)生不確定性，管理難度大，管理方法與管理標(biāo)準(zhǔn)難以進(jìn)行有效統(tǒng)一，也使得其對環(huán)境的影響范圍較大。

1.2 危害

由于工業(yè)爐窯屬于高能耗的高溫設(shè)備，在使用過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，對生產(chǎn)材料進(jìn)行加熱、焙燒、冶煉、熔化等工序，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生各種不利于環(huán)境的有害氣體，給社會(huì)生活環(huán)境與自然生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生重大污染，其主要包括:煙塵、氮氧化合物、碳?xì)浠衔?、一氧化碳、二氧化硫等多種有害物質(zhì)。

1）工業(yè)爐窯利用的能源本身就具有一定的污染粉塵，由于工業(yè)爐窯生產(chǎn)技術(shù)滯后和長期使用管理不足等問題，使燃料在進(jìn)行燃燒轉(zhuǎn)化時(shí)由于空氣混合不均或者燃料本身的問題導(dǎo)致燃燒不徹底，產(chǎn)生大量的煙塵，隨著空氣進(jìn)行傳播擴(kuò)散。

2）工業(yè)爐窯使用的多種燃料中，大部分都含有硫的成分，通過高溫的燃燒會(huì)產(chǎn)生二氧化硫，并且它主要是一種刺激性很強(qiáng)的氣體，通過空氣的傳播，對周邊居民的身體健康產(chǎn)生巨大的影響，通過進(jìn)入人體肺部導(dǎo)致各種疾病的產(chǎn)生。同時(shí)，由于工業(yè)爐窯的大量使用，使二氧化硫濃度升高，如果與空氣中的水汽產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，形成硫酸煙霧，導(dǎo)致了人們常說的酸雨產(chǎn)生，加大危害的面積，并會(huì)對農(nóng)作物、土壤、建筑等產(chǎn)生重大影響。

3）在工業(yè)爐窯進(jìn)行使用時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生大量的氮氧化合物，其也是主要的空氣污染源之一，也是當(dāng)前最難以防治的有害氣體。它所形成的環(huán)境污染是巨大的，也是產(chǎn)生酸雨的主要成因，通過與碳?xì)浠衔镞M(jìn)行反應(yīng)，最終形成光化學(xué)煙霧，嚴(yán)重威脅人體的健康，并且會(huì)對自然植物的生長產(chǎn)生長期的危害，嚴(yán)重的會(huì)造成植物的大面積死亡。

4）其最常見的危害，就是工業(yè)爐窯在燃料的燃燒過程中，不能保證完全燃燒，從而生產(chǎn)大量的一氧化碳，這種氣體是一種無色無味的有毒氣體，對人體具有重大的危害，吸入過量會(huì)導(dǎo)致窒息和死亡。

2 我國環(huán)境保護(hù)的現(xiàn)狀和目標(biāo)

2.1 現(xiàn)狀

近年來，由于工業(yè)爐窯的落后生產(chǎn)與有效治理手段的缺乏，導(dǎo)致我國部分地區(qū)空氣質(zhì)量明顯下降，霧霾問題持續(xù)爆發(fā)，對人們的正常生產(chǎn)和生活造成了極大影響，對自然生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了重要的損害。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，自2013年開始，我國部分城市變成了“霧都”，尤其是我國的工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，更是霧霾產(chǎn)生的重災(zāi)區(qū)，如北京、天津、河北等地，霧霾的平均持續(xù)時(shí)間達(dá)到了20多天。在霧霾形成的元素中，17%為氮富集有機(jī)物和18%的燃煤排放物，這正是工業(yè)爐窯所產(chǎn)生的主要危害性氣體[1]?，F(xiàn)階段，我國的居民健康指數(shù)不斷下降，大量的環(huán)境污染問題，導(dǎo)致近年來癌癥發(fā)病率持續(xù)升高，已經(jīng)成為了危害人類健康的主要元兇。由此可見，我國的環(huán)境保護(hù)問題必須得到足夠的重視，2015年開始，我國也進(jìn)行了史上最嚴(yán)的環(huán)境檢查整治，實(shí)施了嚴(yán)格的治理措施，也為我國當(dāng)前的環(huán)境保護(hù)提供了重要的借鑒。

2.2 目標(biāo)

