水泥生产过程对环境的影响及其环保措施

第一篇：水泥生产过程对环境的影响及其环保措施

水泥生产过程对环境的影响及其环保措施

（武汉理工大学 材料学院 武汉 430070）

摘 要：水泥作为建筑工程中必不可少的建筑材料之一,在海港工程、交通工程、工业建筑、民用建筑、国防建设等领域都得到了广泛应用。水泥生产的环境影响主要体现在温室效应、不可再生能源消耗和可再生资源消耗 , 废弃物作为代替原料广泛应用于水泥生产，其带来的环境污染问题不容忽视。本文重点讲述了水泥生产过程中对环境的污染，并提出了相关的环保措施，并对我国水泥生产的前景做了相关展望。关键词： 水泥生产；排放污染；环保措施；新型干法技术 中图分类号：X24

文献标识码：A Effect Of Cement Production On The Environment And Its Environmental Protection Measures

Hou wei（Wuhan University of Technology Institute of Materials ,Wuhan 430070,China）

Abstract:As one of the essential building materials in the construction, cement has been widely applied in harbour engineering, traffic engineering, civil construction, industrial buildings, national defense construction and other areas.global warming potential, energy depletion potential and abiotic depletion potential make the main contribution to the environment impact, Environmental pollution must be noticed when more waste materials are utilized as raw materials during cement production.This article focuses on the environmental pollution in cement production process, and put out some relevant environmental protection measures, and made prospects to the cement production in China.Key words : cement production;emission pollution;environmental protection measures;new dry process technology 前言

纵观水泥发展史,自1824年诞生波特兰水泥至今187年来,由于其具有丰富的原料资源、相对较低的生产成本和良好的胶凝性能,成为当前乃至21世纪人类社会最主要的、不可替代的建筑材料。但水泥在为人类社会进步与经济发展做出巨大贡献的同时,也越来越显著地暴露出它在生产和应用方面存在的一系列问题。例如:水泥生产过程表现为能源资源消耗大、环境污染严重;水泥应用过程表现为力学性能较差、耐久性能有待提高等。这些问题的存在致使其成了最大宗的不可持续发展材料。同时,我国处于粗放型、质量效益型并存,同时向环境材料型过渡的阶段,发达国家已进入环境材料型发展阶段。因此,从全球战略意义的资源、环境与发展等问题出发,必须加强对人类社会发展和国民经济发展举足轻重的传统材料——水泥生产技术的研究,建设生态环境材料型水泥产业,已成为

武汉理工大学研究生课程论文

国际水泥工业可持续发展的必由之路。本文研究了目前水泥生产过程对环境的影响及所需采取的环保措施。

[1]2 水泥生产对环境的污染情况

水泥厂一直被看作污染源,水泥生产时主要生态问题是粉尘和烟尘。烟尘中一般含有硫、氮、碳的氧化物等有毒气体和粉尘。粉尘颗粒> 10μm的,称为落尘。颗粒< 10μm的称为飘尘,其中相当大一部分比细菌还小,尤其是直径在0.5～5μm的飘尘,不能为人的鼻毛所阻滞和呼吸道粘液所排除,可以直接到达肺泡,被血液带到全身。同时,生产水泥时排放的大量CO2是环境代价最高的“温室气体”[5 ]。水泥熟料生产污染物排放情况见表1。

表1 水泥生产对环境的污染情况（万吨）

排放物 粉尘 二氧化碳 二氧化硫 氮氧化合物 1995年 1050 36000 45 92

2000年 1380 44000 59 120

2010年 2010 61000 78.4 160 水泥生产粉尘排放量占全国工业生产粉尘排放量的27.1%;二氧化碳排放量占全国工业生产排放量的21.8%;二氧化硫排放量占全国工业生产排放量的4.85%。水泥工业是造成温室效应的CO2和形成酸雨的SO2及其NOx的排放大户。从1997年到2010年,地球大气层将因我国的水泥生产而增加CO2积累量60亿吨之多 ,对人类环境将造成严重的危害。因此,水泥工业不仅在中国,在全世界也必须走优质、低耗、高效益、环境相容的可持续发展道路。2.1粉尘排放[3]

水泥在生产中产生大量的粉尘，以烧成为例，随废气逸出的粉尘量高达产品的10%以上，因此粉尘治理一直是环境保护的重点，目前所配置的电收尘器和各种纤维织物的袋除尘器可保证粉尘排放值在50～30mg/m以下,完全能满足国家环保条例100 mg/m以内要求,但是必须看到欧美工业发达国家排放值限定在30mg/m以内,且媛烧有毒工业废弃物时,粉尘排放值限定在10 mg/m以内,这就对收尘系统装备提出了更高的技术要求。2.2有害气体的排放[3] 2.2.1 CO2排放

近年来, CO2对大气的影响愈来愈引起人们的重视,一些国家开始限制国内有关工业的CO2排放量。水泥生产时, CO2排放源自两方面 ,一方面是生产过程中,作为水泥原料的CaCO3分解生成CO2,常规的水泥生产所产生的CO2量大致为0.5kg CO2/kg熟料以上;另外燃料燃烧所生成的CO2,随着水泥生产的单位热耗下降而下降。水泥热耗从湿法6000kJ/kg熟料到预分解窑的熟料2900kJ/kg以下,其CO2排放量几乎下降了0.25kg CO2/kg熟料以上。因此减少CO2排放量的重要途径是降低预分解窑的单位热耗。扩大预分解窑产量,取代高热耗的回转窑和立窑。从总体上来降低CO2排放量。2.2.2 SOx排放

传统的回转窑和立窑生产时,原燃料中所含的硫,除了少量被熟料消纳而成熟料成分,大部分以SOx随废气排放。但是,近年来发展的预分解窑对SOx的排放有良好的控制功能,其原因是分解炉内生

333

3[2]

武汉理工大学研究生课程论文

料分解时,产生大量的具有脱硫功能的细颗粒游离石灰,此时燃料燃烧所产生的SOx随烟气经分解炉时,通常约70%～90%的硫被游离石灰吸收而作为熟料成分,熟料中硫含量<1.5%对水泥凝结时间的影响不大。[4-7]

减少SOx排放的主要措施是减少燃料中硫的含量,其含量愈低愈好。但国外近年来在水泥窑上大量锻烧价格低廉、硫含量高达 5%～6%的石油焦(热值33400kJ/kg～3550 kJ/kg且不影响产品质量,因此从资源的可持续战略观点出发,应该加强对预分解窑内游离石灰消纳SOx机理,以及游离石灰消纳SOx后,生料对预热器系统生产过程中结皮的影响,以及含硫熟料对窑内耐火砖的影响和熟料质量的影响等进行研究,从而在保证SOx排放值和熟料质量正常的前提下,适当提高水泥窑用燃料中含硫量的成分,这样可以扩大我国部分地区燃煤中含硫量偏高且目前尚未在水泥工业中应用的燃料资源和工业废弃物作燃料的应用。个别工厂使用的原料内含硫量偏高,由于硫在低温下挥发,不受已分解的SOx影响,因而需采用脱硫装置来降低SOx的排放。2.2.3NOx排放

近年来, NOx排放一直得到人们重视,水泥生产时, NOx排放的因素很多,与燃料的挥发分、燃烧温度、燃烧气氛以及燃烧装置型式等有关。总体说来,燃料的挥发分愈高,则NOx排放值愈低,若燃料中挥发分愈低,燃烧温度愈高, NOx排放值愈高。燃烧时氧含量愈高,排放量也愈高 ,为降低NOx值，预分解窑采取的措施主要是：

[10]

[8-10]窑头采用多风道低NOx燃烧器,利用燃烧器内不同风道,使气流产生内部回流,从而产生局部还原燃烧,同时改善冲量,减少燃烧时的峰值温度,上述措施可以减少NOx的生成量。

3窑尾的预热器分解炉系统内,在带还原气氛的窑废气中的分解炉不同部位,采用分级媛烧和多风道燃烧器来降低NOx排放。上述措施可以使预分解窑系统NOx排放值降低在500mg/m以内。从国内的一些预分解窑实测的数据来看,也低于此数值。采用热值高且挥发分高的工业废弃物如废轮胎,一般可降低NOx排放值约15%～35%。

由于传统的回转窑NOx排放值较高,且很难通过上述措施来大幅降低。国外的措施是降低火焰温度、喷氨水或锻烧高挥发分的工业废弃物如废轮胎、废煤油等,使之达到限定的NOx排放值。2.3 废水

