馬玉光 周萍

摘 要：本文闡述了濕式除污器的工作原理和技術(shù)特點(diǎn)，重點(diǎn)介紹了濕式除污器在陶瓷行業(yè)干燥窯和噴霧干燥塔濕法脫硫尾部煙氣治理的應(yīng)用情況。通過(guò)工程實(shí)例分析表明：濕式除污器能有效去除煙氣中的粉塵微粒、SO3酸霧、氣溶膠、Hg等重金屬，并很好地解決濕法煙氣脫硫所攜帶的石膏雨問(wèn)題，最終實(shí)現(xiàn)超低排放。

關(guān)鍵詞：濕式除污器；陶瓷行業(yè)；濕法煙氣脫硫；超低排放

1 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，各種大氣污染物的排放急劇增加。近年來(lái)關(guān)于霧霾天氣和PM2.5對(duì)人體健康危害的報(bào)道時(shí)常見(jiàn)諸報(bào)端，引發(fā)了公眾的高度關(guān)注。

為了落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀和節(jié)能減排的要求，2010年新頒布了《陶瓷行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB25464-2010》。到2013年全國(guó)各地陸續(xù)有陶瓷生產(chǎn)企業(yè)因環(huán)保問(wèn)題，被當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門勒令關(guān)停、整頓；2014年5月下旬，因排污不達(dá)標(biāo)，環(huán)境治理技術(shù)跟不上當(dāng)前環(huán)保要求，42家陶瓷企業(yè)集體要求修改國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，整個(gè)陶瓷企業(yè)的環(huán)保壓力巨大，陶瓷行業(yè)迫切需要開(kāi)發(fā)一種可以協(xié)同處置多種污染物的高效除塵技術(shù)[1-4]。

2015年6月廣東佛山蒙娜麗莎集團(tuán)股份有限公司作為國(guó)內(nèi)首家陶瓷企業(yè)的試點(diǎn)單位，采用了江蘇科行環(huán)保科技有限公司研發(fā)的一種具有高效除塵、協(xié)同處置多種污染物的濕式除污器。2015年9月成功投入運(yùn)行，經(jīng)過(guò)環(huán)保部指定檢測(cè)單位檢測(cè)，各項(xiàng)指標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于國(guó)家當(dāng)前的《陶瓷工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，成功打造了我國(guó)陶瓷行業(yè)首例超低排放示范工程項(xiàng)目[5]。

2 濕式除污器技術(shù)特點(diǎn)

2.1 工作原理[6]

濕式除污器是利用強(qiáng)電場(chǎng)，使固體和液體懸浮粒子與氣體分離的一個(gè)氣體凈化系統(tǒng)。在它的電極系統(tǒng)中通上高壓直流電，在極間產(chǎn)生強(qiáng)大的電場(chǎng)，使周圍的氣體發(fā)生電離，產(chǎn)生大量的電子和正負(fù)離子。當(dāng)含塵煙氣及水霧進(jìn)入電場(chǎng)后，粉塵及微細(xì)液滴在這些電子和離子的作用下，以極快的速度荷電并在電場(chǎng)力的作用下迅速趨向與其極性相反的電極，最后放出電荷并吸附到電極上。由于濕法脫硫工藝產(chǎn)生的水霧，使粉塵凝并、增濕，粉塵和水霧在電場(chǎng)中荷電，一起被收集，水霧在收塵極板上形成水膜，水膜使極板保持清凈。噴霧清洗裝置噴出具有一定壓力的水霧噴至電極表面，加速含塵液滴順著陰陽(yáng)電極的表面向下流入灰斗，最終排入沉淀池，而凈化的氣體通過(guò)出氣口排入大氣。

濕式除污器的工作基本過(guò)程主要分三個(gè)階段：1）進(jìn)入濕式除污器內(nèi)的粉塵粒子及水霧粒子荷電；2）荷電塵粒及液滴移動(dòng)并沉積；3）噴淋清洗裝置清洗電極表面使粉塵脫落（即清灰）。濕式除污器工作原理如圖1所示。

