陶瓷废气处理方法大全11篇

陶瓷废气处理方法篇（1）

（接上期）

三、自由式RTO焚烧炉在直燃式焚烧炉改造中的应用

由于单塔式和双塔式RTO焚烧炉的结构都很庞大，价格昂贵，现在国内中小型企业大部分都采用直燃式焚烧炉，因此对直燃式焚烧炉的节能改造具有重大意义，特别是对于立式上胶机所采用的直燃式焚烧炉的节能改造意义更加重大。

由于单塔式和双塔式RTO焚烧炉的蜂窝陶瓷都是直立布置，结构也都很庞大，不适合于直燃式焚烧炉的节能改造。而自由式RTO焚烧炉的蜂窝陶瓷都是平行布置，结构可大可小。因此自由式RTO特别适合于直燃式焚烧炉的节能改造。

直燃式焚烧炉的节能改造一个方面是设备改造，一个方面是工艺调整。

（一） 直燃式焚烧炉的设备改造

1. 上胶机废气量的准确计算是关键

通过对上胶机废气量的准确计算，确定焚烧炉炉膛的体积和各台风机的风速与流量，是改造的第一要点。

2. 直燃式焚烧炉的炉膛改造

直燃式焚烧炉的炉膛是改造的重点，根据对上胶机废气量的准确计算，确定炉膛的体积，并在炉膛中根据废气流量平行布置蜂窝陶瓷。调整各台风机的风速与流量。经由采用自由式RTO改造了的直燃式焚烧炉，由于其废气经过废气管二次预热，蜂窝陶瓷的温度比单塔式RTO焚烧炉还高，废气更加容易自燃。因此经过改造的一拖二（一台焚烧炉拖二台立式上胶机）的直燃式焚烧炉，可以做到一个月或更加长时间的连续生产，都只燃烧废气，不需要启动燃烧机（燃烧机可以拉出到炉外），焚烧炉一直是零耗油，即使当前最昂贵的单塔式焚烧炉也达不到这样的效果，实际这时这台经过改造的直燃式焚烧炉已经变为自由式RTO焚烧炉。

3. 改造费用

根据笔者多年工作经验，当前国内许多覆铜板企业的直燃式焚烧炉的炉体，风机等配置都是过量的，将一台焚烧炉对一台立式上胶机，改造为一台焚烧炉对二台立式上胶机，这些配置都还够用，所以用自由式RTO焚烧炉来改造直燃式焚烧炉，只是改造直燃式焚烧炉原来的炉膛，安装蜂窝陶瓷成为蓄热式炉膛，其他方面不需要做太大改动，因此改造费用非常低。

4. 蜂窝陶瓷粘堵

经过改造的直燃式焚烧炉，由于它的废气经过二次预热，使废气的温度更加高，低分子物不容易沉积。因此蜂窝陶瓷没有单塔式、双塔式等其他焚烧炉的蜂窝陶瓷那么容易粘堵，生产过程安全性比单塔式、双塔式焚烧炉都要高。当胶液中填料量比较大时，总有一些填料会残留在蜂窝陶瓷上，形成白色粉末，只要用压缩空气吹吹就可以了，但这种情况在单塔式、双塔式RTO焚烧炉上，清理就很困难。

5. 焚烧炉维修保养费用

由于经过改造的直燃式焚烧炉的蜂窝陶瓷是平行摆放，人可以自由进出其通道，维修过程非常简单，维修保养费用比单塔式、双塔式等其他焚烧炉低很多，蜂窝陶瓷也非常容易清理。

（二） 焚烧炉改造中的工艺调整

焚烧炉的节能，除了焚烧炉必须是蓄热式，焚烧炉的结构与上胶机必须匹配之外，生产过程焚烧炉的工艺调整也起相当重要作用。只有工艺条件合适，才能达到明显降低燃料消耗的目的，因此焚烧炉节能的工艺调整也非常重要。焚烧炉的工艺调整包括上胶机的生产速度的调整、炉膛温度的调整、各台风机工作状态的调整，炉膛压力的调整等等。

1. 上胶机的生产速度的调整

由于蓄热式RTO的蜂窝陶瓷必须先蓄上一定热量以后，才能发挥RTO焚烧炉节能效果。因此，上胶机必须有一定的生产速度，保证起码的废气供应量，才能达到燃料很少消耗或零消耗目的。从多次试验结果看，上胶机的生产速度的提高，对于燃烧机的燃料消耗减少，有一个突跃性效果。当上胶机的生产速度提高到一定值以后，焚烧炉油耗就迅速下降并趋于零油耗。

在生产速度达到突跃点之前，蜂窝陶瓷可以被加入到炙热状态，能够将废气点燃，这时焚烧炉燃烧机进入“熄火状态”。但由于废气量不能够维持稳定量供给，排风机连续带走炉膛热量，使蜂窝陶瓷温度明显降低，不能将废气点燃，这时燃烧机就必须重新点火燃烧。这时燃烧机可以是“小火燃烧”，如果废气量没有达到可以维持只燃烧废气状态，但其量还是会接近突跃点，这时燃烧机将是“熄火――小火”转换，焚烧炉还处于油耗比较低状态。生产速度越接近突跃点，燃烧机“熄火”时间就越长，油耗就越少。

如果上胶机生产速度比较低，产生的废气虽然可以达到使燃烧机进入“熄火状态”，但由于其量比较少，炉膛温度下降比较快，燃烧机很快由“熄火状态”转变到“小火燃烧”，并很快转变到“大火燃烧”。生产速度越慢，产生的废气量越少，燃烧机大火燃烧时间就越长，焚烧炉油耗就越高。

2003-2004年，笔者在对一台卧式上胶机进行FVO产品生产试验，在提高生产速度试验时，发现随着生产速度的提高，虽然油耗会逐步减少，当生产速度达到22m/min时，焚烧炉的燃烧机突然停止喷油燃烧，但这时焚烧炉的炉膛仍是通红，即废气产生“自燃”维持焚烧炉正常运转，并且在该条件下，焚烧炉维持了连续一个星期的“自燃”状态，这是我们第一次获得连续生产零油耗，当时都很激动。我们发现，焚烧炉的燃烧机从喷油燃烧到不需要燃烧机点火燃烧，完全由废气连续“自燃”维持焚烧炉运转，上胶机的生产速度有一个突变点。在这个突变点以前，焚烧炉需要燃烧机点火燃烧，到这个突变点以后，燃烧机就进入完全不燃烧状态，当时我们完全没有这方面经验。

后来笔者在对用于立式上胶机的改造过程，也出现相同情况。当二台立式上胶机的生产速度都达到12m/min以上时（采用一台焚烧炉对二台立式上胶机），焚烧炉的燃烧机就进入不燃烧状态，完全靠废气“自燃”维持焚烧炉正常运转。当上胶机的生产速度低于12m/min时，那怕只低零点几米，焚烧炉的燃烧机就需要点火燃烧才能维持焚烧炉正常运转，并且每小时需要燃烧10-15kg/h柴油。虽然上胶机降低生产速度减少了有机溶剂挥发量，但它与燃烧机柴油消耗突跃增加，是不成比例的。

因此，上胶机生产速度提高对于焚烧炉节能，或进入“自燃”是非常重要的，在接近临界条件时，只适当提高上胶机的生产速度，就可以达到明显降低焚烧炉油耗的效果。并不是所有焚烧炉在上胶机生产速度提高时都能够达到“自燃”状态。首先焚烧炉的炉膛结构必须比较合理，并接近最理想状态；第二是炉膛中蜂窝陶瓷或其他相应的耐火砖的布局比较合理并接近最理想状态。只有在这两个条件都完备以后，上胶机生产速度提高时，焚烧炉的燃烧机才能够达到“自燃”状态。

2. 炉膛温度的调整

通常，比较高的炉膛温度，可以使蜂窝陶瓷得到更高的预热温度，炙热的蜂窝陶瓷使有机废气更加容易“自燃”。对于单塔式，双塔式RTO和自由式RTO焚烧炉，炉膛的温度通常达到850-950℃甚至更高。当生产过程，在各方面条件都比较合适，焚烧炉油耗仍达不到理想效果时，可考虑是否是炉膛温度的问题。

3. 废气温度的调整

对于改造后的直燃式焚烧炉，提高废气的温度，可以使有机废气更加容易达到“自燃”状态，特别是对于炉膛中摆放有蜂窝陶瓷，或有耐火砖的焚烧炉，其影响更加明显。

4. 各台风机工作状态调整，炉膛压力调整

风机工作状态的调整，特别是废气风机的风速风量的调整，保证上胶机的有机废气完全送入焚烧炉，同时保证上胶机烘箱废气浓度在安全范围，这对于上胶生产的安全性是很重要的。炉膛压力的调整，使炉膛处于微负压状态，对焚烧炉安全生产和燃烧机的保护都有重要作用。当焚烧炉燃烧机处于熄火状态时，炉膛处于微负压状态可以避免燃烧机因为“回火”（炉膛火焰压向燃烧机）而使燃烧机线圈被烧毁。炉膛处于微负压状态与废气风机与引风机的风速很有关系，可以通过风机的频率来调节。

5. 及时清理焚烧炉管路与上胶机与焚烧炉之间的管路

由于有机废气中包含许多的低分子物，焚烧炉废气通道很容易出现粘堵。笔者在清理一台多年没有清理的焚烧炉废气管路时，有机废气中的低分子物凝结成为块状，大块的接近300-400mm，形状就像用树脂做的假山工艺品一样，半透明的废气通道几乎全被这些东西所被堵塞，焚烧炉随时都有爆炸的危险。焚烧炉的废气通道也出现如图9的堵塞。焚烧炉的废气通路的及时清理，非常重要，它是焚烧炉节能的需要，也是焚烧炉安全生产的需要。

如果焚烧炉在生产过程长期没有清理，或炉膛温度偏低，都容易出现管路粘堵情况。如双塔式焚烧炉通常在蜂窝陶瓷多孔砖的下方放入部分陶瓷环，陶瓷环的规格多种多样，因使用者要求不同而不同。这些陶瓷环是无序堆放的，它们必须有一个支撑，通常用钢网支撑，这些瓷环，蜂窝陶瓷很容易产生粘堵，必须经常进行清理（见图10）。

四、蓄热材料的选用

（一） 蜂窝陶瓷的结构

由于陶瓷类物质具有耐高温及与放热效果都好等优点，被广泛用来作为RTO焚烧炉的蓄热材料，比较常用的是方形蜂窝陶瓷多孔砖。

当前，用的比较多的蜂窝陶瓷多孔砖的规格是： 150×150×150、150×150×300（mm），孔数：25×25、40×40、50×50、60×60等。蜂窝陶瓷砖的截面孔主要为正方形，且孔道是相互平行的直线道结构，这种结构大大降低了气孔流经的阻力。 使用时把它堆放起来，让前后每块砖的孔对齐就可以，相当方便。对于直燃式焚烧炉改造，通常采用孔径为2.5 mm的方形蜂窝陶瓷砖，叠放起来比较方便， 蜂窝陶瓷砖的结构示意图见图11。

对于单塔式和双塔式RTO焚烧炉，由于蜂窝陶瓷是直立叠放，炉膛下部是蜂窝陶瓷的低温区，在这里的蜂窝陶瓷最容易出现粘堵。为了解决这个问题，人们一直在不停的探索，包括在蜂窝陶瓷的低温区应用大孔径蜂窝陶瓷，或将它们做成片式，在它上面压有许多沟槽，当把它一块一块组合在一起时，就形成许多的孔，有人把它称为“饼干式” 蜂窝陶瓷砖。采用“饼干式” 蜂窝陶瓷砖目的是它具有蜂窝式陶瓷多孔砖堆放方便的优点，又比蜂窝式陶瓷多孔砖好清理。但“饼干式”陶瓷砖的孔数太少，蓄热效果低，所以只能作为炉的下层砖。为了提高焚烧炉的热效果，有人在蜂窝陶瓷中加入催化剂，它是一种贵金属，能够降低有机废气在蜂窝陶瓷上“自燃”温度。即使在较低的炉膛温度下，并且没有达到有机废气自燃点，有机废气也能够着火燃烧，进一步提高焚烧炉节能效果，对于这种蜂窝陶瓷，通常它的通孔比较小，如用在汽车尾气处理的一些蜂窝陶瓷。但在FR-4生产中，溴及其他某些化学物质会使催化剂“中毒”，使其失去作用，因此，使用时要慎重。

（二） 蜂窝陶瓷的材质

热膨胀系数是选用蜂窝陶瓷的一个重要参数，通常选用热膨胀系数小的陶瓷材料，它是防止蜂窝陶瓷碎裂的一个重要参数。通常是采用高铝土，堇青石，莫来石的混合材料来制造。

五、自由式RTO废气焚烧炉在含酚废水处理方面的应用

含酚废水处理一直是酚醛树脂工业的老、大、难的问题。我们曾经试用过“生化法”，“活性污泥法”，“离子交换树脂吸附法”等等，都存在处理不彻底，或产生二次污染的问题。后来我们从日本引进了一台废水焚烧炉，将含酚废水雾化喷入到该炉中焚烧，将有机物烧掉，但耗油量相当大，在能源短缺的时代，也不是一个好方法。后来国内许多酚醛树脂厂，纸基覆铜板厂，三合板厂将含酚废水混在煤中，放入锅炉中烧掉，也有一些厂将含酚废水喷到锅炉中烧掉等方法。将含酚废水混在煤中，甲醛的气味相当大和刺眼，危及操作者健康。我们也试用过将含酚废水用喷枪喷入锅炉的方法，但是含酚废水中存在不少低分子物，很容易堵塞喷嘴，而且，这些含酚废水在锅炉中是否能够彻底燃烧，都没有经过检测。只能说它是一种没有办法的处理方法。

后来，我们也尝试将含酚废水雾化喷入直燃式废气焚烧炉中焚烧，碰到的第一个问题仍是含酚废水很容易堵塞喷嘴，采用过滤网也不能杜绝这个问题，因为随着低分子树脂进一步反应，还有沉淀产生，还是会产生黏堵，因此直接喷入法不合适，很难连续下去；第二是冷的含酚废水喷入焚烧炉中，炉温下降很快，油耗增加太多，并且也很难连续生产。

陶瓷废气处理方法篇（2）

Abstract: along with the national industrial structure adjustment, ceramic industry, how to realize the energy conservation and emission reductions, develop circular economy, green ceramic as an industry development focus on problems. This paper from the energy conservation and emission reduction, circular economy and avoid secondary pollution, analyzed the ceramic industry in environmental protection and management and main technical points of the problems, and put forward the corresponding measures countermeasures.

