2012年以來，全國各地日漸泛濫的灰霾天氣逐漸引起社會各界的關(guān)注，大氣污染已升級到民生問題而引起高層重視。此前，大氣污染防治進(jìn)展緩慢，治理效果不佳不斷引起民眾的不滿。新一屆政府上臺后，對治理灰霾進(jìn)展十分重視，甚至投資上百億元進(jìn)行治理。如能使用一種高精度過濾元件，對現(xiàn)行工業(yè)廢氣進(jìn)行二次除塵，使煙塵濃度降低到1mg/Nm3或更低數(shù)值，勢必能有效緩解當(dāng)前灰霾程度。
1全國大氣污染現(xiàn)狀
2013年我國能源消耗37.6億tce[1]，工業(yè)含塵廢氣排放總量達(dá)6.0×1013Nm3，以至全國60%以上的國土出現(xiàn)過不同程度的灰霾天氣[2]。2013年，安徽省省會城市合肥全年天空氣污染天數(shù)182天，而“中度污染”以上天數(shù)多達(dá)76天，“嚴(yán)重污染”天數(shù)占6天，在采用可吸入顆粒物(PM10)單因子評價時，該省16個地級市中，僅一市空氣質(zhì)量達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-2012)二級標(biāo)準(zhǔn)(70μg/Nm3)[4]。
2問題分析
2013年煙塵排放大戶中電力行業(yè)的絕大部分鍋爐(含其它鍋爐)依舊執(zhí)行GB13223-2003煙氣粉塵排放標(biāo)注，水泥工業(yè)也是執(zhí)行的GB4915-2004粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)以及鋼鐵行業(yè)的GB13456-1992粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)，上述老標(biāo)準(zhǔn)中對粉塵排放要求≥50mg/Nm3，致使工業(yè)廢氣中粉塵含量異常偏高。以上水泥行業(yè)為例，如果按照當(dāng)時執(zhí)行的《水泥工業(yè)大氣污染物治理標(biāo)準(zhǔn)》GB4915-2004計算，僅在廢氣集中的窯磨燒成系統(tǒng)排放的煙塵量就約30萬t，而這些粉塵絕大部分處在2.5μm以下[5]。
以1 條5 000t/d熟料生產(chǎn)線為例。全線大小揚(yáng)塵點共約50個，煙氣排放總量約在165.3萬Nm3/ h 。其中，窯磨煙氣49.2萬Nm3/h、溫度180℃～200℃，窯頭余風(fēng)33.3萬Nm3/h 、溫度200 ℃ ～ 250 ℃ ， 水泥磨2×18.3萬Nm3/h、溫度100℃，煤磨7.8萬Nm3/h、溫度80℃～90℃，上述四處煙氣總量126.9萬Nm3/h，占全廠煙塵排放總量的77%。由此可以得出抑制當(dāng)前水泥工業(yè)排塵的節(jié)點還應(yīng)該集中在回轉(zhuǎn)窯燒成系統(tǒng)、生料磨、水泥磨以及煤磨系統(tǒng)，對應(yīng)部分粉塵排放情況見表1。
由此可見，為了達(dá)到新排放標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，水泥工業(yè)窯頭、窯尾的電除塵器幾乎無一例外地要作進(jìn)一步的技術(shù)改造。原有的袋式除塵器，也要通過強(qiáng)化管理或采用高溫復(fù)膜濾袋，這都需要投入大量資金才能實現(xiàn)。
3解決方案
3.1技術(shù)總則
使用高效LP過濾元件，對現(xiàn)有除塵廢氣經(jīng)行二次除塵，實現(xiàn)煙塵的超低排放?，F(xiàn)以水泥行業(yè)為例進(jìn)行論述如下：
(1)規(guī)范水泥企業(yè)單條生產(chǎn)線多點排放，把生產(chǎn)線主體排氣口減少到3個以下。
(2)對以上3個以下的排放點進(jìn)行高精度過濾，實現(xiàn)1mg/Nm3排放。
(3)加強(qiáng)管理實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。
3.2系統(tǒng)實施方案
使用高效LP過濾元件，對包括電力、化工、水泥等所有場合的高溫含塵廢氣進(jìn)行二次高效過濾，實現(xiàn)粉塵超低排放。具體實施方案以某廠5 000t/d水泥熟料生產(chǎn)線為例做以介紹：