2.2 技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

（1） 除塵效率高

由于電場(chǎng)內(nèi)部水滴的存在，水滴與粉塵結(jié)合后，使得高比電阻的粉塵的比電阻值下降，除塵效率高，可保證粉塵排放≤5 mg/Nm3。

（2） 微細(xì)粉塵捕集率高

因放電極被水霧浸潤(rùn)后，電子較易溢出，同時(shí)水霧被電極的強(qiáng)大電火花進(jìn)一步擊碎細(xì)化，使電場(chǎng)中存在大量帶電霧滴，大大增加亞微米粒子碰撞荷電的幾率，而帶電粒子在電場(chǎng)力中運(yùn)動(dòng)速度是布朗運(yùn)動(dòng)的數(shù)十倍，這樣就大幅提高了亞微粒子向集塵極運(yùn)行的速度，可以在較高的煙氣流速下，捕獲更多的微粒[7]。經(jīng)研究表明，在諸多除塵設(shè)備中，濕式除污器對(duì)1 μm以下的微細(xì)顆粒捕集率最高，如圖2所示。

（3） 液滴捕集率高

陶瓷行業(yè)濕法脫硫較多，且大多為簡(jiǎn)易脫硫，煙囪出口排放的煙氣中含有大量含有結(jié)晶物的液滴，影響了周邊的環(huán)境。濕式除污器作為煙氣治理的終端設(shè)備，通過(guò)電場(chǎng)捕集煙氣中的液滴，有效地解決了陶瓷行業(yè)煙囪下方的石膏雨現(xiàn)象。

（4） 可協(xié)同處置多種污染物

國(guó)外研究表明，在高于露點(diǎn)溫度以上時(shí)，煙氣中的SO3主要以H2SO4的微液滴形式存在。其平均粒徑在0.4 μm以下，屬于亞微米顆粒范疇。濕式除污器對(duì)亞微米顆粒的高捕捉率，可對(duì)SO3的微液滴起相同作用。

濕式除污器能夠高效地去除亞微米粒子、霧滴（包含SO3酸霧、氣溶膠、石膏雨、PM2.5），除塵效率根據(jù)運(yùn)行電場(chǎng)數(shù)不同甚至可以達(dá)到99.9 %[8]。

3 濕式除污器在陶瓷行業(yè)脫硫后的應(yīng)用情況

蒙娜麗莎集團(tuán)股份有限公司1#排氣口濕式除污器自2015年9月投運(yùn)以來(lái)，經(jīng)過(guò)半年多的穩(wěn)定運(yùn)行，目前污染物排放的各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)異。

3.1 設(shè)計(jì)參數(shù)和排放要求

設(shè)計(jì)參數(shù)與排放要求如表1所示。

3.2 工藝布置方案

根據(jù)陶瓷行業(yè)窯爐分布特點(diǎn)，決定采用煙氣集中治理、統(tǒng)一排放的改造方案，方案流程如圖3所示。

（1）治理1#排氣口所匯總的煙氣，其煙氣來(lái)源主要有：A#、C#、D#爐窯產(chǎn)生的煙氣；E#、F#、I#爐窯產(chǎn)生的煙氣；1#排放口40P01噴霧干燥塔產(chǎn)生的煙氣；

（2）治理2#排放口其中一臺(tái)40P04噴霧干燥塔產(chǎn)生的煙氣。

3.3 改造后取得的效果

（1）除塵效率高

蒙娜麗莎1#排氣口投產(chǎn)后設(shè)備一直正常運(yùn)行，粉塵排放長(zhǎng)期保持在2～3 mg/Nm3，遠(yuǎn)低于10 mg/Nm3的設(shè)計(jì)值。

（2）煙囪排出煙氣中液滴完全捕集，煙氣透明度大大提高，有效地解決了陶瓷行業(yè)在脫硫后煙囪周圍產(chǎn)生石膏雨的現(xiàn)象。

4 濕式除污器在陶瓷行業(yè)應(yīng)用的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益分析

目前陶瓷行業(yè)廣泛采用的布袋除塵器只能解決脫硫塔前的粉塵排放問(wèn)題，對(duì)SO3酸霧、氣溶膠、重金屬、酸雨難以治理。在脫硫之后加裝濕式除污器，作為陶瓷煙氣污染物排放的最后一道關(guān)口，能夠有效控制以上污染物的最終排放，為《陶瓷工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)修改單》過(guò)渡期之后的標(biāo)準(zhǔn)制定起到很好地指導(dǎo)作用。