Keywords: ceramics, environment, pollution, prevention and treatment

中图分类号：J527文献标识码：A 文章编号：

随着全球经济化、信息化时代的到来，国家、企业及人民的环保意识也在不断提高，我国正在逐步改变经济至上的发展模式，相继提出节约资源、节能减排、循环经济及绿色经济等环保理念与政策措施。

作为“两高一资”的陶瓷行业在环境保护与管理上亦取得了不小的进步和成果，然而随着全球经济危机的到来和“十二五规划”的出台，对污染严重、产能过剩、重复建设、资源能源消耗较为严重的陶瓷行业环境保护及管理提出了更高的要求，因此，解决陶瓷行业在环境保护与管理上的技术难题迫在眉睫。

1. 陶瓷行业如何经济有效实现节能减排

“节能减排”是要求各行业加强用能管理，采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，从能源生产到消费的各个环节，降低消耗、减少损失和污染物排放[1]。体现了我国的环境保护要求中以预防为主的核心思想。

我国陶瓷工业能源利用率低，一般为30%左右，而日本、美国、欧美等发达国家约为50—60%左右，由此可见我国陶瓷行业能源利用率尚有较大的提升及改进空间。可从以下几方面经济有效地实现节能减排。

1）改进产品性能参数实现节能减排

据研究统计，如降低陶瓷砖厚度，不仅可以降低原料消耗，亦可大大降低能耗[3]。

另外，具有国际先进水平的仿古砖、哑光砖等新产品其生产技术对能耗要求较低，不仅可降低产品生产成本，也减少污染物排放。

2）加强节能减排管理

建立“目标明确，责任清晰，措施到位，一级抓一级，一级考核一级”的节能目标责任和评价考核制度。严格执行国家固定资产投资项目节能评估和审查制度。研究建立并实施科学、统一的节能减排统计指标体系和监测体系。

2. 如何实现循环经济及“绿色陶瓷”

循环经济(cyclic economy)本质上是一种生态经济，它要求运用生态学规律来指导人类社会的经济活动。是通过资源高效和循环利用，实现污染的低排放甚至零排放，保护环境，实现社会、经济与环境的可持续发展。循环经济是把清洁生产和废弃物的综合利用融为一体的经济[4]。

然而我国陶瓷工业资源利用率低、污染大、能耗高、政府监管力度薄弱等问题突出。应从以下三个方面来解决上述问题。

1）资源的高效利用和循环利用

陶瓷行业提高资源利用效率可从节能、节水、节材、节地和资源的综合利用等方面着手，使用无毒无害原材料替代有毒有害材料（如使用无铬等全成原料替代有铬等原材料、使用新型颜料替代挥发性强有机颜料等）、清洁能源替代高硫高灰能源（如使用天然气、轻柴油、生物质燃料替代煤、重油等）。

另外，陶瓷行业可通过高效管理和生产技术替代低效管理和生产技术、高质能源替代低质能源、高性能设备替代低性能设备、高功能材料替代低功能材料，高层工业建筑替代低层工业建筑等来促进资源的利用效率提高。

另一方面，在一些生产环节用余热利用、中水回用，零部件和设备修理和再制造，以及废金属、废塑料、废纸张、废橡胶等可再生资源替代原生资源、再生材料替代原生材料等资源化利用等以“低”替“高”、“旧”代“新”的合理替代，实现资源使用效率的提高。

2）废弃物的无害化排放

在陶瓷工业推广废弃物排放减量化和清洁生产技术，应用燃煤锅炉的除尘脱硫脱硝技术，工业废油、废水及有机固体的分解、生化处理、焚烧处理等无害化处理，大力降低该工业生产过程中的废气、废水和固体废弃物的产生量。扩大清洁能源的应用比例，降低能源生产和使用的有害物质排放。

①相对于陶瓷工业中产生的废气等对环境的影响，采用清洁的能源如天然气、冷煤气等，可大大减少废气的排放。但是清洁能源的价格往往相对较高，所以中小型的企业还是更加青睐使用煤炭作为燃料。因此，改善燃料的燃烧技术以减少废气中的SO2和NOX等的排放[5,6]是目前陶瓷行业废气污染防治措施中的一个重要问题。

②含酚废水一般很难回收，目前一般将其与煤气站自身筛下的粉煤按照一定的比例回合后，制成水煤浆，在高温下燃烧，从而达到处理含酚废水的目的。

③陶瓷行业在生产环节中产生的废品主要可分为废泥和废瓷两种，均可通过回收利用来达到减少环境影响的问题。目前回收废品的方式主要是将废品通过处理后重新变成陶瓷的制备原料[7]。例如，在废品中加入一些配料，再磨碎，即可成为新的原料。另外，一些废瓷还可经过加工直接用于其他方面[8]，如作为吸附材料[9]、手工艺品[10]等。

3）加强企业管理

为了更好地解决陶瓷行业的污染问题，必须要加强企业的管理，实施清洁生产。加大违法的处理，对员工定期进行培训教育，严格把关“三废”的排放标准等是应对陶瓷行业环境影响必不可少的防治措施[11]。

3. 如何加强防治陶瓷行业环保工程中的二次污染

陶瓷行业在生产、运输及储存工序中会产生大气、水、固体废物、噪声及生态多方面环境问题，配套相应的环保工程系统是陶瓷企业的主要建设内容之一，是我国环境保护“三同时”竣工验收的主要对象。

陶瓷废气处理方法篇（3）

 

伴随着社会与经济的快速发展，陶瓷工业已成为社会经济发展中不可缺少的重要支柱产业。论文大全。然而，目前大多数陶瓷生产厂商只把降低陶瓷生产过程中的能源消耗作为企业节能降耗的首要方式，而忽视了对次品的回收和利用，因此导致废弃陶瓷日益增多。由于陶瓷制品不风化，不腐烂的特性，多数厂商采用挖坑深埋的简易方式来处理废弃陶瓷，这样不仅挤占土地资源, 还对水和土壤等环境造成了严重污染，因此，如何将零利润、零价值的废弃物品，将其资源变成高利润、高价值的陶瓷商品，已成为社会各界共同关注的问题。论文大全。

1.运用废弃陶瓷资源，铸造高新陶瓷建材

近年来,国内外着手以工业陶瓷废料为研究对象, 来发掘废弃陶瓷资源的潜在价值。由于陶瓷容重小、内部多孔, 形态、成分较均一, 具有一定的强度和坚固性, 因而具有质轻、耐腐蚀、抗冻、抗震和良好的隔绝性、保温、隔热、隔音、隔潮等功能特点, 已广泛应用于建筑行业。

1.1用来生产陶瓷透水砖

众所周知，现代城市的地表逐步被建筑物和混凝土等阻水材料所覆盖，被硬化的路面逐年增多。而传统的地面硬化材料主要是石材、水泥、普通陶瓷广场砖等，这些材料具有共同的特性就是不透水和不透气，造成诸多的危害，如下雨时，雨水遇到硬化地面四处横流，横流过程中雨水会带走大量的城市污染物，造成接受雨水的河流、湖泊的污染；同时由于雨水被倒入河流而流失掉，造成干旱缺水的问题，从而加大了“城市热岛效应”。

为了解决上述问题，利用陶瓷废料及内含可燃物的工业废渣，研发出一种具有透水性强、保水性好、强度高，还有降温、降噪、调节气候、消除城市“热岛效应”以及提高空气质量，保持地表水循环的多功能耐磨复合陶瓷透水砖。

1.2用来生产陶粒

在生产过程中，颗粒化废弃陶瓷容易被大多数人忽视，而它依然具有陶瓷本身的特性，如利用陶瓷厂的废料做成的轻质陶粒为主要原料,辅以造孔剂和防水剂,采用一般的成型方法研制成一种新型多孔地铁吸音材料。论文大全。通过性能测试分析,该吸音材料, 吸音频率范围宽, 吸音效果明显。

2.优化组合废弃陶瓷，艺术构建生活点滴

在提倡绿色环保，发展“低碳经济”的时代，我们巧妙地利用废弃陶瓷分割重组的特性，将陶瓷艺术栩栩如生的运用到生活中。

2.1废弃陶瓷在景观设计中运用

这是废弃陶瓷最重要的装饰手法，并且被许多艺术家采用，并在景观环境中做了大量有益的尝试，取得了非常好的景观装饰效果，比如还有将废弃陶瓷碗、碎片与建筑的结合构成了一个新的视觉形象，从而达到美化城市环境，提升城市品味的重要作用。

2.1.1 废弃陶瓷在道路铺设中的运用

2.1.2 废弃陶瓷在公共设施中的运用

公共设施主要有街边椅凳、花坛、垃圾桶等等，我们通过利用废弃陶瓷，将其黏贴在这些公共设施上，既减少了建设成本，从而又起到保护和美化公共设施的作用，进而也提升了城市的整体形象。

同样的道理，运用艺术的处理手法和特有的装饰工艺，废弃陶瓷运用范围也可以是城市建筑的局部立面、城市雕塑、城市广场等各种公共场所。

前面我们阐述了废弃陶瓷在室外环境的运用，其实废弃陶瓷在室内装饰点缀中也有着独到的妙处。

2.2.1制作陶瓷组合灯具

在现代生活装饰中，陶瓷灯具因富有美感又便于陈设，广泛运用于现代住宅、宾馆客房、办公室及会客厅内。常见的陶瓷灯具的装饰手法多是以一件具有特定造型的陈设艺术瓷作为台灯的主体，将内部有导线穿过的中空螺旋杆隐藏于陈设艺术瓷内部进行装饰。而我们现在利用废弃陶瓷来组装灯具的主体，而且在这灯具上，还可以搁置首饰、项链等小物件物品，既节约能源，还有使用性能。

2.2.2制作陶瓷饰品

3.结束语

我国是一个历史悠久的文明古国，同样也是一个陶瓷生产大国，在当今构建“低碳经济”社会的大背景下，随着我国可持续发展战略的实施, 我们对环境保护提出了更高的要求，“陶瓷”这一高能耗、高污染、高废品率的产业也日渐受到人们的广泛关注。作为世界上最大的陶瓷生产国, 我们如果将废弃陶瓷充分利用起来, 不但可以解决巨大的能源、环境危机, 而且可实现社会和经济可持续发展，进而做到陶瓷资源的循环再利用，更好的实现瓷业社会效益和经济效益最大化。瓷土本身是一种资源，同石油一样需要我们的珍惜、充分利用。

参考文献

[3]薛圣言等.论陶瓷碎片在景观设计中的运用.陶瓷科学与艺术,2007,5.

陶瓷废气处理方法篇（4）

Abstract: China is ceramic production and trading power, environmental problem has become a prominent problem, environmental impact assessment to the development of ceramics industry can have the guidance of benign. In this paper, the environmental pollution situation of ceramics industry was analyzed, and the environment impact assessment for the ceramic industry development function are discussed.

