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| 标准编号 | HJ 2304-2018 (HJ2304-2018) | | 中文名称 | 陶瓷工业污染防治可行技术指南 | | 英文名称 | Guideline on available technologies of pollution prevention and control for ceramics manufacturing industry | | 行业 | 环保行业标准 | | 字数估计 | 22,235 | | 发布日期 | 2018-12-29 | | 实施日期 | 2019-03-01 | | 标准依据 | 生态环境部公告2018年第77号 | | 发布机构 | 生态环境部 |
HJ 2304-2018: 陶瓷工业污染防治可行技术指南
HJ 2304-2018 英文名称: Guideline on available technologies of pollution prevention and control for ceramics manufacturing industry
中华人民共和国国家环境保护标准
陶瓷工业污染防治可行技术指南
1 适用范围
本标准提出了陶瓷工业企业废气、废水、固体废物和噪声污染防治可行技术。
本标准可作为陶瓷工业企业建设项目环境影响评价、国家污染物排放标准制修订、排污许可管理和
污染防治技术选择的参考。
5 污染防治可行技术
5.1 污染预防技术
5.1.1 窑炉大气污染预防技术
5.1.1.1 原料控制技术
选用低氟化物、低氯化物和低硫化物含量的原料,以及控制坯料和釉料中铅、镉等重金属含量,可
降低窑炉烟气中氟化物、氯化物和重金属及其化合物的初始排放浓度,一般可使窑炉烟气中氟化物和氯
化物的初始排放浓度分别不超过 3.0 mg/m3和 15 mg/m3,铅及其化合物、镉及其化合物、镍及其化合物
的初始排放浓度分别不超过 1.0 mg/m3、0.05mg/m3和 0.2 mg/m3。
5.1.1.2 清洁能源技术
在满足生产工艺要求和保障气源供应的前提下,窑炉燃料采用天然气、煤层气、焦炉煤气或液化石
油气,可降低窑炉烟气中颗粒物和 SO2初始产生浓度。适用于可塑成形和注浆成形的陶瓷工业窑炉,可
使窑炉烟气中颗粒物和 SO2初始产生浓度通常分别不超过 20 mg/m3和 50 mg/m3。
采用电能代替化石燃料作为窑炉能源,可避免因燃料燃烧造成的窑炉大气污染物排放,但不能避免
陶瓷制品烧成或烤花过程中原材料造成的大气污染物排放。在满足生产工艺要求和经济合理的前提下,
电窑适用于素烧或釉烧用小型辊道窑和小型网带窑、小型烤花窑和容积通常不超过 2 m3的小型梭式窑。
5.1.1.3 窑炉烧成制度优化技术
窑炉烧成制度是为烧成合格的陶瓷制品和达到最佳烧成效果,对窑内温度、气氛和压力操作参数的
规定。通过优化烧成制度,可使窑炉烟气 NOx初始排放浓度通常不超过 100 mg/m3,并可控制氟化物和
硫化物的排放。适用于陶瓷制品烧成工序。
5.1.1.4 窑炉节能技术
通过优化窑体结构、强化窑体保温性能、采用轻型化窑车和窑具、采用高效燃烧系统以及提高自动
化控制水平等途径,提高窑炉热效率,降低单位产品能源消耗量。
5.1.1.5 窑炉烟气余热利用技术
窑炉烟气余热主要包括从窑头排出的烟气余热和从窑炉冷却带排出的热风余热,可用于包括生坯干
燥等在内的用热环节。利用窑炉排出的烟气余热可节能 6%~8%,利用窑炉冷却带排出的热风余热可节能 5%~10%。
5.1.2 喷雾干燥塔热风炉大气污染预防技术
45.1.2.1 低硫燃料技术
喷雾干燥塔热风炉低硫燃料包括低硫煤和天然气等低硫气态燃料,低硫煤的空气干燥基全硫含量一
般不超过 0.5%。当热风炉采用天然气为燃料时,喷雾干燥塔热烟气中 SO2初始排放浓度通常不超过 50mg/m3。
5.1.2.2 煤基燃料高温固硫技术
喷雾干燥塔煤基燃料热风炉采用钙基固硫剂伴烧进行烟气预脱硫,钙硫比(摩尔比)一般约为 1:1,
采用低硫煤技术和高温固硫技术,喷雾干燥塔烟气 SO2初始排放浓度通常不超过 50 mg/m3。适用于煤
基燃料的喷雾干燥塔热风炉。