水泥生产时,对水的污染主要为铬污染和一般性污染。水泥窑内温度较高,其烧成带使用镁铬砖,在碱（或硫）的作用下,稳定的3价铬转化为氧化能力极强的6价铬,当水溶液含铬量超过0.5mg/L时,对人体的皮肤、呼吸神经、肺等器官造成严重的危害,从80年代起工业化国家纷纷制定一系列环保、卫生方面的规范,对镁铬砖的残砖和水泥厂排水进行全面监控。

由于镁铬砖具有较高的抗高温性、抗化学侵蚀和抗机械应力,以及较好的结窑皮性能,且价格相对较低,因此我国目前水泥回转窑仍以镁铬砖为主。从80年代中期以来,为消除铬公害,工业发达国家明确地限制了含铬镁砖的生产,一些性能优良的无铬砖制品相继出现,如抗热化学性能和抗热机械性能的各种型号的新一代镁铝尖晶石砖、增锆白云石砖、镁锆砖,以及挂窑皮性能良好的镁铁尖晶石砖制品,在窑内使用均取得了良好的效果,消除了铬公害,上述产品正在加速推广应用。

水泥生产所产生的污水,一般经污水处理后基本上能消除有害杂质而得以回用。

3工业废弃物的应用[3]

武汉理工大学研究生课程论文

3.1 气体废弃物热能利用

预分解窑的废气一般温度在300℃以上,其热量主要用作原燃料的烘干。近年来,国内外开发了利用预热器废气的纯低温发电技术,其途径是在预热器废气系统,设置余热锅炉和低参数多级混压进汽式汽轮机,一般4级预热器预分解窑的废气热量可发电30kwh/t熟料以上,相当于水泥电耗的30%。3.2 固体废弃物物的利用

当前,一些国家在发展水泥工业时,从资源的可持续战略观点出发,利用水泥生产的特点,发展环境负荷减少型水泥和环境共存型水泥,以减少资源消耗和增加工业废弃物的利用。

一些工业废料如煤矸石,粉煤灰、废砂、铁矿渣、高炉炉渣,以及含CaO、SiO2、Al2O3等成分的淤泥,只要其成分经配料后在媛烧熟料允许的范围内,均能作原料缎烧水泥熟料。此类工业废弃物作水泥原料时,除了消纳工业废弃物外,另一优点是高炉炉渣等工业废弃物中的CaCO3已分解为CaO,用作原料后,较大幅度降低了熟料缎烧的热耗,和降低废气中CO2、NOx排放。

工业废弃物作原料的发展方向是在现有基础上,提高、扩大废弃物的使用面,以及加大城市废水处理污泥和河流淤泥的使用。发展生态水泥

新型干法水泥技术是以悬浮预热和预分解技术装备为核心,以先进的环保、热工、粉磨、均化、储运、在线检测、信息化等技术装备为基础,采用新技术和新材料,节约资源和能源,充分利用废料、废渣,促进循环经济,实现人与自然和谐相处的现代化水泥生产方法。4.1 原料预均化工艺与装备的技术进步[11-14]

为了保证大型新型干法水泥生产线的均衡稳定生产以及扩大原料资源的利用范围,自80年代以来,原料预均化技术已在我国得到广泛应用,其工艺与装备日益发展和完善,预均化效果不断提高,堆、取料各个环节实现了自动控制,减小了原料的短期和长期波动,堆场占地面积逐渐减小,节约了大量天然资源和能源等。

开发出的圆型、长型原料预均化堆场,可根据建设条件灵活运用,并可满足2000～10000t/d熟料生产线的生产要求。

4.2 生料制备系统工艺与装备的技术进步

近15年来,尤其是新型干法水泥生产技术的广泛应用,生料制备系统的工艺与装备技术进步取得明显成效:（1）国产立式磨的研究与应用取得长足进展,结构和性能日趋完善,技术指标已达到国际先进水平,生料制备已由过去球磨机为主逐步发展为高效率的立式磨为主,生料制备电耗明显降低；（2）生料粉磨装备的大型化,满足了新型干法水泥单条生产线规模不断扩大的需求。目前,球磨机和国产立式磨的单机产量可与 2500～5000t/d熟料生产线配套；

（3）我国自行研制的各种高效选粉机,广泛应用于水泥生料制备闭路系统中,为提高生料磨产量、降低电耗、提升水泥生料制备系统技术水平起到了积极作用。4.3 生料均化系统工艺与装备的技术进步

随着我国水泥工业技术的发展,生料均化技术由间歇式空气搅拌库逐步发展到投资省、操作简

武汉理工大学研究生课程论文

单、电耗低的连续式均化库。80年代开始,我国从国外引进了几种不同形式的连续式均化库,如德国的彼得斯均化室连续式均化库、混合室连续式均化库、德国的 POLYSIUS多点流连续式均化库（MF库）、丹麦F.L.S的控制流连续式均化库(CF库)和德国汉堡公司的中心室连续式均化库(IBAU库)等。

90年代以来,为了同大型新型干法水泥生产线配套,天津水泥设计院、南京水泥设计院等设计单位开发出了各具特色的连续式均化库,不仅为生料均化系统提供了高均化效果、低电耗和高卸空率的工艺与装备,同时也促进了我国新型干法水泥的技术进步和发展。

武汉理工大学研究生课程论文

4.4 熟料烧成系统工艺与装备的技术进步

窑外预分解技术是新型干法水泥技术的核心,也是当代新型干法水泥熟料缎烧技术发展的主流技术。预分解窑是在悬浮预热器窑基础上发展起来的,是悬浮预热器窑发展的更高阶段,是继悬浮预热器窑发明后的又一次重大技术创新。

近20年来，我国水泥工业熟料烧成系统的工艺与装备取得了重大技术进步:(1)成功研发出具有自主知识产权的新型高效、低阻、低NOx的预分解系统,主要技术指标达到国际先进水平，全面提升了我国新型干法水泥熟料烧成系统的国产化、大型化技术水平。至2004年底，我国已投产的500t/d级以上的新型干法水泥生产线已达55条，其中4条为1000t/d级新型干法水泥生产线。

(2)在吸收国外先进技术的基础上，我国已自行开发出了第3代控制流蓖式冷却机。采用空气梁供风、高阻力蓖床、人料均匀分配、厚料层、脉冲分风及合理的配风等新技术，解决了厚层蓖冷机冷风不易均匀透过料层的技术难点，冷风和高温熟料进行激烈的换热，一方面有利于熟料快速冷却另一方面提高了2次、3次风温度，蓖冷机的热效率已提高至72%以上，且运转率大幅度提高。

(3)我国燃烧器的发展趋势是紧跟当今世界工业发展的2大主题——节能和环保,主要体现在：1次风量小，可烧劣质燃料，耐磨损、耐变形,低NOx排放。国内已开发应用了3风道、4风道的多通道煤粉燃烧器，以及燃烧2种以上燃料的5风道的多通道燃烧器。

（4）我国生产水泥熟料以燃煤为主,新型干法水泥熟料生产使用无烟煤、低挥发份煤的生产工艺和装备已在国内10多条700～2000t/d熟料生产线上成功应用，生产用煤的挥发分低于5%，取得较好的经济效益和社会效益。

（5）不带补燃炉的纯低温余热发电技术已取得突破,并已在多家水泥厂应用。水泥窑纯低温余热发电，完全利用水泥熟料生产过程中产生的废气余热作为热源，整个热力系统不燃烧任何一次能源，可有效地减少水泥生产过程中的能源消耗，具有显著的节能效果。同时，废气通过余热锅炉降低了排放的温度，还可有效地减轻水泥生产对环境的热污染,具有显著的环保效果。4.5 水泥粉磨系统工艺与装备的技术进步

近15年来，我国水泥粉磨系统的工艺与装备技术进步明显加快，大幅度提高了水泥的产品质量、降低了水泥粉磨电耗和水泥生产成本：[10]

（1）1990年，第1台国产辊压机在江阴水泥厂投入使用以来，挤压粉磨系统工艺与装备的不断完善、不断大型化，已经形成以辊压机为中心、各种新型设备组合成为优势互补的多种粉磨新工艺,如预粉磨系统、混合粉磨系统、联合粉磨系统、半终粉磨系统等。其技术水平达到了20世纪90年代末期的国际先进水平。

挤压粉磨系统已成为水泥粉磨的首选方案，在全国普遍推广应用。最大规格已能满足与5000t/d熟料新型干法水泥生产线配套。

（2）钢球磨机大型化及其匹配设备的优化改进和提高，不仅提高了单机生产能力，满足了水泥生产线单线规模不断扩大的需求，而且有效提高了粉磨效率。

（3）在球磨机开流粉磨水泥的系统中，采用微型研磨体的高细高产磨得到广泛推广。这项技术国内最早是由合肥院完成研制开发的,并取得了5个国家的专利，荣获国家科技进步二等奖。高细高产磨技术在磨机仓位设计、磨内筛分、研磨体配比等方面已形成了自己的特色，开辟了广泛的应用 5

