建材工业迅速发展带来了环境污染问题。虽然生产工艺和净化技术不断完善,力求减少污染物排放,但每年排放总量仍在不断增长。建材行业对大气的污染物主要是粉尘和VOCs(挥发性有机物)。
以水泥工业为例,日产熟料2000吨的SF窑,料尘飞损量按入窑干生料质量的4%~7%计算,每天飞损量可达124~217吨,粉尘排入大气后对人体健康、环境、自然景观、生态和经济都会产生不利影响。
家具制造业的VOCs排放则主要集中在调漆、涂装、喷胶和干燥等工艺生产线。
粉尘来源于破碎、粉磨、煅烧、转运等工序;VOCs来源于调漆、涂装、喷胶、干燥等工序。
破碎、粉磨、煅烧、包装、转运等环节产生大量粉尘,飞损量大,需源头密闭收集与高效除尘。
喷漆房(底漆、面漆、清漆)、调漆房、干燥房的苯系物与非甲烷总烃排放,是无组织排放治理重点。
软体家具喷胶房等环节排放有机废气,需做好收集罩设计与集中治理,减少无组织逸散。
根据粉尘性质、浓度、粒径与工况条件,灵活选择或组合除尘工艺。
利用过滤介质制成的袋状或筒状过滤元件捕集含尘气体中的粉尘。除尘性能不受粉尘浓度和气体量影响,可捕集粒径超过0.2μm的粉尘,尤其适用于粒径1μm以上的粉尘。
以滤筒为过滤元件并采用脉冲喷吹清灰,20世纪70年代起源于日本和欧洲,具有体积小、效率高、投资省、易维护等优点。可选长纤维聚酯、复合纤维、防静电、阻燃、覆膜、纳米等滤筒。
利用洗涤液(一般为水)与含尘气体充分接触,将尘粒洗涤下来。除尘效率高、结构简单、造价低、占地小,特别适宜处理高温、高湿、易燃、易爆的含尘气体,除尘同时还能除去部分气态污染物。
利用高压电场使粉尘荷电,并在集尘电极上捕集。运行电压通常需保持40~75kV,甚至100kV以上。除尘效率受粉尘性质、设备构造、烟气流速、粉尘比电阻等因素影响。
使含尘气流作旋转运动,借助离心力将尘粒从气流中分离并捕集于器壁,再借重力作用使尘粒落入灰斗。除尘器直径、进气口尺寸、排气管直径为主要影响因素。
根据废气浓度、组分、风量与工况,选择单一工艺或组合工艺方案。
废气含细微杂尘及黏性物质时需先经四级过滤预处理(V型过滤纸→除雾过滤棉→F7级合成纤维滤袋→F9级组合式滤袋),再进入由UV-C双波段高能灯管光谱照射场和铝基纳米二氧化钛光催化层组成的UV光催化氧化设备。
水喷淋塔为两相逆向流填料吸收塔,废气经托盘分布均匀后与喷淋液在液膜区域充分接触,通过Q-PAC型填料空隙上升,废气中的乙醇、氨气等溶解于水中;后段接UV光催化氧化设备。
利用活性碳纤维、颗粒炭、蜂窝炭、耐高温高湿整体式分子筛等吸附材料对VOCs富集,饱和后强化脱附,脱附气进入催化材料床层催化燃烧降解为CO₂和H₂O。
沸石转轮将废气浓缩10~15倍后进入蓄热式燃烧炉高温氧化分解为CO₂和H₂O,高温烟气进入陶瓷蓄热体,约95%热量被吸收利用,蓄热体交替吸热放热,出口浓度优于相关标准。
建材行业粉尘与VOCs治理涉及多项标准,我司据此设计工艺并核算达标排放。
| 标准名称 | 标准编号 | 污染物 | 限值要求 |
|---|---|---|---|
| 《上海市家具制造业大气污染排放标准》 | DB31 1059-2017 | 颗粒物 | 10 mg/m³ |
| 《上海市家具制造业大气污染排放标准》 | DB31 1059-2017 | 苯 | 0.5 mg/m³ |
| 《上海市家具制造业大气污染排放标准》 | DB31 1059-2017 | 甲苯 | 2 mg/m³ |
| 《上海市家具制造业大气污染排放标准》 | DB31 1059-2017 | 二甲苯 | 5 mg/m³ |
| 《上海市家具制造业大气污染排放标准》 | DB31 1059-2017 | 非甲烷总烃 | 15 mg/m³ |
| 《锅炉大气污染物排放标准》 | GB 13271-2001 | 烟尘/SO₂ | 湿式脱硫除尘达标 |

窑头、窑尾及磨机系统粉尘治理,出口浓度稳定满足国家标准,粉尘回收利用。

喷漆房、调漆房、干燥房废气集中收集,水洗塔+UV光解净化,苯系物稳定达标。

喷胶房废气经四级过滤预处理后进入UV光催化氧化设备,非甲烷总烃满足地标限值。
水泥窑烟气采用窑尾袋式除尘/电袋复合除尘,脱硝以 SNCR(分解炉喷氨)为主、SCR 为辅,脱硫视原燃料含硫量采用湿法或半干法。我司按窑型与工况设计协同治理方案,满足《水泥工业大气污染物排放标准》(GB 4915-2013)要求。
陶瓷/砖瓦烟气含尘高、含湿大、SO2 与氟化物并存,且间歇生产、工况波动大。需采用耐高温布袋与合理的清灰制度,湿法/半干法脱硫应对 SO2 与氟,并根据窑况优化运行参数,防止结露糊袋与腐蚀。
家具涂装废气与涂装行业类似:打磨粉尘先除尘,喷漆废气经漆雾预处理后采用活性炭/沸石转轮吸附浓缩 + 催化燃烧/蓄热燃烧;干燥段废气一并纳入收集治理,执行《挥发性有机物无组织排放控制标准》(GB 37822-2019)与家具制造地标。
水泥工业执行《水泥工业大气污染物排放标准》(GB 4915-2013),颗粒物有组织排放特别限值一般为 10~20mg/m³;陶瓷、砖瓦行业执行相应行业标准与《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)。具体按地方执行标准确定。
控制烟气温度高于露点运行,采用耐高温滤袋与保温壳体,设置差压与温度监测;清灰采用脉冲喷吹并合理设定周期,停机前充分清灰排空,可有效避免结露糊袋。粉尘有燃爆风险时还需防静电滤袋与泄爆措施。