5.1.2.3 低氮燃烧技术
通过控制喷雾干燥塔热风炉排烟出口温度和控制燃料与空气混合比例等参数,通常可使喷雾干燥塔
烟气中 NOx初始排放浓度不超过 150 mg/m3。控制排烟出口温度一般不超过 720℃条件下,煤粉链条式
热风炉低氮燃烧技术和燃气热风炉低氮燃烧技术,可使 NOx初始排放浓度通常不超过 100 mg/m3。煤粉
链条式热风炉低氮燃烧技术存在煤炭燃烧不充分的问题,适合于周边有能大宗利用煤渣的循环经济产链的陶瓷工业企业。
5.1.3 生产废水污染预防技术
5.1.3.1 生产废水循环利用
含泥废水、含釉废水、湿法脱硫废水和后加工废水经分类收集、絮凝沉淀处理后可循环利用,处理
后的废水主要用途包括原料制备用水、湿法脱硫用水、后加工用水和车间冲洗用水。通过废水循环利用,
建筑陶瓷工业企业生产废水可全部回用且可基本不外排,卫生陶瓷工业企业生产废水回用率不低于
90%,日用及陈设艺术瓷工业企业生产废水回用率不低于 50%。
5.1.3.2 球磨工序废水直接回用
球磨工序废水经分类回收、就地储存后可直接回用于球磨工序,可避免与其他种类生产废水混合,
缩短生产废水处理流程。该技术可减少球磨工序新鲜水用量约 30%~50%。适合于场地工艺布置条件允
许的坯料或釉料球磨工序。
5.2 污染治理技术
5.2.1 大气污染治理技术
5.2.1.1 一般要求
a)陶瓷工业企业应根据大气污染物初始排放浓度和排放限值选择烟气治理技术,在治理技术运行
过程中宜根据排放要求合理调整治理效率。
b)干压成形的建筑陶瓷和干压成形的特种陶瓷采用辊道窑烧成过程中产生的窑炉烟气应进行除尘
5和脱硫治理,喷雾干燥塔烟气应进行除尘治理。
c)湿法脱硫系统的脱硫浆液循环泵、工艺水泵和脱硝系统的还原剂输送泵等易损设备应有备用。
d)安装有大气污染物自动监测系统的企业,烟气脱硫和脱硝设施的运行控制系统宜能根据排放口
大气污染物自动监测数据做出及时调整。
5.2.1.2 颗粒物污染治理技术
a)袋式除尘技术
适用于陶瓷原料制备、干压成形、修坯和后加工等工序产生的颗粒物以及喷雾干燥塔烟气中颗粒物
的捕集。因喷雾干燥塔烟气具有含湿量较大、有腐蚀性、启塔和洗塔操作过程中温度波动范围大(80~
250 ℃)、高浓度颗粒物(8000~12000 mg/m3)对滤料磨损大等特点,袋式除尘器宜选用耐酸、耐腐
蚀、耐磨损及经防水处理的滤料。喷雾干燥塔烟气颗粒物治理用袋式除尘器有以下特点:运行温度通常
小于250 ℃,且根据夏冬季以及南北方差异,一般高于烟气露点温度10℃或15℃以上;当采用化纤滤料
时,过滤风速一般为 0.8~1.0 m/min,除尘器的系统阻力通常小于1500 Pa,除尘器出口颗粒物浓度通常小于20 mg/m3。
b)湿式电除尘技术
适用于湿法脱硫系统或喷淋除尘系统后的烟气深度治理,具有协同脱除 SO3和气溶胶的作用。湿式
电除尘器内部应具备良好的防腐蚀措施。入口颗粒物浓度一般宜控制在 30~60 mg/m3,出口颗粒物排放浓度通常小于 10 mg/m3。
c)其他除尘技术
其他除尘技术包括旋风除尘、水膜除尘和喷淋除尘技术。旋风除尘可用于喷雾干燥塔烟气初级除尘
以回收大颗粒物料,水膜除尘技术适用于卫生陶瓷、日用及陈设艺术瓷喷釉工序颗粒物治理,喷淋除尘
技术通常用于湿法脱硫处理后对排放前的烟气降尘。
5.2.1.3 烟气脱硫技术
a)石灰-石膏湿法脱硫技术
适用于陶瓷工业喷雾干燥塔烟气和连续性生产的窑炉烟气 SO2治理。陶瓷工业石灰-石膏法脱硫技
术的主要特点为:当烟气在脱硫装置中的停留时间大于 4 s、钙硫比(摩尔比)在 1.0~1.1、系统阻力
小于 1200 Pa的条件下,脱硫效率一般不小于 95%,出口 SO2浓度通常不超过 20 mg/m3,对颗粒物、氯
化物、氟化物和重金属及其化合物有协同治理效果,出口颗粒物浓度通常不超过 30 mg/m3。
b)钠碱法湿法脱硫技术
适用于窑炉烟气和喷雾干燥塔烟气 SO2 治理。脱硫剂通常采用纯碱或烧碱。当吸收液pH值在6~7
之间和烟气停留时间大于4 s的条件下,脱硫效率通常不小于95%,出口SO2浓度通常不超过20 mg/m3,
对颗粒物、氯化物、氟化物和重金属及其化合物有协同治理效果,出口颗粒物浓度通常不超过30 mg/m3。