武汉理工大学研究生课程论文

市场。在水泥、超细矿渣、超细粉煤灰等生产中,这种开流粉磨系统已经可以达到或接近闭路系统的效果，而投资和运行成本则可以大幅度降低。

（4）采用新型耐磨材料，改善磨机部件材质，不断提高磨机综合效率和使用寿命。4.6 环境保护工艺与装备的技术进步

水泥工业对环境的污染主要为粉尘污染和排放气体（CO2 , SO2, NOx等）引起的大气污染，它关系到人类的生存环境。水泥工业要成为可持续发展的行业，必须将环境保护放在重要位置。为此，我国制订了《水泥工业大气污染物排放标准》的新标准，并已于2005年1月1日起实施，对水泥厂建设和生产提出了更高的要求。结论

水泥生产因为生产过程中会产生大量废屑、粉磨和各种有害气体而被认为是高污染行业，环境保护工作尤为任重道远。要想实现水泥生产的可持续发展，在生产过程中减少对环境的污染，在生产过程中就应该时刻注意树立环保意识，在每一个生产环节都充分考虑环境因素。新型干法水泥生产工艺与设备盛行以来，由于材料利用率的提高、废料的减少和无烟煤的使用等新技术的使用，环境污染问题已经得到了很大改善，这不但有利于水泥生产行业的健康发展,也有利于社会环境质量的提高。总之，我国目前水泥生产工艺和技术仍在朝着低能耗、高产量、少污染的方向不断发展。水泥生产新工艺与设备的出现和发展对于我国建筑材料的进步具有重要意义，目前我国的水泥工程技术已经部分达到或超过了国外先进技术，同时，我国已经成功在多个东南亚和非洲等地区援建了水泥厂，目前，针对国家淘汰落后产能的决心，我们必须加强对新工艺新设备的研发,促进国名经济的发展。

武汉理工大学研究生课程论文

参考文献

[1] 陈全德.应用高新科技建设“环境材料型”水泥工业[J].新世纪水泥导报,2001,1,1-3.[2] 吴中伟.绿色高性能混凝土与技术创新[J ].建筑材料学报,1998,1(1):1-7.[3] 陈友德.水泥生产生态化技术[J ].水泥技术.2001,4:38-43.[4] 朱天乐,何炜,曾小岚,等.中国水泥生产环境负荷研究[J ].环境科学.2006,10，(27):2135-2138 [5] 范毓林.我国新型干法水泥生产技术的创新历程[J].水泥技术,2007,(2).[6] 郝令旗,张浩云,齐国彤.新型干法水泥生产技术的现状与发展[J].新世纪水泥导报,2004,(4).[7] 宋寿顺,陈友德.新型干法水泥生产技术和立窑改造[J].中国水泥,2004,(7).[8] 刘志江.中国水泥工业的可持续发展[J].水泥技术,2004,（5）.[9] 韩仲琦.我国新型干法水泥工业的发展与展望[J].建材技术与应用,2004,（1）.[10] 王昌军,滕少朋,桂美胜.新型干法水泥生产线粉尘治理方法探讨[J].山东煤炭科技,2009,（3）.[11] 张克雷.我国水泥生产工艺与设备的进步探讨[J].中国科技博览,2010(35):636.[12] 周俊.浅析我国水泥生产主要工艺与设备的技术进步[J].科学之友:中旬,2009(5):20.[13] 张冬梅.新型干法水泥生产工艺和新设备介绍[J].硅谷,2008(22):99.[14] 徐宁,丁奇生.我国水泥生产主要工艺与装备的技术进步[J ].硅酸盐通报.2005,5:60-72.7

第二篇：陶瓷工业生产过程对环境的污染及治理措施

陶瓷工业生产过程对环境的污染及治理措施

摘要：目前我国陶瓷生产存在资源消耗大、能耗高、污染严重等问题，随着社会经济的快速发展，传统生产模式所带来的资源过度消耗与环境污染问题受到广泛关注。陶瓷生产过程中，产生的污染问题主要有废气、废水、废渣等。一方面应通过清洁生产,节能降耗，减少污染物的产生量；另一方面可通过末端治理，对工程排放的污染物进行有针对性的治理，使污染物能够达标排放，减少对环境的影响。

关键词：陶瓷工业；污染；清洁生产；治理

Ceramic Industrial Production Processes to the Environmental Pollution and

Governance Measures Abstract: At present, to China's ceramic production, there are problems of great resource consumption, high energy consumption and serious pollution.With the rapid socio-economic development, the traditional mode of production is under the spotlight, which brings about the excessive consumption of resources and environmental pollution.In ceramic production process, it results in the pollution problems mainly concluding exhaust gas, waste water and waste residue.On one hand, through clean production, it will save energy and reduce the production of pollutants quantity;on the other hand, by the end of treatment, to project the pollutants from the targeted management, contaminants can reach the standard of discharge, reducing the bad impact on the environment.Key words: ceramic industry;pollution;clean production;governance

自1993年以来我国建筑卫生陶瓷产量一直高居世界首位，1998年陶瓷砖产量占世界总产量的34.5％，卫生瓷占世界总产量的23.4％。2002年陶瓷砖年产量约25亿m2，卫生瓷年产量约5500万件，共消耗资源10000万吨，消耗能源4000万吨标准煤。到2004年我国日用瓷、建筑瓷和卫生瓷产量均位居世界第一。其中日用瓷产量高达130亿件，约占世界总产量的6成；建筑瓷砖年产量约为30亿m2(产量约占世界总产量的50％)，按20～24kg/m2计算，则每年消耗泥料和石料6000～7000万吨；按每平方米消耗燃油1.4～1.5L计算，每年消耗燃油高达4.2～4.5亿升。我国陶瓷行业的成就无疑是巨大的，但我国是一个能源和资源相对贫乏的国家，陶瓷行业是一个高能耗行业，从原料的制备到制品的烧成等各工序燃料、电力等能源成本占整个陶瓷生产成本的23％～40％[1]。虽然在为经济发展、创造就业等方面发挥了良好的作用；但同时，建筑陶瓷生产的高消耗和高污染也使当地自然环境遭到了很大破坏。陶瓷工业中的污染防治问题也越来越受到人们关注。陶瓷生产中的污染

陶瓷行业是一个高能耗的行业，能耗占陶瓷生产成本的30％～40％，陶瓷的高能耗必然带来高污染，陶瓷业对我国的环境造成很大的污染，特别是陶瓷发展迅速的瓷区及周边地区更为严重。从陶瓷工业的现状看，大部分企业分布在大、中、小城市郊区，污染点多、面广，大多数企业生产工艺落后。生产设备陈旧，污染严重。陶瓷工业污染物排放总量较大，陶瓷工业原辅材料及能源消耗过大。1.1 废气污染

陶瓷工业废气大致可分为两大类。第一大类是含生产性粉尘为主的工艺废气。这类废气温度一般不高，主要来源于坯料、釉料及色料制备中的破碎、筛分、造粒及喷雾干燥等。由于陶瓷用坯料中的粘土、长石、石英、滑石等，釉用原料中的粘土、石英、滑石等都含有游离二氧化硅[2]。游离二氧化硅的含量直接关系到矽肺的发生和发展，当粉尘中游离二氧化硅含量在10％以上(且粉尘浓度大于2mg／m3)时，会导致肺组织病变，粉尘中游离二氧化硅的含量越高，则致矽肺组织进行性病变加快，致人丧失劳动能力甚至于死亡。

第二类为窑炉烧成及部份干燥阶段的高温烟气。烟气中有毒气体的种类和数量与燃料的品种有关，在我国，日用陶瓷和墙地砖生产使用的燃料多为气体燃料和油类燃料或煤炭。产生的废气中一般含有CO、SO2、NOX、氟化物和烟尘等。这些废气排放量大，排放点多，会给环境造成严重的污染，给人类的健康带来了极大的危害。1.2 废水污染