Keywords: environmental impact assessment, ceramic industry, development, role

中图分类号：J527文献标识码： A 文章编号：

我国是陶瓷生产和贸易大国，每年陶瓷产量占世界总产量的很大份额，2008年日用陶瓷和陶瓷墙地砖产量已达到世界总产量的2/3，卫生陶瓷产量也接近世界总产量的1/2[1]。如此规模的生产量所造成的环境问题是不容小视的。近一两年来陶瓷的总量产能已严重过剩，供过于求的矛盾十分突出，市场竞争已呈现无序状态[2]。为了遏制这种不利局面，需要国家相关的产业政策出台，就如同国家工信部对钢铁行业发出的“限产令”那样——要求各地商业银行减少或停止贷款。笔者从环境保护的角度出发希望这种“限产令”附带环保的内容，通过环境影响评价淘汰那些污染严重的企业，或者促使企业增加环保投入减轻环境污染，新建企业遵循环评的指引正确发展，这样既解决了产能过剩的问题，也还我们蓝天碧水和美好的环境。

1陶瓷行业环境污染现状及其危害

1.1 陶瓷行业主要污染物

陶瓷行业所产生的污染物包括污水、废气、固体废弃物和噪声。陶瓷行业一般都采用湿法生产工艺，污水中含有大量的固体悬浮物以及一定数量的铅、镉、汞等重金属元素；排放的气体中包含二氧化硫、粉尘等污染物；固体废弃物包括生产时产生的废次品及污水处理生成的污泥等[3]。此外，生产设备还会发出噪声污染。

⒈陶瓷污水，主要是原料处理产生的水，其成分见表1。可见主要污染因子是悬浮物（SS），其颗粒直径大约0.1 m。

表1 陶瓷污水成分[4]

⒊某日用陶瓷固体废弃物产生的数量是：废棚板、钵0.34t/t产品，废石膏0.17t/t产品，废瓷0.07 t/t产品。

⒋陶瓷厂的噪声主要来自风机、喷雾塔以及各种生产设备，噪声级一般在75～100分贝。

1.2陶瓷行业污染物的危害

⒈以悬浮物为主的陶瓷污水如果不经处理直接外排，流经渠道时容易沉积，引起渠道的堵塞以及河道、江道的淤塞，同时造成水体的严重污染和影响城市景观；铅、镉、汞等重金属元素对生物和人体也都有害。

⒉陶瓷废气中的二氧化硫对呼吸器官和眼睛具有刺激作用；长期吸入二氧化硫也会发生慢性中毒，使呼吸道疾病加重，且对肝、肾、心脏等器官都有伤害；二氧化硫还是形成酸雨的根源。粉尘对人体呼吸道也有损害，二氧化硫与粉尘同时存在时影响扩散，不容易被大气稀释。

⒊陶瓷固体废弃物若不作处理直接丢掉，破坏土地资源和生态环境；陶瓷污水中的污泥或浆渣，只做简单填埋处理，也占用土地和污染环境，且影响周边土地的使用功能。

⒋噪声可以损害人的听力、视力；影响人的神经系统，使人烦躁、易怒；对人的心血管系统有损害；影响睡眠和休息，使人失眠、健忘等。

2 环境影响评价在陶瓷行业发展中的作用

2.1 关于环境影响评价

环境影响评价（Environmental Impact Assessment，EIA），简称环评，是指对规划和建设项目实施后对环境造成的影响进行分析、预测和评估，提出预防或者减轻其对环境影响的对策和措施，并进行跟踪监测的方法及制度。

2.2 工程分析对陶瓷行业发展的作用

工程分析是环境影响评价之基础，为定量评价陶瓷建设项目对环境影响的程度和范围提供了可靠的保证。工程分析主要是从环保角度对陶瓷建设项目的生产规模、原料路线、工艺技术、设备选型、能源结构等内容进行分析，确定污染源，并为气、水、固体废物和噪声的环境预测、污染防治对策及污染物总量控制提供依据。下面分析陶瓷建设项目污染防治的对策，这些对策对减少环境污染有很大的帮助作用。

陶瓷建设项目可选用标准化、系列化生产的原料，既可保证产品质量的稳定，也减少了原料生产过程中的粉尘和噪声污染。另外还可以利用工业废渣、废料等制造具有环保功能的产品，如可以循环使用以及可降解的墙地砖，拓宽陶瓷原料的来源[5]。

前已述及，陶瓷污水的主要污染因子是悬浮物，对污水处理就是解决悬浮物的问题，大颗粒悬浮物可使用重力沉降的方法去除，细颗粒和胶体颗粒却不能通过这种方法去除，因为陶瓷泥浆生产时加入了用于稳定泥浆的增稠剂，所以要破坏细颗粒和胶体颗粒的稳定性，就要加入混凝剂，如金属铝盐等，但是混凝剂的用量必须适宜，过量会使胶核表面吸附更多的正离子，影响絮凝。同时还要控制PH值，加混凝剂的同时加碱。再加上深度过滤，这样污水处理效果达到要求后可以全部回用，不外排。泥渣经过浓缩脱水处理后，可用于生产环保型免烧砖和轻质陶粒。在陶瓷企业较集中的地区可以建立专门的陶瓷污水处理厂，集中处理，提高处理的效果。重金属含量高的泥渣可以进行重金属回收。

陶瓷废气中主要污染物是二氧化硫和粉尘，在燃煤含硫量不超过一定限度的情况下，通常使用高效的脱硫去尘设备就能保证排放气体污染物达标。窑炉烧成尾气要使用半干法或湿法脱硫工艺处理；喷雾塔尾气含硫量较低，可使用干法脱硫工艺，但要保证脱硫系统的稳定。

陶瓷固体废物中的废次品可以加工成瓷粉，用来生产瓷渣陶粒和轻质瓷砖。

治理噪声污染，首先应采用低噪声设备，其次对主要噪声源采取减震、隔声、消音等降噪措施，降低噪声源本体噪声贡献值，减少对声环境的影响，厂界噪声就能达标。

通过陶瓷建设项目工程分析，确定污染源，并采取有针对性的处理措施，可以为陶瓷项目确立防污减排对策，对陶瓷行业的健康良性发展起到了导向的作用。

2.3 清洁生产分析对陶瓷行业发展的作用

客观地评价陶瓷建设项目的清洁生产水平，并采取有针对性的清洁生产措施，可以为防污减排提供可靠的分析数据和论断，为治理污染实行“预防为主”的控制原则。

陶瓷行业的清洁生产应当从工艺、设备、资源利用，污染物生成、环境管理等多方面进行分析，将建设项目清洁生产的指标进行量化和细化。目前陶瓷行业清洁生产主要从以下几个方面着手：

⒈淘汰陈旧落后的生产工艺和设备，采用节能、节水、节约原材料和高效的生产技术和装备。

⒉从环保、节约资源的角度开发利用陶瓷矿产资源，生产节能、降耗、绿色的新产品。

⒊以管理措施和技术手段为基础，从陶瓷生产的全过程控制污染，加强废次品、废料的回收、分类及综合利用，使用清洁能源，并做好污水的净化和循环使用以及废气处理，使污染物生成量、排放量达到最小。

⒋按照陶瓷行业清洁生产评价标准，并结合陶瓷企业的实际情况和具体特点准确分析其清洁生产水平，为防污减排提供可靠的依据。

2.4 环境影响评价的相关政策、标准与规范对陶瓷行业发展的作用

与环评相关的各项政策、标准与规范是陶瓷建设项目环评审批中的重要原则，也是陶瓷行业防污减排工作安排中的重要政策指导，同时也是陶瓷行业防污减排的基础和依据。

目前，已经的陶瓷行业环保控制标准有GB 25464-2010《陶瓷工业污染物排放标准》、GB 12348-2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》、2007年的《陶瓷行业清洁生产评价指标体系（试行）》。政策方面文件有《广东省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》、《广东省环境保护规划纲要》（2006－2020年）、《珠江三角洲环境保护规划纲要》（2004－2020年）等。

3 结语

环境影响评价对陶瓷行业的发展有着重要的作用，其既为建设项目的决策、布局、规划提供环保方面的依据，也为制定环保政策和进行环境管理提供依据，因而促进了陶瓷行业在环保方面的发展与进步。

参考文献：

[1] 李得科等. 我国建筑卫生陶瓷行业资源消耗状况与节能减排的对策[J]. 陶瓷，2009(9).

[2] 佛山陶瓷编辑部. 陶瓷行业产能过剩环境污染问题棘手[J]. 佛山陶瓷，2012(2).

[3] 钟志桢. 佛山市禅城区陶瓷行业环境污染问题探讨[J]. 环境，2006(z1).

陶瓷废气处理方法篇（5）

由于制备的工艺不同，所以多孔陶瓷制备的方法也有所不同，主要包括以下几种：（1）挤压成型法为使用蜂窝网络结构的模具将泥条挤出成型，孔径的尺寸大于1mm，孔隙率小于70％，此制作工艺可精确设计空的形状和大小，但是难以获得较小的孔径和复杂的孔道结构。（2）添加造孔剂法为将造孔剂加入后加温，使其于高温下燃尽或者是挥发，最终留下孔隙，孔径尺寸为10μm－1mm，孔隙率小于50％，其可制出形状较为复杂制品，且可控制强度和孔隙率，但是气孔率多数低于50％，气孔分布方面均匀性较差。（3）发泡法为加入发泡剂后，由化学反应导致气体会发形成，孔径尺寸为10μm－2mm之间，孔隙率40％－90％之间，有较高的气孔率，强度较好且较容易获得闭气孔，但是此工艺对工艺条件和原料要求过于苛刻。（4）颗粒堆积法为在颗粒堆积后形成孔隙的情况下，使用粘合剂在高温下对其进行粘结，孔径尺寸为0．1μm－600μm，孔隙率为20％－30％，此工艺简单且可获得高强度的制品，但是气孔率较低。（5）溶胶－凝胶法为在凝胶化过程中通过胶体粒子堆积，形成可控的多孔结构，孔径尺寸为2μm－10μm，孔隙率小于95％，此工艺可以制取微孔的制品且孔分布较均匀，但是生产率较大，制品的形状较少。通过对以上工艺进行分析，并结合污水处理的实际情况，选择添加造孔剂法进行制备。

1.2原料选取

选择轻质粘土和硅藻土按照比例进行混合后作为主要原料，将活性炭进行研磨，使其颗粒直径保持在2μm－5μm之间。

1.3烧断与成型

使用研磨机将按照比例混合的轻质粘土、硅藻土及植物纤维研磨成细粉；将水与细粉按1∶4～1∶5的比重混合；利用成型模具制作颗粒胚体后自然风干，直径为4～5mm；研磨釉粉，并以1∶2～1∶3的水灰比重混合；将风干后胚体表面涂釉，风干后置入95℃左右干燥箱烘干；使用高温电阻炉将温度设置到1200～1250℃之间对颗粒进行烧结，并于最高温度下保持30min，自然冷却后便可得多孔陶瓷。

1.4性能测定

将烧制好的多孔陶瓷分别放于不同浓度的100ml盐水之中，观察陶瓷于何种浓度盐水中漂浮以观察其密度。使多孔陶瓷于流化床反应器中运行，以w1记录陶瓷磨损前质量，w2记录磨损后质量，根据公式（w1－w2）·w1－1100％计算多孔陶瓷的重量损失情况。

1.5污水处理中的性能研究

1.5.1污水处理流化床反应器

选择有效工作面积可达1．2L的废水处理流化反应器，反应器底部为废水进入位置，废水进入后在底部鼓入空气从而达到曝气的效果，以使废水充分的得到反应器的处理后于顶部排出，并参考排出水的质量决定是否再次循环进行处理。

1.5.2实验废水选择选取某学校宿舍生活废水作为实验废水，选取的污水水质为：pH为6．0－7．5，COD为250－490mg／L，NH3－N为16－37mg／L。

1.5.3比较两种生物载体

分别使用多孔陶瓷生物载体和特质海绵生物载体放入反应器内进行废水处理，并于一定时间后使用电子显微镜对两种载体的表面生长的生物膜进行观察。并通过采用连续式和间歇式的方法进行废水处理，测定处理后水样的NH4＋－N和COD。

2结果

2.1多孔陶瓷材料的比重与耐磨性能

所研制出的多孔陶瓷材料比重为1．07g／cm3，在进行污水处理时可在废水中保持悬浮状态，利于维护与操作。陶瓷载体之所以比重较轻，是因为采用了合适的工艺研制陶瓷载体，使之形成了空心，从而出现了比重较轻的现象。在进行磨损试验后，多孔陶瓷材料磨损率为0．5％～0．6％。这足以表明所研制的多孔陶瓷载体可于流化床反应器中使用。

2.2废水处理实验结果

分析利用多孔陶瓷载体在流化床反应器内连续进行一定时间废水处理后，NH4＋－N和COD去除率分别为48％～52％和85％～88％，利用显微镜对两种载体生物膜生成情况进行对比，多孔陶瓷载体生物膜生长情况优于特质海绵生物载体。

陶瓷废气处理方法篇（6）

1 前言

微孔陶瓷是指在陶瓷内部或表面含有大量开口或闭口微小气孔的陶瓷体，其孔径一般为微米级或亚微米级。它是一种功能型的结构陶瓷。微孔陶瓷具有吸附性、透气性、耐腐蚀性、环境相容性、生物相容性等特点，被广泛应用于各种液体、气体的过滤，以及固定生物酶载体和生物适应性载体，尤其是在环境工程上得到了大量的应用，如工业用水、生活用水的处理、污水的净化等方面。随着科技和工业化生产的发展，能源、资源、三废治理等问题更加受到重视。尤其是生物化工、精细化工、能源材料等高技术领域的迅速发展，对液、固分离技术的研究和开发提出了更高的要求。高分离精度、高运行效率的微孔过滤技术及微孔过滤材料愈来愈引起人们的重视。

2 微孔陶瓷材料引领过滤技术发展

微孔陶瓷材料由于具有孔隙率高、透气阻力小、可控孔径、清洗再生方便以及耐高温、高压、耐化学介质腐蚀等特点，因此在许多领域得到广泛应用。以微孔陶瓷材料做过滤介质的陶瓷微过滤技术及陶瓷过滤装置，由于其不仅解决了高温、高压、强酸碱和化学溶剂介质等过滤难问题，而且由于本身具有过滤精度高、洁净状态好以及容易清洗、使用寿命长等特点，目前已在石油、化工、制药、食品、环保和水处理等领域得到广泛应用。尤其是高温烟气处理中分离二氧化碳、氮氧化合物、二氧化硫、氮气等气体必须使用过滤陶瓷。