針對我國當(dāng)前的工業(yè)污染現(xiàn)狀，重點(diǎn)提出了相關(guān)的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，制定出了切實(shí)可行的發(fā)展目標(biāo)。一是環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。對加大產(chǎn)業(yè)調(diào)整力量提出了明確的規(guī)劃和部署，要求積極推廣和利用清潔能力，淘汰落后產(chǎn)能和技術(shù)設(shè)備，對于有害氣體的排放標(biāo)準(zhǔn)作出了具體的規(guī)定，有效實(shí)現(xiàn)了工業(yè)排放的集中統(tǒng)一管理，促進(jìn)了工業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。二是制定了各個(gè)爐窯行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。尤其是工業(yè)爐窯的排放，制定了更為嚴(yán)格的排放指標(biāo)，提高了工業(yè)爐窯的生產(chǎn)準(zhǔn)入門檻，對于不合格的技術(shù)進(jìn)行全面的升級與淘汰，形成了產(chǎn)業(yè)技術(shù)的良性發(fā)展，帶動(dòng)了產(chǎn)業(yè)技術(shù)的更新，有效的減少落后產(chǎn)能。

3 工業(yè)爐窯的環(huán)境治理策略

3.1 落實(shí)政策引導(dǎo)

環(huán)境保護(hù)政策是指導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要依據(jù)，由于我國的特殊國情，我國的環(huán)境保護(hù)工作起步較晚，對于環(huán)境保護(hù)體系建設(shè)仍在努力的探索階段。而當(dāng)前我國的工業(yè)發(fā)展形勢，對于環(huán)境保護(hù)的迫切要求，也使的對于環(huán)境保護(hù)必須加快實(shí)施步伐[2]。我國的工業(yè)爐窯數(shù)量龐大，使用管理程度不一，對于目前進(jìn)行的集中統(tǒng)一管理，要更加深入細(xì)致的進(jìn)行調(diào)查研究，以環(huán)境保護(hù)政策為主要依據(jù)，實(shí)行嚴(yán)格的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)為指引，貼合于工業(yè)爐窯的實(shí)際進(jìn)行有效的綜合治理，落實(shí)淘汰一批、治理一批、發(fā)展一批的總體目標(biāo)，以環(huán)境保護(hù)為根本的出發(fā)點(diǎn)與落腳點(diǎn)，切實(shí)保證環(huán)境治理的扎實(shí)有效，提升環(huán)境保護(hù)的水平。特別是對于工業(yè)污染嚴(yán)重的地區(qū)，針對工業(yè)爐窯的使用情況，進(jìn)行有針對性的納入統(tǒng)一管理范疇，摸清底細(xì)、查清情況，認(rèn)真落實(shí)相關(guān)管理政策，從促進(jìn)環(huán)境優(yōu)化改進(jìn)為突破口，把握好管理與整治標(biāo)準(zhǔn)，積極組織協(xié)調(diào)，有效利用各方監(jiān)管力量，全方位、多角度進(jìn)行整治排查，以各區(qū)域?yàn)橹饕獑挝?，進(jìn)行有針對性的政策督導(dǎo)，立足于地方工業(yè)爐窯的使用與管理實(shí)際，切實(shí)制定好整治計(jì)劃，與地方部門形成有效合力，齊抓共管，促進(jìn)工業(yè)爐窯在生產(chǎn)使用過程中的污染源得到有效治理。