陶瓷生产中的废水主要来自原料制备、釉料制备工序及设备和地面冲洗水。窑炉冷却水。在墙地砖的生中线中，还包括喷雾干燥塔冲洗和墙地砖抛光冷却水。原料精制过程中的压滤水，主要污染物为悬浮物，通常悬浮颗粒较细；修坯废水水量较少，但悬浮含量大，达到5000mg／L；抛光废水主要产生在研磨、抛光、磨边、倒角等工序中，主要含瓷砖粉末、抛光剂和研磨剂；设备和车间地面冲洗水包括球磨机、浆池、料仓、喷雾干燥塔的冲洗，施釉、印花机械、除铁器的冲洗等，由于各车间各工序的不同及陶瓷产品的不同使得这类废水的污染物成份比较复杂。主要有硅质悬浮颗粒、矿物悬浮颗粒、化工原料悬浮颗粒、油脂、铅、镉、锌、铁等有毒污染物废水；设备间接冷却水无污染，主要为温度升高。虽然大部分陶瓷企业都进行了污水合理处理。但还是有一些企业废水治理不够彻底，仍然有大量废水排放。大量废水的排放，将对周围的生态环境造成污染[3]。1.3 固体废物污染

全国陶瓷废料的年产量估计在1000万吨以上，陶瓷废料的堆积挤占土地，增加空气中粉尘的含量，同时耗费大量的原料，大量的陶瓷废料带来的环境问题都将制约着陶瓷工业的可持续发展。固体废物包括废品、废渣、废模型等[4]。1.3.1 废品

废品可以分生坯废品和烧成废品，上釉废品和不上釉废品。生坯废品主要来自于成型、干燥及上釉搬运等过程中，这些废料都可以在本企业内部回收再利用。但在部分日用陶瓷生产中，上釉后的废生坯或素烧后上釉的废品不能再利用，只能同烧成废品一样作建筑填土用。烧成废品来自于窑炉烧成后经检验不合格的产品，它是烧结致密化的产品，本企业很难再利用。1.3.2 泥渣

陶瓷泥渣是在废水的净化过程中产生出来的。在陶瓷生产中不含釉成分的泥渣，可以和泥料混合在湿磨阶段处理掉；含釉成分的泥渣，通常不能混入泥料，特别是日用陶瓷，如精陶、炻器等。在粗陶生产中，可以按比例少量混入带釉废生坯。在意大利部分墙地砖生产厂家，带釉废品可以混入泥料，他们实验证明釉料中的重金属被包裹在烧成坯体的玻璃基体中惰化，而生产出外观和内在质量都未受影响产品。1.3.3 废石膏

多数陶瓷生产过程中，成型都使用石膏模型（具），它们在反复使用、品种更新和破损后，都将成为废品，国内外处理一般是送至水泥厂作为原料来使用。在墙地砖和特种陶瓷生 产中，因产品用压机成型，它们没有废石膏产出。1.3.4 陶瓷抛光的废渣

这类废渣主要由玻化瓷表面和特种陶瓷表面及接口的抛光冷却水所形成，因废渣中含有来自砂轮磨料中的碳化硅、碱金属化合物及可溶盐类，很难在本企业中消化掉，国内外目前都只能将其堆埋处理。1.3.5 废石灰

在我国陶瓷生产中，石灰很少被运用，在国外主要是用来处理烧成或干燥时产生的烟气，处理后的废石灰少量被用在墙地砖的干法制粉中，大部分通过专业处理部门处理。但最近发现可混入湿磨制浆，这样废石灰能得到充分利用。清洁生产技术

清洁生产是当今世界各国普遍采取的一种新的环境战略，是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从源头削减污染，提高资源利用效率，减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环境的危害[5]。

首先可通过采用清洁生产技术和正确的过程控制等方法，提高原材料及能源的使用效率，减少资源的使用，减少污染物的产生量和排放量，减少污染处理费用,保护环境。在实施了各项清洁生产措施后，有一部分污染物仍不能够做到达标排放．则必须通过末端治理的方式进行处理，针对工程所排放的污染物进行有针对性的治理，使其最终能够满足排放标准和区域总量控制的要求。2.1 原辅材料

粉料制备及抛光磨边工序是建筑陶瓷企业产生粉尘污染和噪声污染的主要场所。特别是含游离二氧化硅的粉尘对人体会造成极大的危害。根据国外建筑陶瓷企业大多采用专业化、标准化、系列化原料进行生产的经验。我国建筑陶瓷企业也应因地制宜，逐步在生产中推广采用专业化、标准化、系列化原料替代原料的预处理。在原料加工企业则可采用专用环保设备，以减少粉尘污染和噪声污染。另外有条件的地区可采用天然气、液化石油气、轻柴油或电加热等清洁燃料代替目前广泛使用的燃煤热风炉、煤制气等，以减少废气、废渣的产生和排放量。

2.2 技术工艺及设备

优选高效节能设备，如优化窑炉结构、采用高效燃烧装置、使用节能长寿筑炉材料等，均可有效降低产品能耗。并提高产品质量；采用密闭型设备和生产技术。减少粉尘无组织排放；厂区排水采用清污分流，并全部循环使用。减少新水用量，减少水污染物排放量；压制、磨边工序采用袋式除尘器回收物料回用生产。节约原料，减少污染物排放；窑炉废热梯级利用，节约能源，减少污染物排放；可设置余热锅炉，用烟气热量生产蒸汽并用产生的蒸汽来发电或利用烟气余热产生的蒸汽来制冷和供暖。2.3 生产过程管理

采用中央自动控制设备。进行数学模型优化控制，节约电耗、物耗、能耗；对职工进行系统的岗位培训，提高职工技能，高效生产；加强设备维护保养，节约成本；加强原料的管 理和使用，减少原料损耗。末端治理措施

3.1 废气治理措施

建筑陶瓷生产过程中产生的废气主要为：喷雾干燥塔废气、窑炉烧制废气，其主要污染因子为SO2、NO2、烟(粉)尘。脱氮目前对于建筑陶瓷企业还是一件难事；脱硫除尘目前企业主要通过采用清洁能源进行控制，如采用含硫量低的油、天然气、电等。另外对煤进行脱硫改成水煤浆或者是采用煤制气脱硫后作燃料以达到除尘脱硫的作用。另外，可采取以下推荐的治理技术，见表1[6]。

以下分述两种治理技术方法：

(1)喷雾干燥塔废气治理工艺流程如图2[6]所示

图2 喷雾干燥塔废气治理工艺流程

该工艺优点为：除尘效率≥99％，粉尘排放浓度≤100 mg／m3；脱硫效率≥75％，S02排放浓度≤200 mg／m3；设备结构简单，运行稳定，维护方便；安装场地不受限制。(2)窑炉废气治理工艺流程如图3[6]所示。

图3 窑炉废气治理工艺流程

烟气进入换热器与低温烟气热交换后，进入除尘塔，在塔体内螺旋上升。与碱液多次重复碰撞、充分接触，烟气中的粉尘、SO2、NOX等有害物质留在吸收液中，净化后烟气经塔 顶脱水段脱水后进人换热器经高温烟气加热到90℃以上后外排。脱硫剂采用Ca(OH)2。工艺关键设备为脱硫除尘塔，塔内村玻璃钢加石板，易于管理；运行费用低，稳定可靠；利用换热器以高温烟气为热源加热净化烟气后，烟气中气雾成分被加热，排放烟气视觉效果良好，在环境中扩散速度加快； 喷淋系统采用陶瓷螺旋无堵塞喷头，雾化优良，耐腐蚀、耐高温、不堵塞。

3.2 废水治理措施

在陶瓷生产过程中，通常形成有大量的污染物—难以自然沉淀的悬浮物。这些泥水污染物主要来自原料经湿磨微碎处理后形成的粒径小于2µm的固体颗粒和漂尘降后被冲洗到排水沟中的泥浆废水及流失的泥浆。由于管理水平的差异，各厂所排放陶瓷废水悬浮物的浓度大小不等(1000～10000mg／L)，一般中小型陶瓷企业的排放废水量在500～1000t／d。废水中的陶泥是经过多道工序加工的基础原料，价值很高，它的流失和遗失和遗弃不仅可惜，而且对环境造成了严重污染[7]。因此，必须设法进行综合治理，它可以达到既减少污染，又使废水和陶泥得到综合利用之目的。

因废水污染程度差别较大，根据清污分流的原则，将色釉料工段的废水与坯料和其它工段产生的废水分开处理，以便回收利用，减轻处理负荷。坯料泥水是一个胶体分散体系，胶粒表面带负电，所以在处理这类废水时，须向废水中投加混凝剂，压缩双电层，降低∈电位，破坏胶体的稳定性，从而达到泥水分离的目的。具体工艺流程如下：废水经格栅去除粗大悬浮物后流入初沉池。水由泵抽送并与吸入段投加的微量PAC混凝剂混合后进入平流式沉淀池；水中的悬浮物与混凝剂经过数分钟的反应，形成水解聚合物，产生双电层压缩、吸附架桥和网捕作用而聚结沉淀，上面清水则流入清水池回用；经初沉池和反应池沉积的泥浆再泵入浓缩池，上清液返回初沉池，浓浆则通过泵按比例混入球磨浆池回收利用，也可经压榨脱水后形成泥饼备用[8]。