国外多孔陶瓷材料研究开发和应用已有80余年历史，陶瓷膜产品的研制开发和应用也有近30年历史，其产品的技术和产业化、商业化程度已达到较高的水平。20世纪50年代，法国、美国等先后开发了SiC、莫来石、ZrO2、陶瓷纤维等气液过滤，微生物处理用微孔陶瓷过滤元件，主要用于化工、食品、饮料及水处理行业。20世纪70年代，日本等国家在高温气体净化、烟气除尘用多孔陶瓷过滤材料研究方面取得了较大进展，如日本旭硝子公司等生产的高温陶瓷过滤器在化铁炉等高温烟气除尘方面进行了大量推广应用。从20世纪80年代开始，国外在陶瓷膜的研究及高温陶瓷热气体净化技术方面的研究又取得较大的突破。目前，国外已有专业的多孔陶瓷材料及陶瓷膜材料生产厂家300余家，如：日本NGK和TDK、法国的CERVER、美国的Corning、乌克兰的Fairey工业陶瓷公司、芬兰奥托昆明克公司等，其中，美国过滤器公司已成为目前全球最大的无机陶瓷分离膜及设备供应商，芬兰奥托昆明克公司生产的陶瓷真空圆盘过滤机目前已在100多个国家中使用。美国Anguil环境系统公司生产的自洁式高温陶瓷过滤器采用了陶瓷过滤和催化净化技术，目前已有1600余套高温气体过滤装置在各个领域应用。

相比之下，国内在多孔陶瓷材料产业发展方面与国外先进国家相比存在明显不足，其中一方面是国内多孔陶瓷材料的发展技术不平衡；二是国内绝大多数人对多孔陶瓷材料缺乏必要的了解。

近年来，在国家科技攻关政策的扶持下，尤其是在国家环保、节能政策的引导下，国内多孔陶瓷材料及膜材料技术有了较快的发展，产业化及市场化规模逐渐扩大，已在陶瓷微滤材料、高温陶瓷过滤材料及膜材料方面逐渐形成了自己的技术优势，并且在产品市场推广和产业化方面有了一定规模。在陶瓷膜材料制备技术方面也在一定程度上达到国外先进水平。多孔陶瓷材料由于受产品制造水平及应用技术的限制，目前在国内过滤分离领域所占的市场份额较小，产品的产业化水平普遍较低。但可以预言，随着国内化工形式好转，能源和环保产业政策的扶持以及国外同行业技术的不断发展和应用市场的不断扩大，多孔陶瓷材料产业在国内将会迎来更好的发展前景。

3 微孔过滤陶瓷材料的产品结构及性能特点

微孔陶瓷过滤介质的孔隙结构属蜂窝型结构，液流在内部流动属三维流动，在同样厚度，同样堵塞条件下阻力增加较慢；而滤布的孔隙结构属平行管束型，内部属一维流动，阻力增加较快。微孔介质重量轻，机械强度较强，再加工性能好（车、刨、锯、焊等），不易损坏，安装、检修与维护方便，这是烧结陶瓷与烧结金属等介质不能比拟的。陶瓷过滤材料的主要产品包括各种规格的微孔陶瓷过滤元件和微孔陶瓷过滤器、高性能陶瓷膜过滤元件及陶瓷膜过滤装置、高温气体净化除尘用高温陶瓷过滤材料及高温陶瓷除尘器、高温熔体过滤用泡沫陶瓷过滤元件以及陶瓷净水器、陶瓷曝气器、陶瓷消声器、各种陶瓷电解隔膜等。本文主要介绍微孔过滤器、微孔陶瓷过滤管和陶瓷滤芯。

微孔过滤器内机械部件少，结构也较简单，一般为直立安装，占地面积少，长期接触化学物料与粘细物料后也不易损坏。微孔PE或PA为基础的精密微孔过滤器不仅可适用含固量极少的澄清过滤，也适用于含固量多，能形成滤渣层的“滤渣过滤”，过滤精度高，耐化学腐蚀性能优越。滤渣剥离较完全，排渣迅速，再生效果好，与其他过滤技术相比，方法简单是本技术最显著的优点。

微孔陶瓷过滤管由无数均匀的微孔组成，当流体从这些微小孔洞通过时，悬浮物质，胶体颗粒，大分子有机物被截留在过滤介质表面，达到机械筛滤净化或扩散、流态化等功效。微孔陶瓷过滤管具有耐腐蚀、耐高温、机械强度高、无有害物溶出，不会产生二次污染，在流体压力作用下，微孔不变形，易清洗再生，使用寿命长等特点，可替代棉布、丝织物、塑料、金属网、石棉絮等滤料。沉淀+微孔陶瓷过滤新工艺，设计新颖，建设简易，经济实用，采用此工艺处理的150余家中小型电厂锅炉和工业锅炉，生活锅炉除尘冲渣废水、悬浮物去除率达到91%～97%以上，COD去除率达到89%～95%以上，出口悬浮物浓度一般在10～50 mg范围之内，水质清澈透明，全部达到一级排放标准，实现了闭路循环利用和零排放。

微孔陶瓷滤芯，其配料重量百分组成为：硅藻土 50%～75%、多功能健康陶瓷材料8%～20%、消失物5%～10%、粘结剂5%～15%、纯碱1.5%～5%。经配料、混料、成型后在600～1300 ℃温度下煅烧制而成。陶瓷滤芯内部微细孔发达，可用于净水器，出水量往往能达到3～5 L/min。其采用硅藻土烧结，质地松脆酥散，软硬适中，脏后只需用砂布轻轻打磨就能把表层的硅藻土连同表面的脏物质一起打磨掉，如同新的一样。近年来，社会上充斥着大量各种劣质净水器，用低劣品质的普通砂芯冒充真正的陶瓷滤芯欺骗顾客。砂芯烧结所用的材料不是真正的硅藻土，而是细微坚硬的砂石，无法进行正常的清洗。而且砂芯往往技术不过关，孔径大小千差万别，甚至连最起码的粗过滤要求都达不到。

4 微孔过滤陶瓷材料的应用范围及市场领域

微孔陶瓷过滤管广泛用于石油、化工、冶金、热电、水泥、医药、造纸等工业企业的环境保护“三废”治理中的固液分离、气液分离、粉料输送、油水分离、酿酒业分离、空气过滤、循环水过滤等装置中，特别适用于锅炉除尘废水和冲渣水的过滤。

微孔过滤陶瓷材料在环保领域用于废水处理中悬浮物的过滤，化学混凝后的污泥、絮凝体的过滤、污泥干化脱水；锅炉湿法除尘废水中悬浮物的过滤处理（可实现闭路循环）；离子交换法、电解法、活性炭吸附法处理废水的预处理；含油废水的油水分离处理；气浮法与蒸发浓缩的终端污泥过滤处理；放射性废物燃（焚）烧排气过滤，垃圾填埋场做渗滤垫层、多孔集气。废水渗入暗沟流入集水池集中处理，可防止二次污染或用于绿地、花坛排溃、排盐；用于气体过滤，滤除气体中的尘埃颗粒物和金属挥发物；用于重金属无机物的过滤，如：铬、铜、镍、锌等废水的过滤和电解槽母液的过滤处理等。

微孔过滤陶瓷材料在工业领域中可用于四环素生产中的晶体过滤；化工双氧水生产中的水质过滤；感光胶片生产中的杂质过滤；立德粉生产中的硫化锌过滤；各种结晶物的过滤；天然气过滤；压缩空气灰尘过滤；二氧化碳气体滤除粉尘；汽油或柴油发动机燃料的过滤，以及各种有机溶液；状态物质和液体金属杂质，如：铅、锡、水银、硫磺、石蜡等的过滤；各种酒、饮料、葡萄糖和盐水过滤。同时，还可作为催化剂载体等。

制药及食品行业常涉及活性炭进行脱色过滤及催化剂过滤问题。由于这些介质过滤通常要求过滤精度比较高，又常涉及到高温和腐蚀性溶液等，采用传统的袋式过滤器或离心过滤机一般很难达到好的去除效果或根本无法使用。使用微孔陶瓷或陶瓷膜过滤器则可很容易解决这个问题。它不但可以提高滤液质量，而且滤芯清洗再生效果好，可长时间连续使用。

无菌空气及压缩气体净化采用微孔陶瓷过滤器进行空气的无菌处理具有洁净状态好、滤速高、再生周期长、可高温消毒杀菌等特点，在制药、啤酒行业发酵用无菌空气制备方面具有很好的应用前景。因此，采用微孔陶瓷过滤器代替价格昂贵的金属过滤器用于食品、酿造及制药行业发酵无菌空气的制备是完全可行的。另外，陶瓷过滤器用于高压压缩气体的净化，用于除油、除杂质，在国内也得到推广应用。其次，陶瓷过滤器在高压高温蒸气净化方面也有较大的应用市场。

5 微孔过滤陶瓷材料的典型应用实例

（1） 微孔过滤陶瓷在工业废水处理中的应用

在我国的燃煤锅炉灰渣系统水力冲渣废水处理，通常采用脱水仓+浓缩池或捞渣机+浓缩池的方式进行，处理效果不稳定且运行费用较高，难以达到水的循环利用或达标排放的要求。微孔陶瓷过滤板在工业废水处理中的应用，采用“沉淀+微孔陶瓷过滤板”处理燃煤锅炉废水，与上述传统处理技术相比较，具有占地面积小、处理效果好、流程简单、运行维护费用低等优点。目前国内已有百多家燃煤锅炉采用“沉淀+微孔陶瓷过滤板”处理灰渣系统溢流废水，均能达到节能减排的效果。微孔陶瓷过滤板采用氧化铝、碳化硅、陶瓷颗粒、精制石英等为骨料，加用粘结剂和成孔剂压制成型，经1050～1350 ℃高温烧结而成。产品由许多大小分布均匀，且相互边贯的桥拱状开口微孔组成。当流体从微孔通过时，悬浮物质、胶体颗粒、大分子有机物被截留在微孔陶瓷过滤板的表面。

微孔陶瓷过滤板的微孔孔径仅设30～100 μm，而废水中悬浮物粒径仅有60%～75%大于其孔径，但微孔陶瓷过滤板却能有效截留废水中90%～97%的悬浮物，这是由于锅炉废水中的悬浮物是硬性颗粒。实践证明，在过滤液体时，微孔陶瓷过滤板能够收集直径为最小孔径1/10以上的硬性颗粒，即使颗粒小于微孔陶瓷过滤板的最小孔径，但由于微孔陶瓷过滤板内部气孔是桥拱状且相互连通，这部分颗粒也完全能够截留或通过，不易在微孔陶瓷过滤板内部形成堵塞现象。而且在过滤初期，仅有微孔陶瓷过滤板是主要过滤介质，但随过滤时间的延长，堆埋的过滤板表面的灰渣层增厚，形成自滤层或掉入集灰沟内，使出水水质越来越好。随着过滤不断进行，自滤层厚度逐渐增加，阻力增大，过滤池液面逐渐上升达到恒定值。当滤池水位超过恒定值，水位逐渐上升超过限高时，说明滤池积灰过多，阻力过大，应尽快清灰还原。因此，微孔陶瓷过滤板和灰渣层一起共同组成的过滤层能有效截留废水中大部分悬浮物。即使过滤池进水浓度过高，但是由于微孔陶瓷过滤板的特性和自滤层的共同作用，对微孔陶瓷过滤板的出水水质不会产生影响，但是，进水浓度过高必然导致过滤池负荷增大，清灰还原周期也要大大缩短，不利于微孔陶瓷过滤池的长期稳定运行。

（2）微孔过滤在化工生产中的应用

微孔过滤在化工生产当中应用相当广泛，化工生产中固液分离现象多，用传统的分离技术效果不好，容易带入机械渣滓等，用微孔过滤可以提高产品品质，操作简单，劳动强度小。 据报道，某公司投产了联产法 3 000 t/年三聚氰胺装置，现生产一切正常，最高班产达 4.7 t， 经济效益显著。在三聚氰胺精制工段采用了较先进的陶瓷膜过滤技术，这在同类型装置中还是首次使用。实践证明：使用效果良好优于传统的布过滤技术。陶瓷膜过滤器外壳为碳钢，内芯为不锈钢框装配陶瓷膜过滤管。陶瓷膜过滤器工作时，被过滤的三聚氰胺母液从进液口进入，在系统压力作用下，母液通过陶瓷膜过滤管，被过滤出来的清液从各收集口流出，完成过滤过程。而液体中的微细悬浮物、杂质、油类物则截留在陶瓷膜过滤管外表面，当工作到一定周期，陶瓷膜过滤管所截留的微细悬浮物达到一定厚度时，压力差会增大，这时应停机调换过滤器排净余液，用温水或蒸汽冷凝液反冲洗陶瓷膜过滤管，三聚氰胺滤渣从排渣口排出，完成再生过程等待下次继续使用。由于物理方法，过滤溶液中各种有效成份不会改变，过滤器截留效果好，滤出清液清亮透明。三聚氰胺纯度可达99.9%以上，浊度、色度可降至20o以下，灰分和水分也很低。目前产品全部是优等品。由于产品质量有保证，所以价格优，经济效益可观。