3.2 動(dòng)員企業(yè)自治

工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)是工業(yè)爐窯的第一責(zé)任人，也是進(jìn)行環(huán)境保護(hù)需要重點(diǎn)利用的要素，企業(yè)作為我國的重要組成部分，在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)的同時(shí)，更需要積極承擔(dān)社會(huì)責(zé)任。積極開展好企業(yè)的動(dòng)員發(fā)動(dòng)，抓住管理的命脈和根基，有效實(shí)現(xiàn)企業(yè)的自覺治理，促進(jìn)環(huán)境保護(hù)措施的深入落實(shí)，同時(shí)減小對工業(yè)生產(chǎn)的影響，最大程度的實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)效果。針對環(huán)境保護(hù)的政策落實(shí)，要以企業(yè)為主體，通過政策法規(guī)的宣講，環(huán)境保護(hù)內(nèi)容的針對性教育，認(rèn)真進(jìn)行動(dòng)員學(xué)習(xí)，把好政策的落實(shí)關(guān)，讓企業(yè)在發(fā)展中以此為據(jù)，嚴(yán)格落實(shí)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，把工作落實(shí)在第一步，更加有利于企業(yè)的發(fā)展，更加有利于政策的落實(shí)。在工業(yè)爐窯的使用過程中，讓企業(yè)明白當(dāng)前的環(huán)境保護(hù)形勢和趨勢，充分結(jié)合工業(yè)爐窯的使用實(shí)際，分清主次與利害關(guān)系，從經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的角度進(jìn)行探討，以能源節(jié)約的角度進(jìn)行分析，以社會(huì)發(fā)展的角度進(jìn)行看待，傳遞重要的社會(huì)責(zé)任，體現(xiàn)環(huán)境保護(hù)過程中的人性化，促進(jìn)企業(yè)的自覺改造升級。

3.3 實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級

隨著我國工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，在技術(shù)領(lǐng)域解決工業(yè)爐窯的污染問題已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。當(dāng)前大量的工業(yè)爐窯還處于落后的狀態(tài)，要進(jìn)行全面的整治，技術(shù)升級是最好的選擇，通過技術(shù)的更新能夠節(jié)約大量的資金和時(shí)間成本，減少企業(yè)的生產(chǎn)壓力和生存壓力[3]。

3.3.1 工業(yè)爐窯內(nèi)部主要改造

1）在設(shè)計(jì)時(shí)按照相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)形成科學(xué)的拱角度，使燃料在燃燒時(shí)能夠充分，防止形成有害煙塵。

2）科學(xué)設(shè)置二次燃燒的位置，能夠讓燃料與空氣進(jìn)行充分的接觸，促進(jìn)燃燒的效率，既能提升熱能又能節(jié)約成本。

3）盡量在燃燒前期對燃料的硫固化，形成固化硫，從而有效減少二氧化硫的氣體排放。

4）利用富氧燃燒技術(shù)應(yīng)用，讓燃料與氧氣形成合理的比例，促進(jìn)充分燃燒，減少有害氣體的生成。

5）對燃料的選擇，盡量選擇清潔能源燃料（如:潔凈的焦?fàn)t煤氣、天然氣等清潔燃料以及利用工廠余熱、電力熱力等進(jìn)行替代）。

3.3.2 工業(yè)爐窯外部治理

1）干法除塵。其主要原理就是利用重力、離心力與慣性對產(chǎn)生的粉塵進(jìn)行捕捉搜集，減少顆粒物的排放。

2）濕法脫硫除塵。特點(diǎn)是脫硫系統(tǒng)位于煙道的末端、除塵器之后，脫硫過程的反應(yīng)溫度低于露點(diǎn)，所以脫硫后的煙氣需要再加熱才能排出。由于是氣液反應(yīng)，其脫硫反應(yīng)速度快、效率高、脫硫添加劑利用率高。

3）濕法脫硫+靜電除塵。靜電除塵是一種較為先進(jìn)的設(shè)備，主要是利用靜電的電離吸附，對極其微波的顆粒物進(jìn)行吸附，除塵能力較強(qiáng)，對于污染物排放的改善具有重要作用。

3.3.3 工業(yè)爐窯深度治理

全面淘汰環(huán)保工藝簡易、治污效果差的單一重力沉降室、旋風(fēng)除塵器、多管除塵器、水膜除塵器、生物降塵等除塵設(shè)施，水洗法、簡易堿法、簡易氨法、生物脫硫等脫硫設(shè)施。

4 結(jié)語

我國當(dāng)前的環(huán)境保護(hù)形勢嚴(yán)峻，環(huán)保政策也更為嚴(yán)格，工業(yè)爐窯作為工業(yè)生產(chǎn)中主要的污染源頭，環(huán)境整治勢在必行，結(jié)合當(dāng)前的發(fā)展實(shí)際，工業(yè)產(chǎn)業(yè)化的深入調(diào)整，工業(yè)爐窯必須要進(jìn)行全面的改造升級，迎合我國的健康可持續(xù)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)，在環(huán)保領(lǐng)域走在國際前列，維護(hù)好我國的生態(tài)發(fā)展水平，實(shí)現(xiàn)我國的全面綜合可持續(xù)發(fā)展。