色釉料废水因化学成分较复杂。废水经通常的沉淀、压滤等处理后，还应采用离子交换法去除金属离子，这样处理后的水才可以回用。

废水中的陶泥是经多道工序加工的基础原料，价值很高，它的流失和遗弃不仅浪费资源而且对环境造成了严重污染。陶瓷厂各工艺阶段产生的含泥废水，常用的提取方法主要有沉淀过滤法和化学凝聚法[9]。3.2.1 沉淀过滤法

此种污泥提取方式主要是通过陶瓷厂设计建成的沉淀池实现的，常用的大致可分为三类：(1)隔板式反应及平流式沉淀池

此种系统构造简单，施工方便，目前应用最为普遍，其混凝搅拌过程是在平流沉淀前的多层隔板造成水流拐弯的搅拌作用下完成的。由于其水力停留时间长，因此容积相当大，更因为陶瓷废水一般排放量都不小，占地面积常很惊人。但是其缺点是处理效果不明显，池底污泥淤积难清理等缺陷。该类处理方法约占陶瓷行业废水处理工业总数的90％以上，而且多数均由厂家自行设计、施工。(2)斜管沉淀池(或竖流式沉淀池)众多的陶瓷厂家废水处理工程中，有7％～8％是由专业工程公司为其设计采用斜管沉淀池(或竖流式沉淀池)进行固液分离处理的，其生产能力较平流式沉淀池有一定幅度的提高，4 处理效果也理想些。但在运行中也出现一些问题，一是由于水流在斜板沉淀池中停留时间短，无缓冲余地，容易造成混凝反应不善，效果不易发挥，或未根据水质水量的变化及时间调整投药量，很快影响水质；二是由于陶瓷污泥粘度大，运行时间稍长后会在斜板问或斜管孔内积泥，给运行带来困难。(3)水力循环澄清池

一般的沉淀池，悬浮物颗粒只要沉到池底即告完成沉淀过程，而在澄清池中，则又将沉到池底的污泥提升起来，并使之处于均匀分布的悬浮状态，在池中形成稳定的悬浮污泥层，利用接触絮凝，吸附进水中的矾花，这便是澄清池的操作特点。由于上升水流的能量在池内形成一层悬浮态的泥渣层，当废水自下而上通过这一泥渣层时，其中的絮凝体被“过滤”截流下来。其混凝反应充分，固液分离彻底，处理后水质各项指标优于常规处理方法，出水浊度能被控制在4度以内。由于要满足一定的喷嘴流速来维持水力循环，因此设施须满负荷运行，进水流量便很容易控制，运行管理很方便。池底锥底角度大，排泥效果好。3.2.2 化学凝聚法

化学凝聚法的原理是促进废水中胶体的凝聚反应，即把凝聚剂加入废水中促使悬浮物或胶体粒子在静电、化学、物理方法的作用下，凝聚成小块，加快沉淀速度和便于分离处理。凝聚剂的选择需要考虑凝聚效果、凝聚时间、沉淀性能、贮存稳定性及经济性等，目前常用的无机凝聚剂为硫酸铝，该凝聚剂价格低廉，在水解时生成氢氧化物起凝聚作用，能够满足陶瓷生产避免铁质混入的要求。其缺点是适用的pH范围小，当水温较低时凝聚作用减弱，实际使用中加入少量的活性硅胶体，则能得到良好的效果。目前陶瓷废水几乎一概是用简单的AL2(SO4)3等铝盐进行“加矾”处理，少数尝试使用聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PhM)加以改善[10]。

采用单一的混凝沉降的方法治理陶瓷废水，沉淀下来的污泥板结成块，难以处理。在陶瓷厂常用的方法是用平流式沉淀池和微量絮凝剂提取污泥。一般是在调节池中靠压缩空气的搅拌作用进行水质均衡，然后泵入混凝沉淀系统。混凝采用泵前加药，水泵叶轮的搅拌作用使混凝剂与废水进行充分混合，靠混凝剂的电中和、压缩双电层和吸附架桥作用，使废水中的细小悬浮物和一些大分子有机物脱稳凝聚成小“矾花”，在反应池中小“矾花”经相互碰撞结合成较大的絮凝体，在后续的沉淀池中沉降分离。沉淀池和净水器产生的污泥依次经过浓缩、脱水。

快速凝聚沉淀装置常见型式有污泥滤层型、淤浆循环型、脉动型和混合型。淤浆循环型对废水和药剂进行二次搅拌，处理效果好，但动力消耗大。污泥滤层型较经济实用，该装置外形为锥体形，中间为混合室，周围为分离室。废水和凝聚剂在混合室搅拌混合20～30min，使悬浮物形成相当多的凝聚小块，然后从混合室底部通过凹凸板进入分离室，因水平截面越大，水的上升速度越小，水中的凝聚小块沉淀速度和上升速度达到平衡而逐渐下沉，而清水则继续上升溢流到清水池中，分离室的凝聚物逐渐增加密度，形成的污泥在浓缩部分被浓缩，每隔一定时间自动地由排泥装置排出。3.3 废渣治理措施

一般在原料车间产生的废渣．主要组成就是废坯料，因此，经净化处理后得到的废渣按一定的比例掺入坯料中利用。成形车间产生的废渣有些含有色釉料，不能直接利用，需经过 5 处理后方能加以利用，如施过渗花釉的废坯可以先化成浆，然后再通过压滤的方法将金属离子除去；或利用离子交换方法除去金属离子，保证坯料组成不产生明显的变化，然后按比例加以利用[11]。

烧成得到的废瓷坯，可以通过下述的方法加以回收利用，以便减少固体垃圾。一种方法是将部分废瓷渣经过挑选后，粉碎成细颗粒作熟料使用；二是开辟新使用途径，将废瓷砖经破碎，添加适当的结合剂(如纸浆废液、聚乙烯醇、甲基纤维素，添加量l％～2％)、助熔剂(熔块、长石、玻纤废料等。加入量10％～15％)，加工制备成透水砖，既减少了固体垃圾，保护了环境，又增加了经济效益[12]。3.4 噪声治理措施

噪声控制从控制声源、阻拦声音传播和加强个人防护这三方面考虑。并将三者有机地统一起来。陶瓷生产线对噪声的控制首先从声源上着手，尽可能地选用低噪声设备；对产生机械噪声的设备，如搅拌机、球磨机等，在设备与基础之间安装减振装置，可消声5～15dB(A)；对产生气流噪声的设备，如空压机、风机对空排气口等安装消音器，一般消声20dB(A)左右。其次在噪声传播途径上采取措施加以控制，如将高噪声车间做成封闭式围护结构，使噪声下降15～25dB(A)左右；同时，采用车间外绿化，利用树木的屏蔽作用使噪声得到不同程度的隔绝和吸收。另外，在厂区布置中，将各种高噪声车间布置在生产厂区的中部，远离厂前区和周围居民区，在噪声易超标厂界设置隔音屏障，以减轻噪声对附近居民的干扰。3.5 厂区防渗措施

为避免物料、生产废水的非正常排放对地下水和土壤造成影响，应采取以下防渗措施：(1)对生产厂区和废水储存、处理设施等采取全面防腐、防渗处理。重点区域包括原料区、产品储存仓库、危险品暂存处、泵房及废水处理设施等，车间地面全部采用防渗混凝土硬化，混凝土厚度不小于15cm。对涉及其它废水储存构筑物也采用混凝土结构，进行防腐防渗设计，以上地面建设具体施工操作应按照《危险废物贮存污染控制标准》(GBl8596-2001)的要求进行设计，确保防渗层厚度≥2mm，防渗层渗透系数≤l×10-10m／s。

(2)地面防腐防渗层构筑方法为首先将素土夯实，再在上面构筑15cm厚的防渗混凝土，然后在混凝土层上涂三层196环氧树脂(不小于5cm厚)。废水处理装置区及暂存设施采用防渗混凝土构筑，表面涂三层196环氧树脂，防渗、层渗透系数≤l×10-10m／s。