（3） 微孔过滤与传统布过滤的对比

与传统的布过滤设备相比，同容积的陶瓷膜过滤器的处理能力是布过滤器的1.5倍，这样就可大大节约设备布局空间，同时也为今后扩大生产规模提供了有利条件。该设备再生不需蒸汽煮，只需用三聚氰胺工段所收集的蒸汽冷凝液分组反冲洗，即能有效反冲洗掉陶瓷膜过滤管上所附着的滤渣和油物。传统的布过滤设备复杂，此设备则减少了一些烦琐的阀门和管线，操作起来非常简单，工效大大提高。传统的布过滤器易积渣、易堵，从而使过滤压力增大，必须定期抽芯清洗、更换过滤布，这一工作量相当大，维修工很辛苦。布的用量也很大，导致运行成本增高。目前的陶瓷膜管耐酸、耐碱、耐高温、耐高压、耐各种有机物，使用寿命长，只要定期用热水反洗，即可不需抽芯，不需更换陶瓷膜过滤管，不需要蒸汽。陶瓷膜过滤管采用柱式装配方式，反冲洗前余液能排干净，不会浪费余液。操作弹性大；适应温度：-20～600 ℃，适应工作压力：0.06～1.00 MPa；适应反冲压力：0.10～0.35 MPa。一般压差不超过 0.2 MPa ，当过滤压差较大时，应停机反冲洗。为了能使滤饼不板结并且达到较好的反冲洗效果，陶瓷膜过滤器停机时应及时排净余液并反冲洗干净，冲洗压力应小于 0.35 MPa，以防超压冲破陶瓷膜过滤管，装配陶瓷膜过滤管时要仔细，特别要装正橡胶垫以防三聚氰胺母液侧漏影响产品质量。

6 微孔过滤陶瓷材料的发展方向

陶瓷废气处理方法篇（7）

陶瓷经济的增长是建立在高开采、高消耗、高污染、低利用“三高一低”传统经济发展模式上的，目前我国陶瓷业就面临着严重的资源稀缺和环境污染等问题，进入新世纪后的陶瓷业的出路只能走“经济效益好，资源消耗低，环境污染少”的新型工业化道路，具体来说就是要清洁生产，大力发展循环经济，贯彻落实可持续发展的科学发展观[1]。清洁生产是一种新的创造性思想，根据联合国环境规划署工业与环境规划中心对其所作的定义，清洁生产是指“将综合预防的环境政策持续用于生产过程和产品中，以便减少对人类环境污染的风险性”。对生产过程而言，清洁生产包括节约原材料和能源。淘汰有毒原材料并在全部排放物和废弃物离开生产线以前减少它们的数量和毒性，实现生产过程的无污染或少污染；对产品而言，清洁生产策略旨在减少产品在整个生产周期过程中对人类和环境的影响等[2]。

建陶业是闽清县的支柱产业，在闽清县工业总产值中占较大的比例，据统计，2006年建陶业年产值26亿元，占全县工业总产值的36.1%，税收7000多万元，出货总值1.5亿元，解决就业人数15000多人。陶瓷工业造成的污染源主要环节有原料的加工过程产生的粉尘污染；制造煤气过程产生含酚类、硫化物等废水造成水体污染；瓷砖烧成煤气燃烧过程生产包括SO2、F等大气污染；企业生产过程气动机械、加工机械运转产生排放的噪声污染；陶瓷工业生产过程产生建陶废品、废模具、造气煤渣等造成的固体废弃物污染[3]。根据调查，闽清建陶行业污染现状中，突出的是喷雾干燥塔产生的粉尘、原料煤造气产生的二氧化硫及煤气发生炉产生的含酚废水三个方面。闽清现有建陶的47家企业中，2007年4月份前只有少数企业完成粉尘、二氧化硫的治理，多数没有任何治理措施；在含酚废水治理中，大部分企业有配备循环水池进行回用，但仍有偷排、漏排现象，同时存在事故性排放的危险。因此，在闽清建陶产业中实行清洁生产具有特别重要的意义，不仅可以减少环境污染负荷，而且可以进一步促进当地建陶业竞争力的形成和发展。

1 闽清建陶业污染现状

闽清县现有建陶企业主要分布在白中、白樟、池园、坂东、云龙、梅城等8个乡镇，其中白中、白樟数量最多，分别为18家、15家。2007年4～6月期间，笔者参加了对闽清县现有建陶企业生产线在资源能源利用、污染物产生和排放现状等方面的调查，明确了闽清县现有建陶企业的污染现状。

1.1 能源及资源消耗情况

建陶业属于资源能源消耗型行业。闽清建陶企业主要使用的资源能源为煤炭、电力、水和矿物质。根据此次调查，47家建陶企业年耗煤量69.53万t，其中煤气发生炉年总耗煤量52.56万t，含无烟煤4.0万t，烟煤48.56万t（其中双段炉使用烟煤15.76万t）；喷雾干燥塔目前采用粉煤磨成水煤浆作为燃料，年耗煤量16.74万吨。部分使用单段炉的企业配套有小型蒸气锅炉，年耗煤量0.23万t。闽清建陶企业的煤炭主要从水运或陆运进入，马尾松山煤码头和长乐煤码头是主要的煤炭供应地，产地有山西、内蒙、贵州等。根据抽样检测，烟煤的含硫率0.12～2.36%，无烟煤的含硫率0.42～5.66%。

建陶企业水消耗量较大，主要用于煤气发生炉的冷却水、球磨搅拌、磨边工序以及生活用水等，企业根据规模大小，日耗水量500～1000吨。另外还使用大量的高岭土、叶腊石、粘土、透辉粉等。

1.2 主要污染物产生、排放情况

1.2.1粉尘

建陶企业不仅在原辅材料以及煤炭的运输过程中，而且在粉碎、筛分、配料、成型、干燥、修坯以及烧制等整个生产过程中均会产生粉尘，其中，喷雾干燥塔烟气排放的粉尘占着主要比重。喷雾干燥是将原料液用雾化器分散成雾滴，并用热空气与物料直接接触加热干燥的方式，获得粉体状产品的一种干燥过程，其操作过程会产生大量的悬浮粉尘。闽清建陶企业总计排放粉尘357.6 t/d。

1.2.2 SO2

SO2主要来源于煤气发生炉产生的煤气经辊道窑燃烧产生、喷雾干燥塔（以水煤浆作为燃料燃烧）产生，以及配套蒸汽锅炉（单段法中，以煤作为燃料燃烧）产生。SO2的产生量约为6302 t/a，各企业基本未配备脱硫设施，绝大部分SO2直接排放。

1.2.3煤气发生炉的废水

废水中污染物主要有酚类、氰化物、SS、H2S、SO2。从现场观察到的情况来看，燃用无烟煤的煤气发生炉废水，污染相对较轻；而采用单段式煤气发生炉，并燃用烟煤的企业污染较为严重。虽然所有企业的废水目前均有回收利用，但使用烟煤的煤气发生炉废水中挥发酚含量达到500～600mg/l，一旦出现事故性排放将严重污染水环境。

1.3 闽清建陶业清洁生产水平现状分析

根据调查结果，从工艺与设备、产品指标、资源能源利用指标、污染物产生指标及废物回收利用指标等方面对闽清建陶业清洁生产水平现状进行了分析。

1.3.1 生产工艺与设备

建陶业生产主要设备有煤气发生炉、洗涤塔、双竖管、干燥塔、辊道窑、球磨机、喷釉线、压力机等。闽清县现有建陶企业使用的隧道窑中还有早期的双层窑；有些煤气发生炉设备陈旧，密封性较差；另外，燃烧烟煤的企业均采用人工清淘焦油，工作场所遍布污迹，不够清洁。

1.3.2 产品指标

陶瓷产品清洁化是指在陶瓷产品的使用过程中对使用者健康的保护，同时包括产品报废后的回收利用及无害化处理等“绿色”性能。随着社会发展，人们对个人健康重视以及自我保护意识不断加强，陶瓷的“绿色”水平倍受关注。开发生产“绿色”环保陶瓷产品是陶瓷企业发展的方向。目前，闽清建陶企业生产的陶瓷产品清洁化指标较低，主要表现为：类别单一（均为内外墙砖）、产品档次平均水平低、产品附加值较低等。

1.3.3 资源能源利用、污染物产生指标及废物回收利用指标

根据不同的类型，选取三个代表企业来分析闽清建陶行业的资源能源利用、污染物产生指标及废物回收利用指标，分析结果见表1。由表1可看出，闽清建陶行业的资源能源利用、污染物产生指标及废物回收利用指标应当是以双段―单段（无烟煤）―单段（烟煤）的顺序排列，其中以单段（烟煤）的指标最差。

1.3.4 环境管理水平

闽清建陶企虽然厂家多，但是规模均相对较小，企业环境管理水平差，清洁水平较低，例如，原料、燃料堆场管理不够规范，防漏渗水平多数较差；运输车辆没有封闭运输，出现带泥出路和造成路面扬尘污染现象；废、次品在厂区随处堆放，管理混乱方面等。

2 与国内外建陶业清洁生产水平对比

2.1 国内外建陶业清洁生产发展水平

在清洁生产方面，广东佛山建陶清洁生产基地的建设已在禅城区南庄镇正式启动，整个行业推行清洁生产提供示范效应。目前，全区共有废水处理设施124套，日处理能力约为12万吨，废水循环利用率平均达到了80%左右。例如张槎街道联达纺织公司是广东省首家清洁生产示范企业，该公司已完成了三轮系统的清洁生产和循环经济实施工程，实现了吨产品耗水量降低20%，能源综合成本降低10－15%[4]。山东淄博已引进推广了目前代表国际先进水平的燃气高效节能辊道窑、梭式窑、高温快烧烤花窑等设备，降低能耗，减少污染，提高了清洁生产水平。

国外先进国家更注重建陶业的清洁生产，如英国Dragon&TC窑炉公司采用的全球最大的燃气梭式窑，长为2250米，配有14个长1.6米、宽4.5米的双层窑车[5]，使得燃料燃烧更完全彻底，并大大减少大气污染物的产生。日本丸甚制陶公司利用陶瓷废材生产超大规格瓷砖获得成功，实现了批量化生产，减少了陶瓷废材的处置[6]等。

2.2 与国内外建陶业清洁生产水平比较分析

与国内建陶业相比，闽清县建陶业在环境、资源和能源方面普遍存在着能源消耗大，污染较重、劳动生产率低、集约化和科技含量较少、管理水平较差等问题，通过表1与表2中国内外建筑陶瓷能耗水平的对比，可以看出闽清建筑建陶生产企业在清洁方面属国内中下水平。

3 闽清县建陶业清洁生产改进方案和对策措施

鉴于闽清建陶企业目前的生产现状和工艺特点，实施以物耗最少化、废物减量化和效益最大化的清洁生产为主，末端控制为辅的综合污染防治方式是最理想的选择。因此，闽清县应当做好建陶产业结构调整，推广清洁生产，促进污染整治，将建陶产业打造成节能降耗环保的高科技型产业。

3.1 产业结构调整

闽清建陶业当前和未来发展的突出问题是结构趋同问题，解决这一问题，一要优化产业结构，二要优化产品结构。

建议进行企业间的兼并重组，优化企业的资源配置，淘汰生产工艺落后、污染严重的小企业；生产设备应趋向大型化；生产过程向自动化和智能化发展，注重规模效益和节能降耗；形成陶瓷－废渣－水泥、原矿－粉料－陶瓷等若干产业链，提高资源配置效益。

设立建陶生产研发中心，走产、学、研相结合的路子，有效降低企业的能耗成本，减少污染。如：①开发大规格超薄瓷砖技术②进行低温烧成的工艺技术研究③进行窑炉供余热至喷雾塔干燥粉料（免配热风炉）节能技术的研究，充分利用陶瓷窑炉的余热，使喷雾干燥塔不使用热风炉、煤碳。

开展新型陶瓷、功能陶瓷(如工艺建陶等)和结构陶瓷的研究开发。提高中、高档产品所占比重。开发环保、抗污、抗菌的陶瓷产品，开发具有自主知识产权的新产品，培育知名品牌。

3.2 清洁生产改进方案

3.2.1采用较为清洁的资源和能源

采用较为清洁的资源和能源，制定燃料的含硫量标准和准入门槛，加大对煤和重油销售渠道的监管。主要措施有①禁止新建煤气发生炉，规范企业使用闽清现有的广安天然气或柴油、石油液化气等清洁能源，减少污染物的产生，努力做到增产不增污；②推广使用符合环保要求的替代燃料，如：碳5、碳6等新燃料；③已建所有单段炉应采用无烟煤为燃料，减少含酚废水的产生；④燃料硫份最高限值为：煤0.8%，重油1.5％，水煤浆0.35％，柴油0.4％；⑤在原料供应、加工和运输措施中规定，鼓励企业联合开发、采购、加工原料，实现基础原料的标准化、专业化、商品化和系列化供应；原料入厂前应尽量达到配方入磨的要求。

3.2.2生产设备、工艺的选用及污染治理措施

①工业锅炉燃烧装置和炉型结构

改进工业锅炉燃烧装置和炉型结构，采用新型建炉材料，淘汰落后工业窑炉；推广余热利用技术、热力管网保温技术；采用变频技术、比例阀、传感技术对窑炉进行改造。

推广使用代表国际先进水平的燃气高效节能辊道窑、梭式窑、高温快烧烤花窑等设备。

②生产工艺及生产环境

加强行业的清洁化意识，完善企业管理的清洁化内容；研究开发并推广使用符合“清洁化”要求的建陶机械设备、生产工艺。重视生产设备、工艺的清洁化改造。推行干法生产工艺，节约能源，减少废物的排放。保持清洁的生产环境，保护职工的身心健康、提高工作效率，提高产品质量。

③废水控制

对煤气发生炉产生的含酚废水，采取建池蓄污，分阶段循环综合利用（循环回用于洗涤、下球磨搅拌瓷土或制作水煤浆），做到含酚废水不排放。强制实施生产企业废水的零排放，并由县环保局组织建陶废水零排放的验收。