將包含石灰石破碎及輸送(非礦山)、石灰石預(yù)均化堆場及輸送、砂巖破碎及輸送、輔料熟料庫、石灰石熟料庫及輸送、原料房及廢氣處理、生料均化庫及生料入窯、煤粉制備、窯頭、熟料儲存及散裝、原料堆場及輸送、石膏破碎及輸送、混合材儲存、配料等26項粉塵排放節(jié)點并為一組，稱為系統(tǒng)1;包含水泥配料、水泥粉磨、水泥儲存、輸送、汽車散裝、水泥包裝及成品庫等4項并為另一組，稱為系統(tǒng)2。分別給系統(tǒng)1及系統(tǒng)2增設(shè)1臺高精度除塵設(shè)備和1臺引風(fēng)機(jī)見表2、圖1。
3.3技術(shù)優(yōu)勢
(1)大量粉塵減排，實現(xiàn)超低排放。
(2)便于執(zhí)法部門管理監(jiān)督。
(3)現(xiàn)有的主體除塵器不需要升級改造。
(4)杜絕生產(chǎn)過程事故排放。
4效益分析
4.1投資分析
以5 000t/d水泥熟料為例，投資估算見表3，設(shè)備綜合技術(shù)指標(biāo)見表4。
4.2經(jīng)濟(jì)效益
(1)實施本項目后，全國水泥廠所有除塵器一律不再需要進(jìn)行為實現(xiàn)達(dá)標(biāo)新標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)改造，估計將節(jié)約總費用100億元。
(2)實施本項目后。全國每年可多回收(200~300)×0.967=(193~290)萬t水泥粉料，按每噸粉料50元計，總節(jié)約費用9 650~14 500萬元。
(3)實施本項目后，粉塵可達(dá)標(biāo)排放，全國1 580條水泥熟料生產(chǎn)線，按每線每年粉塵排污費60萬元計算，每年可為水泥行業(yè)節(jié)約9.48億元的排污費。
4.3社會效益分析
(1)有效緩解灰霾天氣。項目實施后，全國每年總減排量可達(dá)193~290萬t，大大改善大氣及環(huán)境質(zhì)量，降低周邊地區(qū)的PM2.5和PM10的數(shù)值，改善居民健康狀況。
(2)明顯降低粉塵含量。可使水泥廠周邊10km以內(nèi)降低粉塵顆粒物濃度降低44.7μg/Nm3(以每周有效一次降雨計)。
(3)有望改善酸雨程度。如果將C1或C2出風(fēng)口高溫?zé)煔庵苯右敫咝P過濾元件設(shè)備，經(jīng)高效除塵后上SCR脫硝，可輕松實現(xiàn)NOx排放濃度≤100mg/Nm3的電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，顯著降低水泥廠周邊地區(qū)硝酸雨量，明顯改善酸雨對水泥廠周邊地區(qū)的危害。
5結(jié)論及建議
使用新型高精度過濾除塵設(shè)備可以有效降低工業(yè)廢氣煙塵排放總量，如能大范圍推廣使用，必能有效緩解甚至解決當(dāng)前我國面臨的灰霾問題。該設(shè)想能否得到有效實施，除了市場因素外，還需要社會各界的扶持、支持以及政府的強(qiáng)制執(zhí)行。為實現(xiàn)工業(yè)粉塵超低排放的美好愿景，建議國家早日出臺相關(guān)政策法規(guī)。
(1)出臺好的政策。建議國家出臺大氣治理補(bǔ)貼及稅收優(yōu)惠政策，鼓勵污染企業(yè)主動新建或者改建環(huán)保處理設(shè)備。大力扶持大氣環(huán)保企業(yè)發(fā)展，給予開展此類企業(yè)給多的稅費補(bǔ)貼以及較低利率的銀行貸款。
(2)制定新的標(biāo)準(zhǔn)。通過新產(chǎn)品新技術(shù)的降低排放量建立更加嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，以技術(shù)創(chuàng)新達(dá)到快速治理大氣污染的目標(biāo)。
(3)提升新的產(chǎn)品。鼓勵高效高性能的新產(chǎn)品投入市場，加快污染企業(yè)環(huán)保投資，進(jìn)一步降低污染企業(yè)大氣排放量。
(4)鼓勵新的模式。允許環(huán)保企業(yè)及準(zhǔn)備上高效治污設(shè)備的排污企業(yè)通過融資租賃、銀行貸款等融資方式降低企業(yè)投入成本，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