(3)废水收集池、暂存池均建设防渗水泥池，地底部做好防渗处理，池底和池壁采用混凝土构筑。废水输送构筑物采取严格防渗处理，避免废水的跑冒。

(4)生产厂区其他区域(除绿化用地之外)应全部进行硬化处理，实现厂区不裸露土层。(5)考虑污水处理设施发生非正常情况，生产废水沉淀池应按三天的生产废水产生量考虑，废水沉淀池采用前面方式做好防渗处理。结 语

建筑陶瓷工业既是高耗能工业，又是高污染工业。建筑陶瓷工业的污染防治任重道远。一方面应实施清洁生产，实现物耗最少化、废物减量化和效益最大化；另一方面加强末端控制，完善污染治理措施，使各种污染物能达标排放，减少对环境的影响。只有这样，我国建筑陶瓷工业才能由大变强，真正实现持续稳定的发展。

参考文献

[1] 王才梅,程浩,张伟伟.建筑陶瓷工业污染防治措施[J].河南建材,2010(4):12-15.[2] 张萍,陈霞.陶瓷工业污染及防治对策探讨[J].科技信息,2009(31):24-31.[3] 蒋文俊,王启军.陶瓷生产中污染的产生及处理方法[J].佛山陶瓷,2001,11(2):46-54.[4] 罗淑芬.陶瓷工业废渣在陶瓷砖坯料中的应用[J].佛山陶瓷,2009,19(4):88-97.[5] 陈世强,庄晓芳.中国陶瓷工业可持续发展问题的探讨[J].科技进步与对策,2001,18(5):132-140.[6] 陈雅兰.关于硅酸盐工业窑炉烟气中氮的氧化物几个问题探讨[J].广东建材,2004(12):121-134.[7] 付英,曾令可,王慧等.陶瓷工业废水中污泥的提取和处理[J].陶瓷学报,2009,30(3):56-78.[8] 薛福连.陶瓷工业废水治理与综合利用[J].陶瓷,2005(6):23-45.[9] 樊立永.卫生陶瓷厂废泥的回收再利用[J].陶瓷,2010(12):232-236.[10] 许爱民,曾令可.陶瓷废料的综合利用[J].中国陶瓷工业,2006,13(6):65-69.[11] 曾令可,邓伟强,刘艳春等.陶瓷工业能耗的现状及节能技术措施[J].陶瓷学报,2006,27(1):186-192.[12] 余国明,李少平,王贵生.陶瓷抛光废渣循环利用新技术[J].佛山陶瓷,2009,19(12):47-53.

第三篇：浅谈高速公路工程对环境的影响及其环保措施

浅谈高速公路工程对环境的影响及其环保措施

高速公路工程一般来说建设周期长、工程量大，改变了原有地形、地貌，对周围环境影响较大。主要表现在：路基开挖、填筑过程中破坏地表植被，容易造成水土流失；施工和运营过程中产生的废水造成水体污染；施工噪声影响周围居民生活；建筑材料存放、运输过程中产生的二次扬尘造成空气污染等。因此，高速公路工程的环保工作要根据自身的行业特点，针对高速公路工程设计期、施工期和营运期不同时期，制定并采取相应的有效措施，以减少高速公路工程给环境带来的不利影响。高速公路对环境影响分析

1.1 工程设计期对环境的影响

公路建设过程必须要经过工可研、设计、施工三个主要环节，设计和施工过程中对环保认识的不足都可能在公路建成后，对路线周围环境状况造成难以弥补的破坏。公路工程设计期对环境的影响主要表现为：占用价值较高的土地，使土地资源严重浪费；占用森林植被，造成水土流失，影响沿线动植物生长；穿越风景名胜区，破坏景区景观；穿越或靠近居民稠密区，造成大气、噪声污染；侵占有价值水体，改变天然水系的自然流态，造成局部区域水资源枯竭；深开挖和高填方路段边坡及防护工程设施设计与路域景观不协调等［1,2,3,4,5］。

1.2 工程施工期对环境的影响

施工期主要包括施工前期准备工作和正式组织施工两大活动。

施工期间由于挖土填土、借土弃土、改移河道、清理表土、开采料场等活动会造成地表和地表植被破坏，使地面裸露，加速地表侵蚀，增大地表径流，增加水土流失从而直接导致对生态环境的破坏。

施工期由于筑路材料的运输装卸、各种混合料拌合、借土开挖及弃土堆放、土石方调运、施工期区域地表扰动或裸露等活动造成扬尘污染；施工期沥青拌合和摊铺过程中产生的沥青烟，使作业区域环境空气质量恶化。

施工机械、大型土石方作业及运输车辆产生较大噪音，对沿线声环境产生不同程度的影响。

施工过程中桥梁下部施工、砂石材料冲洗、混凝土搅拌等排放的生产废水和施工队伍的生活污水以及施工机械跑、冒、滴、漏的污油及露天机械被雨水冲刷后会产生少量的有害物质如处理不当，就会直接造成水环境的污染。

1.3 工程营运期对环境的影响

随着交通量的与日俱增，交通噪声对沿线敏感点声环境质量产生不利影响，收费站、沿线服务区污水、危险品运输交通事故产生的路面径流以及公路养护维修过程中产生的有害物质对沿线农田、土壤、水体产生不利影响，沿线服务设施在运行过程中产生的废气对环境空气的影响呈逐步加重的发展趋势。高速公路各阶段的环境保护措施

2.1 工程设计期环保措施

在公路规划和可行性研究阶段，工程建设方案对环境的影响具有可控性，对项目必须进行环境影响评价并采取有效措施，以降低环境污染和避免资源破坏。在可行性研究阶段，不得占用价值较高的农业用地、森林用地和野生动植物保护用地；减少对森林植被的破坏；不破坏湿地和野生动植物栖息地。在初步设计阶段，路线方案比选要充分考虑环境治理和保护费用，并把环境治理的破坏工程列为主要比选条件。在施工图设计阶段，应进一步优化路线线形，降低边坡高度。公路构筑物设施应追求自然，并强调人文景观与自然景观相协调统一。

2.2 施工阶段环保措施

在施工前期准备阶段，建设管理单位组织施工技术与管理人员学习环保知识和有关法规，提高环保意识。施工单位要认真调查收集沿线相关资料，制定详细有效的环保措施以及环保管理办法，落实施工中的环境保护工作。在正式组织施工阶段，建设管理单位要委托有资质的单位开展施工期环境监测和环保咨询工作，通过与工程监理单位的配合，根据环境影响评价文件、批复文件以及环境保护设计中环保措施的要求，指导、监督施工单位的施工活动，防止施工活动对周围环境的污染和破坏。

2.2.1 施工期生态环境保护措施

严格划定施工范围，控制临时占地和施工便道数量，不得擅自扩大范围；施工时对农田30cm的耕层土集中堆放，用于弃土场或取土场的植被恢复；在施工过程中，挖方路段，施工与绿化、护坡、修排水沟应同时施工，做到边开采，边平整，边绿化；加强管理，保护征地范围内的林木，不得砍伐征地以外林木以及水土保持林及渠堤保护林，减少对作业区周围草地、灌木的损坏；优化全线土石方纵向调配，提高土石方综合利用率，控制取、弃土场数量，减少占用土地面积。

2.2.2 施工期声环境保护措施

混合料拌合站、构件预制场要设置在距居民点和学校200m外；合理安排施工时段，避免高噪声施工机械在同一区域内使用，施工过程中积极选用效率高、低噪声作业机械，并注意维修养护使之保持最佳工作状态；新建的施工便道、材料运输道路应远离村镇、学校，利用现有路须加强管理，控制运输时间；对重要工程施工要加强环境管理和监理工作。

3.2.3 施工期大气环境保护措施

料场、预制场和拌合站选在距离居民点下风向300m以外，对拌合设备加装二级除尘装置；料场须减少材料堆存量并及时利用，采取必要的防风防雨措施，设置围栏，并定时洒水防止扬尘，遇恶劣天气加盖毡布；水泥、石灰、砂等易洒落散装物料在装卸、运输、转运、临时存放和使用等过程中，必须采取防风遮盖措施，以减少扬尘；施工、运输道路表面采取硬化以及洒水措施，施工期间对沿线200m内有敏感点的施工路段应强化管理，合理制定施工方案，大风天气增加洒水频率，以减少对附近居民的影响；取、弃土场采取严格处理措施，防止生成新尘源。