④除尘设备

全面推广喷雾塔除尘脱硫消白烟的大气污染物防治的先进技术。各建陶厂必须进行喷雾塔除尘脱硫消白烟的深化治理，配套适宜的、与生产能力匹配的治污能力。

⑤风险事故预防

虽然闽清建陶企业的生产废水目前均有回收利用，但仍不能避免因停产检修时废水外排，或企业配备的事故缓冲池容量不够，废水溢出外排等情况产生，该部分外排废水必然进入当地水体―梅溪，造成梅溪水质恶化，污染隐患不容忽视。因此应做好风险事故的预防工作，所有建陶企业应根据本企业生产规模，建设相应规模的事故缓冲池。

3.2.3产品指标控制

对陶瓷砖的铅和隔含量进行控制，降低陶瓷的砖放射性的污染，产品指标控制应符合国家环保总局制订的中国环境标志产品认证JC 712-1990《建陶砖》、JC 712-1990《卫生建陶》标准。同时开发生产“绿色”环保建陶产品。

3.2.4固体废物的综合利用

①废品

未上釉的生坯全部化浆回用；上釉的生坯废品，粗陶厂可适当按比例混入泥料重复使用；烧成废品，少量粉碎后可作硬质料利用，大部分应当送水泥厂进行再利用。

②废渣

对建陶企业产生的废浆渣实行联单管理制度管理，确保废浆渣规范化管理。严禁企业向环境倾倒建陶废浆、废渣（含填土建设），鼓励没有或处理能力不足的建陶企业将废浆渣、废渣交给有处理能力的单位处理或处置。

3.2.5环境管理

①建设建陶清洁生产基地，通过科学的规则，按ISO9000体系和ISO14000体系的要求，采用先进的装备和技术，运用现代化的管理手段，生产质量一流、附加值高的建陶产品，在达到良好的环境治理效果的同时，实现良好的经济效益，为整个产业推行清洁生产提供示范效应。

②以标本兼治为原则，以“分类指导、定期达标”为方法，以污染治理及形象改变为目的，多举并施，综合整治。通过整改厂容厂貌、改进生产工艺，降低能耗物耗，源头控制与末端治理相结合，确保各种污染物达标排放，实现从粗放型发展到外延与内涵的协调发展。

③根据企业销售收入、税收、单位能耗产值和燃料申报准确率、生产均衡度、燃料款缴纳及时率等指标，进一步优化资源配置，限制、淘汰落后生产能力，推动建陶业档次的提高。

④推行生产现场清洁管理（整理、整顿、清理、制度、素养）5S制度，并逐步引导企业按ISO14001环境管理体系要求提高管理水平，同时联合其他职能部门一起推行建陶企业的清洁生产，改善环境形象。选择有条件的企业试点，建立示范效应，达到以点带面的效果，促进整个建陶行业环境质量的改善和环境管理水平的提高。对实施清洁生产并通过ISO14001环境管理体系认证的企业予以一定金额的一次性奖励。

⑤全面提高建陶企业的内部管理水平。各厂必须根据厂方实际情况划分区域和明确岗位职责。加强管理，建立定时清洁制度，实施生产现场的清洁管理制度，有效改善生产现场的环境和卫生，防止因管理不善带来的环境污染。

4 结论

通过以上分析，可以看出推行清洁生产能使闽清建陶企业在加强管理、科学地改进生产工艺等措施下，节约资源、降低消耗、提高产品质量，同时减少污染物排放，减轻末端处理负荷，降低处理费用。这样，闽清建陶企业才能走上"经济效益好，资源消耗低，环境污染少"的新型工业化道路、实现持续稳定的发展。

参考文献

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[2] 贾燕，尹华，常瑞，贾军.2006. 建筑陶瓷工业的清洁生产[J]. 陶瓷，2006（7）：49-51

陶瓷废气处理方法篇（8）

废水处理与零污染排放是节能减排工作的另一项重要内容。膜分离技术作为当前国际水处理技术主要发展方向之一，近年来在水处理技术中应用日益广泛。作为三大膜材料之一，陶瓷膜材料具有过滤精度高、使用寿命长、出水水质好、运行稳定等优点，目前已在钢厂循环水处理、含油废水处理、焦化废水处理、印染废水处理、电厂冷凝水处理以及工厂工艺水处理和工业废水、城市污水处理等领域广泛应用。如采用0.8微米陶瓷膜材料处理高浓度含油废水，处理后油含量≤5mg/l，悬浮物含量≤1mg/l，使用寿命可以达到5年。采用0.2微米陶瓷膜处理印染废水，其色度去除率可以达到90%以上，COD去除率85%以上。尤其是近年来国际发展的MBR膜生物反应器水处理技术，具有膜分离技术与生物反应器有效增强功能，可有效实现市政污水回收和工业污水处理，解决城市缺水问题，凭借其出水水质好、运营成本低、自动化程度高等诸多优势正成为水处理领域最具发展前景的关键技术之一。目前，MBR工艺技术处理生活污水和工业废水已突显成效。平板陶瓷膜材料作为国际近年来发展的一种重要的MBR膜生物反应器材料，与有机膜相比具有透水阻力小，抗污染性好、易于清洗再生、使用寿命长、化学稳定性好、机械强度好等优点，可有效解决现有中空纤维膜、有机平板膜在工程应用过程中存在的使用寿命短，易受酸碱腐蚀等问题。作为有竞争力的MBR核心部件之一，平板陶瓷膜是MBR技术水处理领域最具核心竞争力的膜分离材料之一。

据统计，1995年MBR的全球市值仅为1000万美元，到2013年底MBR年产值已达150亿美元。2013年我国废水排放总量达到730亿吨，并且以每年5%左右的比例递增，预计2015年将达到810亿吨。截止2013年底，我国已有50多个规模超万吨的MBR工程投入运行，累计规模230万吨/日。预计到2015年，中国投入运行或在建的MBR系统累计处理能力将超过500万吨/日，与2013年相比增长1倍。近年来，随着水资源匮乏和水污染日益严重，国家加强了对水污染治理力度，通过水质提标、排放标准提高及水价提高以及“水十条”实施等多项措施，共同推进水处理技术和水处理设备的提升。尤其是随着水处理用膜技术不断成熟，膜法水处理技术已成为解决资源型缺水和水质型缺水问题的重要技术，高性能膜材料发展“十二五”专项规划已明确提出发展高性能水处理用陶瓷膜材料，膜过滤技术及MBR膜生物器水处理技术也会有较快速度发展。我国在“十三五”期间，仅废水治理的投入将达1.39万亿，尽管平板陶瓷膜材料目前在国内尚处在应用起步阶段，但在未来5年内，平板陶瓷膜MBR凭借其优异的特性，在市政污水、工业（化工、造纸、食品）废水、垃圾渗透液等多个领域具有广阔的应用前景。以日处理量10万吨MBR膜生物反应器技术处理废水规模来算，需要平板陶瓷膜组件约10~15万平方米，平板陶瓷膜材料未来几年内将处于市场高速增长期，预计到2020年，年需求量将会超过200万平方米。相比于国外发达国家，国内在节能减排领域应用的陶瓷膜材料研究开发方面开展工作相对较晚，近年来尽管技术水平有长足进步，但总体来说产品产业化规模与市场开发应用等方面与国外有较大差距。

目前，国内从事该领域陶瓷膜材料单位不足百家，除南京工业大学膜科学技术研究所开发的用于水处理等领域的氧化铝质多通道陶瓷膜材料、山东工业陶瓷研究设计院开发的用于高温气体净化的高温陶瓷膜材料系列产品外，其他产品技术水平与国外同类产品相比差距明显。山东工业陶瓷研究设计院作为国内唯一的部级工业陶瓷研究单位，是国内最早从事微孔陶瓷及陶瓷膜材料的研究开发单位，从上世纪70年代就开始开展各类微孔陶瓷及陶瓷膜材料的研制及市场开发工作，其中《热浇注工艺制备多孔陶瓷制品》1977年就获得全国科学大会奖，80年代完成了微孔陶瓷材料系列性能检测国家标准的制定工作，“七五”、“八五”期间先后完成了用于汽车尾气净化用泡沫陶瓷和蜂窝陶瓷的研制开发工作。长期以来，山东工业陶瓷研究设计院以科技创新、服务社会为理念，一直致力于陶瓷膜材料的产品研发与技术创新工作，经过两代人不懈努力，目前已成为国内陶瓷膜材料领域重要的产品研发基地和技术引领者。40多年来，在陶瓷膜材料领域，山东工陶院先后承担了包括“七五”“、八五”国家科技攻关、国家“863”、科技部中小企业创新基金、科研院所公益基金及山东省重大科技攻关项目20余项，获发明专利20余项，多项产品被评为国家重点新产品。特别是近10年来，满足于国家节能减排和环保战略需要，山东工陶院也先后制定了“十二五”、“十三五”陶瓷膜材料的发展计划和产业发展规划，不断加强陶瓷膜材料领域科技创新力度，提升技术水平。

陶瓷废气处理方法篇（9）

1 前言

改革开放以来，随着经济和建筑业的快速增长，以及人民生活水平的不断提高，我国建陶工业得到了迅猛的发展，陶瓷砖产量已连续多年位居世界第一。2014年，我国陶瓷砖生产线共3621条（不含西瓦），年产能高达1396116万m2，其中抛光砖生产线占全国瓷砖总产量超过35%，产量之大，位居陶瓷砖产品之首。[1]

按每年生产产能40亿m2计算，我国陶瓷行业每年抛光砖废料（包括抛光废干渣和废水）年排量超过1200万t；其他产品，如瓷质仿古砖磨边，以及微晶石和全抛釉砖加工过程都会形成一定的抛光及磨边废渣。按2010年官方公布的我国建筑陶统计数据估算，目前我国建筑陶瓷工业每年消耗的天然矿物资源约2.0亿t，而每年排放的陶瓷废料量却高达1800万t，约占原矿物资源使用量的10%[2]。其中绝大多数废料采取填埋方式处理，不仅大量占用土地，而且对周边水、空气和土壤等生态环境造成一定的影响；另一方面，随着抛光砖生产线的日益增加，对天然矿物资源的需求日益增长，也导致泥沙石等天然资源价格不断上涨，企业的生产成本大大提高。因此，如何将这些废料加工处理或再利用，已成为政府及陶瓷生产企业共同关注的问题。

本文从实际出发，分析研究釉饰陶瓷砖坯体配方中不同掺入量抛光废渣随烧成温度的变化，其吸水率、体积密度、烧成收缩、抗折强度等指标之间的对应关系，从而找到一种新的低吸水率地砖坯体配方及工艺，能够尽量减少或克服高掺量抛光废料中SiC等成份在烧成时的不利影响。

2 国内外陶瓷废渣利用的技术发展现状及存在问题

近二十年来，许多陶瓷企业、科研院校等开展了一系列相关陶瓷废物资源化利用的项目研究开发，对陶瓷废渣特别是抛光废渣回收综合利用技术进行了富有成效的研究，取得了一定的成绩，有相关专利和论文报导。但总体上看目前各种方案都存在一些局限性，影响了成果的产业化推广应用，其原因主要包括：

（1） 陶瓷废渣中通常含有1.0wt%～4.0wt%左右的SiC（来源于抛光磨料）以及2.0wt%～6.0wt%左右的MgO、MgCl2（来源于氯氧镁水泥粘结剂）等杂质，这些废料作为陶瓷原料循环再利用时，在高温烧成中会引起陶瓷严重发泡、变形，这是长期以来困扰陶瓷工业实现清洁生产的关键性科学技术难题。[3]

（2） 由于抛光废渣的成份波动较大，即对不同的抛光废渣进行回收利用时，需要不断调整配方，且配方的适应性较窄，给陶瓷抛光废渣的利用带来了较大的技术难题。

（3） 抛光废渣作水泥生产的原料，或免烧型广场、道路砖的填充物，由于处理费用成本高或最终产品性能不佳，也导致很难真正推广。[4]

（4） 现有在陶瓷砖中的应用主要集中在利用其作为发泡剂制备多孔陶瓷和轻质、隔音、保温等产品，主要存在的问题为易变形、强度低等。同时，这些产品的应用面比较窄，市场销量不大，未能大量消纳抛光废渣[5]。抛光废渣成份的特殊性使其掺入量普遍不到30%，因此，不能有效大量地消化行业多年来累积的抛光废渣。

（5） 现有技术也有介绍高掺量抛光渣在瓷质外墙砖和超大规格陶瓷砖、仿古砖中的应用，其共同的过程特点都是烧成温度超过1180 ℃，也有相关制约发泡变形的一些措施，但始终受制于成本等诸多因素无法实现掺入量和烧成温度的更大突破。[6]

3 实验内容

瓷砖中引入大量配比的抛光废渣，这过程无可避免会引入较大量碳化硅，为了达到利用抛光废渣目的，需要扼制其高温发泡。因此，有必要进一步分析研究坯体配方中不同掺入量抛光废渣随烧成温度的变化，其吸水率、体积密度、烧成收缩等指标之间的对应关系。

本研究具体是以Norrsi的方法为标准，研究不同废渣掺入量的试样在不同温度烧成中收缩率、吸水率、体积密度的变化情况。如图1所示，吸水率为零时的温度Tv为瓷化温度，瓷化温度Tv在体积密度曲线上的交点a与b间的温度区域为烧成范围Tw[7]。

3.1 实验过程

为更好地对比常规1200 ℃烧成配方与不同掺入量抛光渣坯体之间的性能关系，本实验设计了5组配方，在统一球磨细度范围内造粒制粉；采用手动压力机压制成直径为80 mm的试样，在梯度炉中按不同最高温度进行烧成，保温时间统一为10 min；试样烧成后分别测出其吸水率、收缩率、体积密度等数据，并绘制成相应曲线进行分析。