4.1 濕式除污器系統(tǒng)布置

根據(jù)陶瓷行業(yè)窯爐分布較為分散的特點(diǎn)，采用對(duì)煙氣集中治理、統(tǒng)一排放的治理方案，即將幾條熱風(fēng)爐和干燥塔統(tǒng)一引到濕式除污器，對(duì)煙氣集中處理后排放，開(kāi)辟了陶瓷行業(yè)污染物治理的新路徑。

4.2 濕式除污器系統(tǒng)構(gòu)成

濕式除污器主要由電暈線、收塵極、高壓供電系統(tǒng)、熱風(fēng)系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)、水系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等組成。

濕式除污器的系統(tǒng)阻力約300 Pa，在低阻力運(yùn)行下對(duì)整個(gè)煙道系統(tǒng)影響不大，脫硫引風(fēng)機(jī)一般不需要改造。

4.3 濕式除污器經(jīng)濟(jì)分析

濕式除污器與采用PTFE濾袋的袋式除塵器相比，系統(tǒng)建設(shè)成本相當(dāng)；雖然在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的電耗，消耗一定的NaOH溶液，但與袋式除塵器需要經(jīng)常更換濾袋的維護(hù)費(fèi)用相比要低不少[9]。因此，從經(jīng)濟(jì)角度分析，濕式除污器更具有優(yōu)勢(shì)。

4.4 社會(huì)效益分析

安裝濕式除霧器后，能夠長(zhǎng)期、有效、穩(wěn)定地脫除煙氣中的PM2.5、SO3、重金屬等微細(xì)顆粒物，很好地解決脫硫系統(tǒng)所攜帶的液滴、酸雨、黃煙等問(wèn)題，大大改善陶瓷廠周圍環(huán)境，為當(dāng)?shù)鼐用駝?chuàng)造一個(gè)良好的工作生活環(huán)境，對(duì)提升企業(yè)形象和宣傳綠色環(huán)保產(chǎn)品理念提供了支持，對(duì)控制區(qū)域污染物排放總量起到了很好的技術(shù)支撐。

5 結(jié)語(yǔ)

濕式除污技術(shù)在陶瓷行業(yè)的成功應(yīng)用，有效地脫除了煙氣中的PM2.5、SO3酸霧、氣溶膠、重金屬等微小的細(xì)微顆粒物，為國(guó)家新的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了技術(shù)保證。可預(yù)見(jiàn)，濕式除污技術(shù)必將在陶瓷行業(yè)得到迅速推廣與應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳芳.《陶瓷工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一路走來(lái)，是喜是憂[J].陶瓷，2014（9）：54～57.

[2] 何景英，何如初.建筑陶瓷行業(yè)執(zhí)行《陶瓷工業(yè)污染物排放標(biāo)、準(zhǔn)》的探討[J].陶瓷，2008（7）：52～55.

[3] 方平，唐子鈞，等.陶瓷爐窯煙氣污染物排放特性及治理技術(shù)現(xiàn)狀[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2014（12）：68～72.

[4] 羅小根，崔宜祥，等.濕式除污器在陶瓷行業(yè)煙氣粉塵治理中的應(yīng)用[J].中國(guó)陶瓷工業(yè)，2015（10）：22～26.

[5] 信息博采.國(guó)內(nèi)首例陶瓷煙氣超低排放技術(shù)鑒定通過(guò)[J].墻材革新與建筑節(jié)能，2015（12）：66～66.

[6] 崔宜祥，陳學(xué)功，羅小根.濕式除污器在陶瓷行業(yè)煙氣粉塵治理中的應(yīng)用[J].佛山陶瓷，2015（11）：1～3.

[7] 張磊，李彥濤，等.燃煤鍋爐煙氣微細(xì)顆粒物控制技術(shù)[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2012（6）：28～30.

[8] 陳招妹，王劍波，姚宇平，尹得仕.濕式電除塵器在燃煤電廠WFGD后的應(yīng)用分析[C].第15屆中國(guó)電除塵學(xué)術(shù)會(huì)議論文集，2013（10）：1～5.

[9] 劉云.濕式電除塵技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及其在燃煤電廠的應(yīng)用探討[C].第15屆中國(guó)電除塵學(xué)術(shù)會(huì)議論文集，2013（10）：387～391.