3.2.4 施工期水环境保护措施

桥梁施工过程中，应合理安排施工时段，避免汛期施工；施工结束后，及时清理施工痕迹，将河床恢复原貌，防止河床变形或造成新的冲刷；岸上、水面桥墩基础、桥面施工过程中，须在岸侧设置围栏工程，防止泥土、施工材料进入水体；施工期间必须加强管理，严禁将含有害物质的筑路材料如沥青、油料、化学品等堆放于水体附近，必要时设围栏，并设有蓬盖，防止雨水冲刷进入水体。施工结束及时清运沿线所有废弃物，按有关规定处置，不得就地倾倒或堆放；施工场地设置必要的临时排水沟和集水池，疏导施工废水，防止暴雨时将大量泥砂和油污带入河流。在有雨水及路面径流处开挖路基时，应设置临时沉淀池，使泥沙沉淀，当路基建成，过水涵洞铺设完毕后，推平沉淀池、恢复植被；施工营地设置生活垃圾、生产废水和生活污水收集设施，定期清运。

3.3 营运期环保措施

（1）加强公路管养工作，对路面和边沟应定期清理，保证路面、边坡排水疏通，并在部分离河较近的路段和大桥处设沉淀池，防止雨水径流带大量泥沙进入河流。

（2）为防止交通事故，特别是危险品事故对水系的影响，各路段必须有专人负责公路运营环境管理，且备有应急处理措施。对装运有毒或危险品物质的车辆实行许可证制度，加强对危险品车辆的管理；服务区、收费站等生活污水集中产生地应设有污水处理设施，各种污水经处理达标后回用于公路绿化。

（3）加强交通管理，在路线靠近或穿越居民区应限制鸣笛，完善交通标志、标线，保持良好的交通运输服务状态。对受交通噪声影响严重的敏感点集中路段修建声屏障和种隔声树带，保证沿线声环境质量达标。

（4）制定运营期环境监测计划，监督各项环保措施的落实，根据监测结果及时调整环保措施和管理计划，为环保措施的实施时间和实施方案提供依据。

4、结语

高速公路在建设期和营运期必然要对环境产生负面影响，而环境保护工作越来越受到重视，因此公路施工环保工作要从源头抓起，在公路设计阶段就应重视环保措施，在施工前期，制定完整环保制度，为公路施工环保工作提供制度上的保障。在公路施工中更要切实执行环保措施和制度，将环保落到实处。加强营运期环境管理，将营运期对环境的负面影响降低到最低限度。

第四篇：水泥工业对环境的污染及其治理措施

专业：化学工程与工艺

年级：2010级4班

选题类别：水泥工业与环境

学号：2010507362

姓名：蒋博宁

成绩:

水泥工业对环境的污染及其治理措施

水泥工业是我国国民经济发展的重要基础性产业，水泥工业的发展速度和国民经济发展速度密切相关，在我国国内生产总值发展速度较快的时期往往也是水泥产量增长较快的时期。

改革开放以来，我国水泥工业发展迅猛，已经成为世界上最大的水泥生产和消费国，2005 年我国水泥产量1016 亿吨，占世界总产量的48%左右，从1985 年起到2010 年，我国水泥产量已连续26年位居世界第一位。据初步统计，我国2007 年水泥产量达到1316 亿吨，同比1978 年增长了近21倍，从1978～2007 年，我国水泥产量年均发展速度达到11 %。

我国水泥工业的快速发展主要得益于我国经济的快速发展，同时又对我国经济保持快速发展提供了重要的物质基础支持。2010年我国水泥总产量达到18.7亿吨，约占全球总产量的60%，在数量上堪称世界水泥超级大国了，但这18.7亿吨的产量却是由数千家水泥厂、数万座窑炉来完成的，平均每个厂的生产规模约10多万吨，不足先进国家平均规模的1/10。

我国水泥工业污染情况及存在的严重危害主要表现在以下几个方面：水泥生产过程中的粉尘污染、酸性氧化物SOx 和NOx及温室气体CO2的释放、噪音污染等。

一、水泥工业粉尘污染及其治理措施 1.水泥厂粉尘特点

1.1烘干物料产生的烟气

烘不同物料所产生的烟气的特性有所不同，但一般含尘浓度比较高，含湿量大且波动范围大，露点温度高，正常情况下废气温度较低，废气中粉尘粒径范围宽且有一定的腐蚀性。

1.2粉磨产生的废气

生料磨废气中的含湿量因各厂工艺不同区别较大。水泥磨入磨物料都是干料，其排风含湿量低，一般无结露危险，粉尘粒径较小。随着水泥工艺技术的进步，高效选粉机的使用会使水泥磨排出的灰尘浓度越来越高，有时会超出1000 g/ m3。

1.3立窑的烟气

立窑烟气的治理难度不是其烟气量大，也不是其粉尘浓度高，而是其烟气的“湿、蚀、变”的特殊工况。

1.4干法旋窑窑头、窑尾的烟气

干法旋窑窑头的烟气主要为冷却熟料的废气，具有颗粒粗且干燥，温度高且波动大，粉尘浓度一般较小的特点。干法旋窑窑尾烟气的特点是：烟气量大，温度高，粉尘浓度高，粉尘细而粘、比电阻值高且含有酸碱氧化物等腐蚀性烟气。窑单体操作与窑磨联合操作相互转换时，进入除尘器烟尘的工况变化较大。

2.水泥厂除尘难点与对策 2.1原材料的除尘

原材料的破碎、输送与储存过程中的扬尘点近年来改用袋式除尘器，将几个扬尘点集中除尘.但对扬尘点除尘器的选型，清、卸灰参数的确定及滤料选用存在许多问题.解决方法一般有:针对不同类型的破碎机.如在过滤风速上选择冲击式小于积压式破碎机，因为冲击式破碎机的微细粉尘易造成袋式除尘器穿袋。

2.2煤粉的除尘

由于含煤粉气体易燃易爆，成堆的煤粉在一定条件下也会自燃，所以煤磨系统除尘设备必须考虑防燃防爆、安全卸压问题，如在除尘器上设防爆阀.同时煤磨用袋式除尘器必须采用抗静电滤料（如纤维防静电混纺织物），防止由于静电引起燃烧、爆炸事故。

2.3生料粉的除尘

生料磨除尘的难点是原材料中的水气致使除尘设备结露，尤其在冬季，其关键是保温和抗结露，必要时可在磨机出口处装一小型热风炉，使废气温度高于70℃.同时冷空气的漏入也会使磨内烟气温度接近露点温度而引起普通生料磨除尘器结露，时间一长滤袋就会板结，使清灰效果恶化，故应采取措施以保证漏风率低于2%.不带烘干的生料磨可采用常温脉冲袋式除尘器。

2.4水泥粉的除尘

当前水泥磨主要采用“气箱脉冲袋除尘器”这种除尘器因采用压缩空气清灰，清灰力度较大。采用“气箱脉冲袋除尘器”的同时，还要选择能够处理高浓度含尘气体的滤料，如薄膜覆合聚酯针刺毡

具有独特的交叉微孔特性，可实现近于零排放，并且阻力低而稳定，过滤速度快，对吸湿性强、易粘结硬化的粉尘具有良好的剥离性。薄膜覆合聚酯针刺毡的正常使用寿命可达3～8年，可保证废气的粉尘排放浓度低于20 g/ m3。

2.5立窑烟气的除尘

目前，国内已有2000 多台玻纤袋式除尘器成功地运用于立窑烟尘污染的治理。另外，将传统的玻纤袋式除尘器的钢结构外壳设计成砖混结构，可以使因立窑烟气腐蚀除尘器壳体而使除尘器失效的问题得以解决。

2.6旋窑窑头及窑尾烟气的除尘

目前，国内干法旋窑窑尾有不少带余热发电锅炉，烟气温度一般为200～240℃，露点为35℃左右，可直接使用“玻纤脉冲袋式除尘器”，过滤风速经济值为0.8～1.0 m/min。烟气不需冷却但要做保温措施。因为在通风不良的烟气滞留区，除尘器外部的局部仍可能低于露点。

二、水泥生产中有害气体及其防治措施 1.坚持不断地降低水泥工业的能源消耗

我国水泥工业降低熟料烧成热耗和水泥综合电耗的潜力十分巨大。以烧成热耗为例，如果我国熟料烧成热耗都能降低到当前国内的先进水平，则熟料烧成热耗一项可节约22%，由于燃料燃烧可减少CO2排放量达0.375亿吨，相当于水泥工业减少了CO2排放 9.5%。我国水泥综合电耗在110-130 KWh/t，而国外水平仅为 90-100 KWh/t，节约潜力在20%-30%，显然，节电间接地降低了水泥工业对大气的污染。