3.2 实验仪器及设备

本实验所采用的仪器及设备如表1所示。

3.3 实验表征

本实验主要对产品的吸水率、 收缩率、体积密度、粒度等方面的性能进行表征。

4 结果分析与讨论

4.1 不同抛光渣掺入量下烧成温度对陶瓷砖坯性能的影响

图2为不同抛光渣掺入量下烧成温度对陶瓷砖坯吸水率、体积密度、烧成收缩率的影响。

从图2中可以得出如下结果：

（1） 抛光渣的加入可以使配方固液相反应提前进行，随着废渣掺入量的不断增加，配方的瓷化温度逐渐降低，体积密度和收缩率曲线弧度普遍变化较大，这说明在烧成温度范围内液相增加速率加快，总体烧成范围有所缩小，常规配方瓷化温度范围接近40 ℃，而50%废渣成瓷温度大概是40 ℃，100%废渣瓷化温度接近30 ℃左右。抛光废渣的加入量为35%时对应的瓷化温度大概为1140 ℃；50%对应瓷化温度大概为1120 ℃；70%废渣对应瓷化温度大概为1080 ℃。

（2） 每个配方的最大收缩率与体积密度成较好的对应关系；而加入废渣后瓷化温度比体积密度最大对应点温度有漂移现象，普遍高30℃，这说明加入抛光砖废渣后与常规配方相比，固液相烧结反应提前已经进行完毕。

（3） 在此系统成型压力下，随着抛光砖废渣掺入量的增加，坯体收缩明显加大，100%废渣的收缩率最大可以达到15%以上，常规坯体收缩率为10.5%左右，而35%～70%加入量的收缩在10.5%～11.8%之间，这说明粘土的加入可以增加配方中Al2O3总量，起到减少收缩率的作用。

（4） 随着抛光砖废渣加入，体积密度曲线在瓷化温度点温度后成较急速下降趋势，废渣的加入配比越大，其曲线越陡，说明发泡影响不断加剧，但在1120 ℃以前，70%加入量的体积密度仍然可以达到2.0 g/cm3，这一定程度说明此温度以上抛光废渣SiC的发泡作用才比较明显，这个结果与华南理工大学的研究结论[8]是比较吻合。

（5） 考虑到与收缩率的对应关系，需考虑通过其它工艺手段如增加压力同时调整放大细度进一步使瓷化温度提前进行，减少收缩，尽量减少抛光砖废渣中SiC的发泡的影响。

4.2 坯釉配方与工艺确定

4.2.1配方确定

考虑到瓷质/炻瓷质釉饰砖的产业化要求，为进一步改善高掺量配方的烧成温度范围，根据以上研究结论设定系统目标温度为1080～1100 ℃左右，产品吸水率控制在3%之内，抛光废渣的总体加入量控制为45%～55%之间，使产品达到国标要求。

中试配方每次投料量超过2 t，经小型喷雾干燥塔造粒，压机冲压后，在小型试验辊道电窑进行模拟烧成，并绘制烧成温度与产品吸水率、收缩率曲线如图3所示。

从图3中得出，当吸水率小于3%时，其烧成温度范围大概为1070～1110 ℃，体积密度大于2.27 g/cm3，可以采用辊道窑进行快速烧成。

低温快烧成品和常规瓷质砖成品的扫描电镜如图4所示。左上为低温瓷质砖表面，右上为低温瓷质砖断面，左下为常规瓷质砖表面，右下为常规瓷质砖断面。

从图4中看出，两种成品的表面和断面效果接近，孔隙率基本一样，低温坯体也能完全瓷化。

4.2.2坯釉的匹配问题

由于底釉和面釉的性质不同，可以在升温过程中实现快速排出大量气泡，同时又能在高温阶段将少量气泡封闭在底釉的效果，这就要求坯釉性能相匹配。底釉要求成熟温度高、高温透气性能好、遮盖能力强，有利于排出坯体中的气体和掩盖坯体本色；面釉要求始熔温度高、高温熔融性能良好，将高温时坯体产生的气体控制在底釉层，使面釉表面拥有良好的平整度，以及无吸污、橘皮现象。同时，要求坯体、化妆土、面釉膨胀系数与烧成制度匹配，从而确保砖型平整，保证产品质量。

5 结论

通过上述分析和实际研究，抛光渣在坯体中的应用主要有以下几个方面：

（1） 对于辊道窑的快速烧成而言，发泡比较剧烈的温度大概在1150 ℃左右。低温快速烧成系统温度在低于1120 ℃时，抛光废渣中SiC的发泡影响较小。

（2） 废渣在配方中的发泡跟烧成温度没有直接的必然关系，主要是在烧成过程产生的液相组织，只要量足够多就会穿透SiC的保护层，从而引起发泡反应，不管配方中的废渣加入量多少，如果液相反应足够多和时间够长，都会发生反膨胀。因此，低温瓷质配方的烧成时间越短对于避免发泡越有好处。

（3） 配方Al2O3含量的提升有利于烧成范围的扩宽和减少收缩，可以通过增加粘土总量或者引入适当的煅烧铝钒土或者325目α-Al2O3。

（4） 在抛光废渣发泡下限温度下掺入超过50%的抛光砖废渣，在1080～1100 ℃中实现吸水率低于3%的釉饰陶瓷砖低温快速烧成产业化应用，产品最终在符合国家标准GB/T 2006-4100附录H的要求基础上达到更高的抗折强度；

（5） 高掺量抛光渣在釉饰陶瓷砖中的产业化应用将陶瓷废渣循环利用技术提高到一个新水平，使陶瓷废料得到多渠道大规模资源化利用，既可降低抛光砖企业抛光废料的排放压力，又可减少对天然矿物资源的消耗和长距离运输带来的生产成本的提高，实现陶瓷废料的减量化、无害化和资源化；高掺量抛光渣废料的使用大大减少了球磨时间，降低了陶瓷砖烧成温度，缩短了烧成时间，生产中多个环节降低生产成本，提升了釉饰陶瓷砖的综合竞争力。

参考文献

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[6] 曾令可、金雪莉、刘艳春. et al.陶瓷废料回收利用技术[M].北

京：化学工业出版社，2010-7：8～56.

陶瓷废气处理方法篇（10）

一、概述

根据酚类能否与水蒸气一起蒸出，可分为挥发酚和不挥发酚。通常认为沸点在230℃以下的为挥发酚，而沸点在230℃以上的为不挥发酚。挥发酚类的毒性较不挥发酚类强得多。

挥发酚类为细胞原浆毒，其毒性作用是与细胞原浆中蛋白质发生化学反应，形成变性蛋白质，使细胞失去活性，属高毒物质。它所引起的病理变化主要取决于毒物的浓度，低浓度时可使细胞变性，高浓度时使蛋白质凝固，低浓度对局部损害虽不如高浓度严重，但低浓度时由于其渗透力强，可向深部组织渗透，因而后果更加严重。长期饮用被酚污染的水，可引起头昏、骚痒、贫血、及神经系统障碍。

根据感官性状和一般化学标准的要求，我国《生活饮用水卫生标准》中规定，挥发酚值不超过0.002mg/L；《地表水环境质量标准》规定，Ⅲ类水质的挥发酚不超过0.005mg/L；《污水综合排放标准》中规定，任何排污单位不应超过0.5mg/L；福建省水质监测技术规范中明确要求，挥发酚项目作为饮用水源水质每期必测的项目。由此可见，水中挥发酚的含量在生活中具有重大的意义。

二、建陶业中含酚废水的特点

水中酚类的主要来源是工业污染物，如炼油、炼焦、煤气洗涤、造纸等行业的废水。闽清建陶业的含酚废水来源于热值能源供应车间的煤气发生炉。

建陶企业为了在烧结过程中能获得较高且均匀的炉温，降低成本，都使用煤气发生炉产气燃烧。根据炉子结构不同，煤气发生炉可分单段式和双段式两种，单段式煤气发生炉产生的含酚废水较双段式煤气发生炉多，且含酚浓度高，造成的环境影响大。双段式煤气发生炉是设计烧烟煤的煤气发生炉：这种煤气炉具有能耗低，煤气热值高，气质稳定的特点；产生的酚水量每个煤气发生炉约3-5吨/天，可以采取分量加入球磨使用，并通过进入干燥塔消除，完全可以不外排；但双段式煤气发生炉造价较高，一般为单段式的1.5倍。单段式煤气发生炉原设计使用燃料为无烟煤，但因使用无烟煤制煤气，产生的煤气热值低、造价较低，因此许多陶瓷企业为了增加瓷砖产量，降低投资成本，纷纷改用烟煤直接入炉制气。这种工艺流程制气可以达到煤气热值高的效果，但由于出炉时带焦油的煤气数量多、温度高，而电捕焦的正常工作温度为≤150℃，其煤气必须经过双竖管水洗降温后才能工作，这样煤气炉的水经过与煤气直接洗涤就和酚水混合，所以含酚废水量就增多，因此只能通过外排来解决。

建陶业的煤气发生炉产生的含酚废水，其浓度在300-1000 mg/L之间，回收价值低，而建设的蓄污池简陋，易产生突发性污染事故，因此，必须有效地控制其排放浓度，综合循环利用所产生的含酚废水。

三、含酚废水对梅溪流域地表水产生的影响

在闽清未引入煤气发生炉之前，梅溪流域地表水的挥发酚均为未检出，自从2005年下半年，多家煤气站的完工、投入使用，且没有污水处理设施，直接排放，使当年11月份省控梅溪口断面，县控田中断面等出现检出，并超标。2006年1月随着溪水的流量锐减，含酚废水对梅溪的影响达到顶峰，地表水的挥发酚检出值最高。如下表。

表1

梅溪流域各支流断面监测数据表

单位：mg/L

从表1可以看出，2006年1月份控制芝溪流域水质的田中断面超标最严重，浓度值达0.595mg/L，超标119倍，其主要原因是上游建陶业比较集中，治理和综合利用较缓，产生、排放的含酚废水量大，因此在枯水期溪水流量小的情况下，导致挥发酚超标现象更为突出。控制玉演溪的六角断面上游陶瓷企业相对较少，但距最近的一家建陶业不足200米，产生的影响较直接。同样，省控的梅溪口断面，纳入了所有上游建陶企业含酚废水，虽然水体能自净一部份，但更主要的原因是梅城的几家陶瓷企业，尤其距最近一家建陶企业的排污口不足500米，它们都直接地影响该断面的水质，使该期的挥发酚浓度高达0.034mg/L。

在梅溪流域发现挥发酚检出后，县政府、环保局不断加大对陶瓷行业的管理力度，要求建陶企业签订“陶瓷环保责任书”，对于不履行责任书的企业将给予相应的处罚。且多次到佛山市的陶瓷企业进行参观考察，借鉴其先进的污水防治措施，结合闽清建陶行业的特点，制定一套较为科学可行的措施。主要从源头、过程与循环利用三个方面进行控制。使每个企业的含酚废水基本上达到达标排放或零排放，从地表水断面监测数据也可以显示出，从2006年5月以后的监测数据中梅溪各支流断面均未检出。

四、含酚废水的综合利用

建陶业煤气发生炉的含酚废水其成分比较复杂，属于难处理的工业废水之一，其产生的废水必须严格控制排放，并回收利用或经处理后达标排放。目前，煤气站含酚废水的处理途经主要有两条，一是改进煤气生产工艺，改单段炉为双段炉，既能减少含酚废水的产生量，又能降低含酚废水的浓度，或循环用水以减少废水量，并提高废水中含酚浓度，便于回收。二是回收利用和选用适当的废水处理方法，常见的处理方法有：萃取、吸附、蒸气吹脱、离子交换、化学沉淀、化学氧化、生化处理等。一般说来，含酚浓度在1000 mg/L以上的废水应先考虑酚的回收，再加破坏处理，以达无害排放，含酚浓度低于此浓度以下，则要无害化处理。

根据闽清建陶企业的具体情况，采用综合循环利用的办法，即用较高浓度的含酚废水分量掺入球磨，进入生产使用，多余部分采用电解催化氧化（氧化絮凝复合床）法，即用中山大学环境工程有限公司自行设计的，采用氧化絮凝复合床（Oxido-Floculation Reactor，简称OFR）污水处理设备，根据废水中需要去除的污染物的种类和性质，在两个主电极之间充填高效、无毒而廉价的颗粒状专用材料、催化剂及一些辅助剂，组成去除某一类污染物复合填充材料作为粒子电极。将这些材料装填于结构为方型或圆型的复合装置，在一定的操作条件下，装置内便会产生一定数量的具极强氧化性能的羟基自由基（-OH）和新生态的混凝剂。这样废水中的污染物便会发生诸如催化氧化分解、混凝、吸附等作用，使废水中的有机污染物迅速被去除。再经沉淀池沉淀，最后经过砂滤、碳滤等过滤，收集未能沉淀或气浮的微小悬浮物，最后达标排放。

