论水泥工业三废处理技术的应用

骆　鎏

摘要：介绍了水泥生产线生产过程中产生废气的情况，针对废气排放特点，采用包含末端治理在内的综合治理措施进行治理；对水泥生产废水处理回用工程可行性、经济性等进行探讨，并提出切实可行的工艺流程；对水泥生产中废料处理，采取的措施等。

关键词：水泥；废气；废水；废料；治理

中图分类号：F01

文献标识码：A

文章编号：1672-3198(2009)13-0276-01

1引言

水泥(英文：cement)是指粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。水泥是重要的建筑材料，用水泥制成的砂浆或混凝土，坚固耐久，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。

2水泥的生产工艺

水泥的生产工艺，以石灰石和粘土为主要原料，经破碎、配料、磨细制成生料。喂入水泥窑中煅烧成熟料，加入适量石膏(有时还掺加混合材料或外加剂)磨细而成。

水泥生产随生料制备方法不同，可分为干法(包括半干法)与湿法(包括半湿法)两种。

3水泥工业三废及处理

所谓“三废”，就是“生产过程中，产生的废料(废煤碴、废石碱、废煤灰等)、废气(排放、残余等气源再利用)、废水(自然排泄工业废水等)”的概称。

水泥生产过程产生的废气污染物主要是粉尘，其次是SO₂、NO_x等。水泥生产的废水中，有机物含量低，主要含粒径不同的颗粒物，主要污染物为SO₂。水泥生产的废料有离心成型后的废浆、搅拌成型和浇灌的撒落料及拌制混凝土的剩余混合料、冲洗搅拌机的水浆、蒸汽锅炉废渣、粗细集料(砂、石)筛(洗)余物、废品及其他边料。下面分别介绍水泥生产中三废处理技术的应用。

3.1废气

水泥生产的特点为物料处理量大，粉状物料或成品输送环节多。在物料破碎、输送、粉磨、煅烧、包装、储存等环节中，几乎每道工序都伴随着粉尘的产生和排放。产生的粉尘类型主要有：(1)原料粉尘；(2)煤粉尘；(3)水泥窑粉尘；(4)熟料粉尘；(5)水泥粉尘。粉尘的排放方式分为有组织排放和无组织排放两大类。有组织排放包括从热力设备烟囱和各种通风设备排气筒排放的粉尘。无组织排放包括各种物料在装卸、运输、堆存过程中自由散发出来的粉尘。粉尘最大的排放源为窑尾废气，其次是窑头废气。SO₂、NO_x等产生于熟料煅烧过程，由窑尾烟囱排入大气。

治理措施：为了有效地控制废气的产生和排放，工程采取了以下综合措施：(1)从工艺流程设计、布置上尽量减少扬尘环节；(2)选用扬尘少的先进设备；(3)粉状物料采用空气输送、链式输送机等密闭式输送设备；(4)带式输送机布置尽量降低物料落差并加强密闭；(5)配备洒水车，设置洒水管道，对石膏、原煤、矿渣等物料露天堆场和物料运输道路洒水降尘；(6)加强绿化，厂区内的绿化面积占可绿化面积的81.4％；(7)对有组织排放点设置相应废气处理装置。

结论：(1)在采取综合治理措施后，各废气排放点废气各项排放指标均符合《水泥厂大气污染物排放标准》(GB4915—1996)中二级标准；该厂粉尘无组织排放符合《水泥厂大气污染物排放标准》(GB 4915—1996)二级标准。治理设施运行稳定、综合治理效果良好。(2)水泥厂的废气排放，特别是粉尘无组织排放情况，同企业的内部管理情况直接相关。强化企业内部管理是水泥厂废气长期、稳定地实现达标排放的关键和有效保证。

3.2废水

水泥工业生产用水量大而对水质要求不高，主要用于旋转窑冷却、地面冲洗、冲洗磨机等，其生产废水一般未经处理直接排入地面水体，严重时造成河道淤塞，影响了人们正常的生活生产用水。水泥工业生产废水主要含不同粒径的细小颗粒，而水泥生产对用水水质要求不高，因此，对水泥生产废水进行处理并回用，不但具有环境社会效益，而且经济效益也十分显著。

水泥生产废水主要污染物为SS，废水中SS主要以粗分散系和胶体分散系两种形态存在。其中粗分散体系占总悬浮物的80％－90％，在自然沉淀状态下就能较容易去除。处理的关键在以胶体状分散体系存在的SS。

治理措施：通常对于以胶体状存在的sS，主要靠投加混凝剂，通过混凝剂水解产物压缩胶体的扩散层，达到胶体脱稳而相互聚结；或者通过混凝剂的水解和缩聚反应而形成的高聚物的强烈吸附架桥作用，使胶粒被吸附粘结。针对水泥生产废水的特性，经过充分的试验论证，采用聚合氧化铝为絮凝剂，压缩双电层，降低电位，然后投加少量PAM作助凝剂，靠其大分子的吸附架桥功能，将脱稳的细小颗粒凝聚成较大的颗粒，提高沉降速度，从而达到泥水分离的目标，SS处理效果显著。根据试验结果，废水中CODcr和SS具有线性关系，CODcr随SS的变化而变化。因此，水泥废水的治理主要以去除SS为目标，只要SS降低了，CODcr就随之降低。具体流程如图1示:

3.3废料

水泥制品企业往往忽视企业本身废渣废料的综合利用，以致侵占农田、堵塞河道、污染环境。经济合理地处理这些废渣废料，特别是用于农房墙体生产，既可解决农房墙体材料急需的大量原材料，又可增加企业的经济效益，具有一定的现实意义。

离心成型后的废浆这种废浆含有5％－8％的水泥，可作墙体材料的胶绪材使用；搅拌、成型和浇灌的撒落料及拌制混凝土的剩余混合料，后者性能较好，可作为农房墙体材料的基本混合料，前者可作混合料；冲洗搅拌机的水浆其性能与离心成型的废浆大致相同，可作胶结材或混合料使用；蒸汽锅炉废渣这种废渣经破碎筛分可分别替代粗细集料，不过用作粗巢料时，要防止混凝土成型时出现分层现象I粗细集料砂、石筛洗余物；废品及其他废地坪、废砖瓦及混凝土边料这些材料经破碎筛分后，可替代粗细集料。

治理措施：(1)废渣砖：利用离心成型的废浆作胶结材，加入适量的炉渣人工或机械破碎作集料，再加混凝土撒落料，人工拌和均匀后放人钢模内夯实成型，经自然养护即为废渣砖尺寸与普通粘土砖相同，主要用于围墙砌筑；(2)废料实心砌块：利用撒落料和剩余混合料，掺加一些砂、石筛余物和炉渣作集料，经人工拌和均匀，在钢模中振动密实成型，白然养护后即为废料实心砌块毫米，可用作单层房屋的墙体材料；(3)房屋基础用的水泥条石利用撒落料和剩余混合料，掺加冲洗搅拌机的水浆和部分砂、石筛余物，经人工拌和后，在钥模中夯实成型，自然养护后即得水泥条石；(5)室内外地坪方砖：利用离心成型后的废浆、撒落料和砂、石筛余物或混凝土制品的边料，经人工拌和后，在模子中夯实成型，即为地坪方砖厘米，此砖生产在各厂较为普遍；(6)其他：如花墙、花格栏杆和水泥墩子船台上使用等。

4结论

通过对水泥工业中“三废”的综合处理应用，不仅给企业带来可观的经济效益，还具有一定的社会效益。水泥生产中，废水、废气和废料的处理回用工程的实施，不但具有环境、社会效益，而且具有十分显著经济效益。