2.通过各种措施，提高水泥熟料和水泥的质量

从目前的生产工艺和条件来看，水泥熟料不大可能脱离以硅酸钙为主要成分。其主要原料为石灰石，且必须经过高温煅烧，因此，CO2、SO2、和NOX的排放在所难免。但是通过提高水泥熟料质量，生产高性能的水泥，降低水泥在混凝土中的用量，或者通过多掺或掺人优质混合材的措施，降低水泥中的熟料用量，显然这也是降低水泥工业对大气污染的重要措施。

3.降低NOX排放的措施

据资料介绍，烟气中的氮氧化物(NOX)主要为N2、NO等。窑在高温作业时，熟料中的氮及空气中氮与氧化物生成NO等氮氧化合物，其生成数量与燃烧温度、火焰中的过量氧的多少、烟气在高温下经过的时间等因素有关。温度越高，生成的NO量越多，生成NO所需的时间也越短，一般情况下，生成的NO不分解，也极少氧化成NO2据报道，目前已有许多方法可以降低NOX 排放。有些方法已在水泥工业中成功应用，现介绍如下：a.选择性非催化还原法 b.采用低NOX 排放的分解炉

4.降低SOX排放的措施

据资料介绍，SO2仪是一种有臭味的窒息性无色气体，是污染大气的主要毒气，对人类和生物的危害也很大。SO2在空气中停留时间为几小时至一周时，在下雨或下雪时降到地面，但数量仅为20%。SO2在大气中氧化后遇到水蒸气，就变成硫酸烟雾而长期在大气中存在，其毒性比SO2高10倍，例如大气中SO2浓度为8×10-6时，人感到有刺激作用，而当硫酸雾浓度为0.8×10-6时，人就感觉到难受，当空气中有尘粒与SO2同时存在时，能产生烟雾，若当尘粒为SO2时，能促进空气中的SO2氧化，生成硫酸液沫，该液沫附着在烟尘上或凝聚在雾核上，进人人的呼吸系统，使人得癌症、支气管炎、支气管哮喘、肺气肿等多种呼吸道疾病。SO2及由它转化的酸雨，会威胁植物的生长，降低其生长率，污染江河湖泊，毒死水生动物。SO2还能腐蚀铁、铜、镍，损害CaCO3质建筑材料，能降低布匹的强度和使纸发脆，对皮带有亲和性，并使其强度下降。SO2在大气中存在，还会影响能见度、天文观察和太阳辐射。目前世界各国研究防止SO2 的方法很多，但其技术成熟、效果较好的是排烟脱硫。目前一般采用干法和湿法脱硫，湿法也是今后的发展方向。

三、水泥厂中噪音污染分析及综合治理

水泥厂噪声的特点是：声源点固定，声源种类复杂、声源分布广，声压级别高，如原料磨、煤磨、水泥磨、风机、空压机等声压级都在85~1050dB，属于强噪声源。

水泥厂噪声的危害：长期工作在噪声环境中，会导致肠胃功能紊乱，如消化不良、食欲不振、恶心呕吐等；易患心血管系统疾病，如冠心病和高血压的发病率比正常情况高出2~3 倍；噪声对视觉器官也会造成不良影响，如会导致眼痛、视力减退、眼花等症。可见，噪声对人健康的危害是多方面的，应引起水泥企业的重视。

1.噪声污染综合治理途径 1.1采用低噪设备

用立磨或辊压机替代管磨机。立式辊磨是通过挤压原理对物料进行粉磨，产生的噪声低于靠冲击力对物料进行粉磨的管式磨约20dB(A)。采用低噪声型的离心风机、三叶罗茨风机、螺杆式压缩机；或采用加工精度较高的进口设备，都可降低噪声。

1.2合理布局噪声设备

水泥厂应综合考虑噪声设备整体布局的合理性。高噪声的磨机、风机等噪声设备所在车间的布置，应尽可能远离厂前区、车间办公室、化验室等对噪声敏感的区域。如果条件允许，可用仓库、食堂、围墙等对噪声不敏感的建筑物做屏障隔声，或利用自然地形降低噪声。

1.3球磨机降噪

球磨机是水泥厂重要的设备，也是水泥企业的强噪声源，其声压级可达105 dB，通常采用隔声罩、隔声屏、筒体阻尼包覆、用橡胶衬板代替锰钢衬板、非球形钢研磨体等措施进行降噪，仅能降噪100dB左右，降噪效果不理想，要使噪声级降低到85 dB 以下，较理想的途径是采用隔声室。

隔声室降噪就是将球磨机运转区域进行封闭，降低球磨机噪声。一般水泥企业的球磨机房为两面或三面砖墙，砖墙本身的隔声量和阻尼作用已经很大，一般不做考虑。隔声室设计时，重点是考虑门、窗和磨房内墙的吸声处理。

1.4风机降噪

风机也是水泥厂一大噪声源，特别是新型干法水泥厂的窑尾排风机和熟料篦式冷却机风机，噪声高达105 dB(A)。对风机进行降噪处理，是减小水泥企业噪声污染的重要方面。

(1)风机的进出风管道安装消声器。在气流通过的管道内，将超细矿渣棉、矿渣棉玻璃丝、工业毛毡等多孔消声材料与管道内壁紧密接触，吸收噪声。消声材料的厚度可根据噪声的频率选择，高频噪声应选用较厚的消声材料，消声材料厚度小时对低频声的吸收效果较好。

(2)根据消声量确定消声器长度和消声弯头的数量。消声器有效长度长，采用消声弯头时，消声效果好，但压力损失大，较高的气流速度又会产生新的噪声。

(3)风管用阻尼材料外包扎减少通风风管传播噪音，使用阻尼涂料粉刷风机、风管。(4)增大增重风机、电机基础及采用橡胶隔振垫等隔振措施，也可用密封罩密封风机等。

(5)风机房屋采用吸声的墙体，如多孔混凝土砌块、内贴吸声材料，或采用双墙隔声墙处理等。

四、总结与展望

水泥生产企业应采用国内外先进的生产工艺和装备，充分利用各类工业固废及窑系统余热，实现节能降耗和可持续发展的目标，对废气、噪声、废水、重金属等各类污染源采取可行的治理措施，以确保废气、噪声稳定达标排放，努力做到废水对外“零”排放；对采石场进行植被恢复措施可在一定程度上减轻工程建设对生态环境带来的负面影响。同时缓解矿石开采对矿区附近居民生存环境的影响，增加当地居民收入，促进社会安定。

为了使水泥工业成为可持续发展的行业，必须通过新型工业化的道路，采用国内外成熟的先进科学和技术，节能降耗，提高水泥质量，降低对环境的污染，使水泥工业迅速转变成为环境材料型的产业，这是每一个水泥生产、科研设计者所面临的紧迫任务之一。

第五篇：加拿大油砂开采对环境影响及措施

加拿大油砂开采对环境影响及措施

油砂开采对环境的影响一致备受诟病，主要表现是：

1、开挖开采对地表植被的破坏；

2、油砂热洗对水资源的影响；

3、SAGD开采蒸汽生产过程对大气环境的影响。

油砂直挖开采主要是针对油层埋深在75米以前的地区。在阿尔伯塔，直接开挖的储量面积约为4800平方公里，约为油砂储量总面积的0.7%，但对环境的破坏是非常严重的。在现场，裸露的矿场到处可以看到。在现场我们参观了Wipisiw Lookout------SUNCOL的一个植被恢复样板。这个区域是在1976年开采并在上世纪末实施植被恢复的，经过10年的种植养护，这里植被已经得到恢复，但仔细观察与周边环境还是有较大的区别。

直挖开采的另一个环境危害就是对水资源的损害。油砂是沙土、水、沥青和石油的混合物，处理的第一步就是将油砂与90°水混合，将油砂液态化，便于传输和沙、油分离，据了解生产一吨原油约需消耗5吨的水，充足的水资源是油砂生产的关键。但同时废水（水、沥青、淤泥等）排放又对周边水资源造成损害。在现场到处可以看到废水的排放储存湖，这些水中都含有一些有害屋子，为防止禽类的进入，到处设置了稻草人和丙烷炮。据专家介绍，废水中细沙的沉淀需要三十年左右。

对于埋设超过200米的油砂矿，一般采用SAGD热采。这种方式需要消耗大量蒸汽和天然气，增加了温室气体排放。据估计，油砂开采比传统石油开采碳排放增加17%。

与其他国家一样，加拿大政府也采取了一系列的管理措施。例如：对水资源重复利用的管制，在CAGD开采中，政府只允许10%的污水外排，其余污水必须重复利用；对外排水总量的管制，有时可能造成企业停产；政府支持研发碳回收与清洁煤技术。

企业主要的环保措施有：植被恢复；技术进步减少用水量，如在开发初期吨油耗水量超过10吨，而目前得到较大改善。