污水处理系统由集水池、隔油池、调节池、电解槽、混凝沉淀池、ABR厌氧池、好氧池（接触氧化池）、二沉池、砂滤池、碳滤池、清水池及污泥浓缩池等组成。

电解催化氧化（氧化絮凝复合床）工艺特点：从三维电极的基本原理出发，巧妙配以催化氧化技术，构成一种新的很具特色的氧化絮凝复合床水处理技术。这种充分利用一些已有的原理和技术进行“巧妙的组合”达到1+1>2的目的，以求获得更佳效果的方法，也是当前学术和工业领域的新思想。这种新技术是根据水中需要去除污染物的种类和性质，在两个主电极之间充填高效、无毒而廉价的颗粒状专用材料、催化剂（或催化手段）及一些辅助剂、组成去除某种或某一类有机或无机污染物最佳复合填充材料作为粒子电极，将它们置于结构为方型或圆型的复合床内，当需要处理的废水流经氧化絮凝复合床装置时，在一定的操作条件下，装置内便会产生一定数量的羟基自由基和新生态的混凝剂。这样废水中的污染物便会产生诸如催化氧化分解、混凝、吸附、络合、置换等作用，使废水中的污染物迅速被去除。这种方法运行成本低，结构简单，操作方便，易于管理。

采用此方法的代表企业有新东方陶瓷有限公司，根据闽清县环境监测站的监测数据如下：

表2

新东方陶瓷有限公司含酚废水处理设施水质进口监测结果统计表

单位：mg/L

表3

东方陶瓷有限公司含酚废水处理设施水质出口监测结果统计表

单位：mg/L

从现有监测结果表明，新东方陶瓷有限公司产生的污水经处理设施后，水质各项指标均能符合处理设施的设计出水水质要求和GB8978-1996《污水综合排放标准》表4中Ⅰ级排放标准。尤其是挥发酚、CODCr、色度在经过处理后都能达到相应排放标准。

由于实际处理的能力与煤气发生炉产生的含酚废水量不一致，不同的企业在生产进行过程中，回收利用不及时、或其它原因造成废水过剩，有可能造成含酚废水外排，因此，要采取适当的措施，进行排除类似事故的发生。

高浓度的含酚废水进入干燥塔进行燃烧后，是否从水相污染转达化为气相污染，本人于2007年年初选择四家不同生产工艺的代表企业进行跟踪监测，结果如下：

表4

含酚废水掺入球磨利用后的排放浓度

污水含酚浓度mg/L

干燥塔中含酚浓度mg/m3

废气中酚排放标准mg/m3

恒丰陶瓷有限公司

南海陶瓷有限公司

豪业陶瓷有限公司

欧美陶瓷有限公司

从表4中可以看出，用高浓度的含酚废水掺入球磨，进入生产利用，不同的生产工艺，均未从水相污染转化为气相污染，说明这一方法在闽清的建陶业中可以推广使用。至于水相的酚是否进入到体坯，在窑炉中高温裂解，还是在干燥塔中分解，有待于进一步探讨。

五、探讨与建议

建陶行业作为闽清县的一个支柱产业，其污染防治问题是闽清县面临的一个重要课题，推行清洁生产，对这些建陶业加强管理，科学地进行物料平衡、改进生产工艺等是建陶业污染防治的宗旨。在节约资源、降低能耗、提高产品质量和降低成本的前提下，改进建陶业的生产工艺，选用经济、环境综合效益较高的原料，使用清洁能源，这样不仅能增强市场竞争能力和企业发展后劲，同时能大大减少污染物排放，减轻末端处理的负荷，降低处理费用，还可避免减少末端处理可能发生的风险和二次污染。但从闽清建陶工业目前的生产现状和工艺特点看，要完全地按照清洁生产的要求控制污染尚存在较大的难度，只能从现实出发，采取以物耗最少化、废物减量化和效益最大化为主，末端控制为辅的综合污染防治方式。

近年来梅溪水量逐渐减少，水体纳污自净能力差，恶化速度非常快，一旦建陶企业高浓度含酚废水排向水体，就使梅溪水质挥发酚项目超标。在此为了梅溪水质清洁，提几点建议：

1、对于新建的建陶企业应禁止建设煤气发生炉，规范企业使用闽清现有的广安天然气或燃烧柴油、石油液化气等清洁能源，减少含酚废水的产生，努力做到增产不增污。

2、水煤浆也是一种很好的选择，其原料丰富，制备相对简单，运输储存安全性能极佳，污染程度低。可以选择使用。

3、加强环保行政执法，对新上项目严格执行“三同时”制度，做到建设项目中防治污染的设施，必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。

4、淘汰工艺落后、污染严重的单段式煤气发生炉，使用单段式煤气发生炉的企业应在规定时间内完成双段式整体改造。

5、应建造足够容量的污水蓄水池，必须做好清污分流措施，确保制气废水闭路循环，同时应将污水按一定比例掺入到球磨中使用，综合循环利用，以保证制气废水零排放。

6、采用废水处理工艺，目前在国内含酚废水的处理技术已经比较成熟，处理方法也有很多种，根据企业的自身特点，选择有效的处理方法，使煤气发生炉产生的废水达标排放或零排放。

参考文献

[1]、中国环境监测总站. 水和废水监测分析方法（第四版） [M].北京：中国环境科学出版社，2002，189-193

陶瓷废气处理方法篇（11）

1 引言

清洁生产是一种新的创造性思想，该思想将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中，以增加生态效益和减少其对人类及环境的风险。清洁生产包括三方面的内容，即：使用清洁的能源和原材料、采用清洁的生产工艺技术、生产出清洁的产品。

清洁生产作为现代工业的一种新的思想，要求在生产过程中节约原材料和能源、淘汰有毒有害的原材料、减少废弃物的排放量和毒性，对必须排放的污染物进行综合利用和必要的处理。

2 我国陶瓷行业清洁生产水平现状

陶瓷行业因其对环境污染严重而成为各级环境部门重点治理的对象。据我国广东佛山、清远等陶瓷集中区域环境现状调查发现，陶瓷企业较为集中的区域环境均遭到严重的污染影响。为了改善陶瓷企业所在区域的环境质量，减少污染物的排放量，陶瓷行业推行清洁生产势在必行。

目前，我国陶瓷企业清洁生产的水平普遍不高。陶瓷企业清洁生产水平的提高，面临着一定的困难，主要表现在以下几个方面。

2.1 企业积极性不够高

实施清洁生产，需要不断地更新生产设备和改进生产工艺，进行生产技术改造和升级，需要投入大量的资金，中小企业因资金链的短缺，往往积极性不够高。

目前我国陶瓷企业规模普遍不大，使用简陋的生产设备和落后传统的生产方式加工陶瓷原料和生产陶瓷产品，造成资源的巨大浪费和环境的极大破坏，更不利于企业生产技术的更新。我国90%以上的陶瓷企业属于中小规模，推行清洁生产难度较大[1]。

2.2 员工意识不强，缺乏持续性

意识是推行清洁生产的前提，推行清洁生产，员工的意识是落实的关键。

清洁生产是指从源头上削减控制污染物的产生，需从原材料、生产工艺和设备、产品、废物和管理等方面入手，进行节能、降耗及减污。由于它是全过程控制措施，往往不能得到企业各环节所有员工的重视。

部分企业在开展清洁生产审核后，部分没有经费或者缺少经费的方案而没有得到很好的实施。企业没有不断地组织员工提出新的清洁生产方案，并对已实施的方案进行总结、巩固其实施效果并持续实施[2]。

2.3缺乏关键技术支撑

要大幅地提高企业的清洁生产水平，需要关键或重大的技术进行支撑。一些重大的关键技术和装备无法在陶瓷行业推广和运用，如：低温快烧、一次烧成工艺、微波干燥和辅助烧成等[2]，是导致整个陶瓷行业清洁生产水平难以提高的瓶颈。

3 提高陶瓷行业清洁生产水平的途径

针对目前我国陶瓷企业清洁生产水平普遍偏低的问题，可从改进生产工艺和设备、提高资源能源利用效率、产品指标、废物回收利用及加强管理等措施来考虑。

3.1 改进生产工艺和设备

生产工艺及设备的改进是企业开展清洁生产的核心，使用先进的工艺和设备可在源头上最大程度地削减污染物的产生，以及降低能耗、物耗等来提高企业的清洁生产水平。

坯料及釉料是陶瓷工业中主要的生产原料，因此选用环境友好型原料，对陶瓷企业清洁生产尤为重要。

球磨机的能耗在陶瓷工业的原料制备中占有很大比例，改善球磨机的工艺对降低陶瓷原料制备过程中的能耗具有重大的意义[3]。与间歇式球磨机相比，连续式球磨机不仅可提高磨出泥浆的质量，还可大大降低喷雾干燥塔的能耗[4]。

3.2 提高资源能源利用效率

资源能源利用指标是衡量一个企业清洁生产水平的重要指标。

对窑炉燃烧系统进行技术改造，尽量采用洁净气体燃料，使其燃烧充分，可有效减少有毒有害物质的排放。窑炉的技术水平是制约陶瓷工业能耗水平的重要因素，采用高热阻、低蓄热的新型保温隔热耐火材料构筑环保型节能窑炉，可降低能耗；采用高温空气燃烧技术，可提高热效率，减少NOx的产生和排放[5]。

3.3 产品的清洁化

产品的清洁化是指在陶瓷产品的使用过程中对使用者的健康保护，同时包括产品报废后的回收利用及无害化处理等“绿色”性能[6]。

选用无放射性元素的矿物原材料与添加剂替代有毒、有害色料、釉料，使陶瓷产品中的放射性物质含量减少，从而减小产品对人类健康的危害。在产品的包装过程中尽量使用无害可回收的材料，从而使包装材料可回收再利用，减轻对环境的危害[5]。

3.4 废物回收利用措施

3.4.1余热回收利用

目前陶瓷企业窑炉余热利用率较低，排出的烟气温度在200℃左右，热量损失较多。若能将该部分能量用于余热发电或余热制冷，不仅可解决企业部分电力，而且还可以提高企业余热的综合利用效率，降低生产成本[4]。

3.4.2废水的综合利用

（1） 含酚废水

煤气站含酚废水中含有大量的酚、油类、悬浮物及氨氮等有害物质，是建筑陶瓷行业主要的废水污染源。

根据佛山某陶瓷企业含酚废水水质调查结果：COD为14000～20000mg/L、挥发酚为1500～3500mg/L、石油类为600～1500mg/L、挥发有机酸为1200～2300mg/L。含酚废水有机物浓度较高，难以进行处理。清远、佛山多家陶瓷企业根据水煤浆应用技术，利用煤气站自身筛下的粉煤和含酚污水按一定比例混合后，再加入适量添加剂，经强力研磨调制后制成水煤浆，在1100～1300℃下燃烧，酚及其它有害有机物质充分地燃烧分解成H2O和CO2，然后随燃烧烟气排入大气中，从而达到治理含酚污水的目的，实现零排放。

（2） 生产废水

陶瓷行业原料处理车间和抛光车间生产的废水主要含有悬浮物和油类污染物，目前企业多采用多级沉淀+混凝处理后回用于生产工序，不仅节约了水资源，同时减少了废水的排放量。

3.4.3固废处理与回收

陶瓷企业会产生大量的废泥和废瓷，其回收利用也是清洁生产的重要内容。

原料制备产生的废泥、抛光废泥及生产废水池多级沉淀后回收的污泥，可作为原料回用于生产。烧成得到的废瓷坯，可以回收利用。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；二是经粉碎后，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1%～2%）、助熔剂（熔块、长石、辉绿石、玻纤废料等，加入量10%～15%）[4,7]，加工制成透水砖，既减少了固体垃圾，保护了环境， 又增加了经济效益。

3.5 管理措施

管理措施是企业清洁生产中一个不可忽视的因素，清洁生产的管理涉及到陶瓷企业生产经营活动的每一个方面，需要员工的积极参与。

3.5.1提高员工的认识

实施清洁生产涉及企业生产过程中的每一个环节，需要全体员工的积极参与。因此，陶瓷企业应树立起“实施清洁生产与循环经济”的理念，企业领导应根据清洁生产和可持续发展的理念，制定清洁生产战略，企业员工应不断学习新的先进环保技术、加强培训教育，不断提高自身的环保知识和理念。

3.5.2建立规范的管理制度

规范的管理制度是企业持续实行清洁生产的保障，企业应制定一套严格规范的管理制度，使企业的管理规范化，逐步推动企业走上清洁生产的轨道。

陶瓷企业应建立定期检查制度，及时发现生产各个环节存在的问题，建立严格的监测制度和事故风险报警制度。

4 结语

陶瓷企业属于高污染、高耗能行业，不断持续地实施清洁生产不仅可以保护资源、减少资源巨大浪费，而且还可以从源头减少污染物的排放量，保护环境。陶瓷企业不断地进行技术更新、降低企业生产成本、增强企业的市场竞争力和发展后劲。鉴于我国目前陶瓷行业的现状和工艺特点，只有持续地实施清洁生产，才是陶瓷企业实现稳定发展的唯一出路。

参考文献

[1] 陈斌, 成, 吴晟. 陶瓷行业推行和实施清洁生产的对策研究[J].

中国陶瓷, 2006,42(12):9-10.

[2] 颜东亮, 刘树, 梁以流. 清洁生产与陶瓷企业的可持续生存和

发展[J]. 佛山陶瓷, 2008:1:1-4.

[3] 王继杰, 李旭. 中国陶瓷产业与环境保护的协调性发展[J]. 中国

陶瓷, 2006, 42(10):3-6.

[4] 徐建国. 佛山陶瓷企业开展清洁生产的现状及方向[J]. 佛山陶

瓷, 2007,3:11-15.

[5] 贾燕,尹华,常瑞等. 建筑陶瓷工业的清洁生产[J]. 陶瓷, 2006,7:49-51.

[6] 徐雪梅, 黄碧纯, 付名利. 陶瓷厂排放颗粒物的控制与清洁生