含钠盐的脱硫废水可适度加入到生料球磨机进行利用,但存在运行维护成本较高、浆液池占地面积大等问题。
c)烟气循环流化床半干法脱硫技术
6适用于窑炉烟气和喷雾干燥塔烟气联合治理组合技术,具有能协同除尘和无废水产生等特点。烟气
循环流化床半干法脱硫系统应配置袋式除尘装置。陶瓷工业烟气循环流化床半干法脱硫技术的主要特点
为:入口烟气温度一般控制在 160℃ 以下,当吸收塔内烟气流速在 4~6 m/s、袋式除尘器过滤风速小
于 0.8 m/min 的条件下,脱硫效率可达 80%~95%,出口 SO2浓度通常不超过 20 mg/m3,出口颗粒物浓
度通常不超过 20 mg/m3,对氯化物、氟化物和重金属及其化合物有协同治理效果。
5.2.1.4 氮氧化物治理技术
选择性非催化还原(SNCR)脱硝技术主要适用于喷雾干燥塔配备的热风炉烟气 NOx治理。喷雾干
燥塔 SNCR 脱硝效率通常大于 50%,出口 NOx浓度通常不超过 100 mg/m3。脱硝还原剂对陶瓷产品和窑
炉有负面影响,如对窑炉烟气进行 NOx治理,宜将烟气引出到窑外进行脱硝。
5.2.1.5 窑炉烟气治理组合技术
a)窑炉烟气湿法脱硫(石灰-石膏法或钠碱法)协同除尘技术
适用于不采用脱硝技术即可实现稳定达标排放的陶瓷工业窑炉烟气治理。窑炉烟气经湿法脱硫后排
放,湿法脱硫后可选配喷淋除尘。脱硫效率通常不小于 95%,除尘效率通常不小于 50%,对氯化物、
氟化物和重金属及其化合物有协同治理效果。
b)窑炉烟气湿法多污染物协同控制技术
适用于以发生炉煤气为燃料的陶瓷工业窑炉烟气治理。窑炉烟气在吸收设备中与含有钙基脱硫剂和
尿素等成分的复合吸收剂浆液发生作用,去除SO2、NOx 等污染物后排放。湿法多污染物协同控制技术
的特点是:当液气比不小于3 L/m3、吸收液pH值在6~7之间和烟气停留时间不小于4 s的条件下,脱硝
效率通常大于50%,脱硫效率一般不小于95%,对颗粒物、氯化物、氟化物和重金属及其化合物有协同治理效果。
5.2.1.6 喷雾干燥塔烟气治理组合技术
a)喷雾干燥塔热风炉SNCR脱硝+喷雾干燥塔烟气袋式除尘+湿法脱硫(石灰-石膏法或钠碱法)协同除尘组合技术
适用于必须采用脱硝、脱硫和除尘技术才可实现稳定达标排放的喷雾干燥塔烟气治理,喷雾干燥塔
配备的热风炉采用水煤浆或发生炉煤气为燃料。喷雾干燥塔热风炉烟气经SNCR脱硝,喷雾干燥塔烟气
经袋式除尘和湿法脱硫后排放,其中袋式除尘前可选配旋风除尘,湿法脱硫后可选配喷淋除尘。出口颗
粒物浓度通常在15~30 mg/m3之间,出口SO2浓度通常不超过20 mg/m3,出口NOx排放浓度通常在60~100 mg/m3之间。
b)喷雾干燥塔烟气袋式除尘+湿法脱硫(石灰-石膏法或钠碱法)协同除尘组合技术
适用于必须采用除尘和脱硫技术才可实现稳定达标排放的喷雾干燥塔烟气治理,喷雾干燥塔配备的
热风炉采用水煤浆或发生炉煤气为燃料,且热风炉采用低氮燃烧技术等大气污染预防技术。喷雾干燥塔
烟气经袋式除尘和湿法脱硫后排放。袋式除尘前可选配旋风除尘,湿法脱硫后可选配喷淋除尘。出口颗
粒物浓度通常在15~30 mg/m3之间,出口SO2浓度通常不超过20 mg/m3。
7c)喷雾干燥塔烟气袋式除尘+喷淋除尘组合技术
适用于只采用除尘技术即可实现稳定达标排放的喷雾干燥塔烟气治理,喷雾干燥塔配备的热风炉采
用天然气为燃料或链条式热风炉采用低硫煤煤粉为燃料,且热风炉采用低氮燃烧技术等大气污染预防技
术。喷雾干燥塔烟气经袋式除尘和喷淋除尘后排放,其中袋式除尘前可选配旋风除尘。出口颗粒物浓度
通常在15~30 mg/m3之间。
d)喷雾干燥塔烟气旋风除尘+喷淋除尘+湿式电除尘组合技术
适用于只采用除尘技术即可实现稳定达标排放的喷雾干燥塔烟气治理,喷雾干燥塔配备的链条式热
风炉采用低硫煤煤粉为燃料,且热风炉采用低氮燃烧技术等大气污染预防技术。喷雾干燥塔烟气经旋风
除尘、喷淋除尘和湿式电除尘处理后排放,出口颗粒物浓度通常在10~25 mg/m3之间。
5.2.1.7 窑炉烟气和喷雾干燥塔烟气联合治理组合技术
当大气污染排放口数量受限制、需要采用循环流化床半干法脱硫和需要共用包括湿法脱硫设施、湿
式电除尘环保设施情况下,有喷雾干燥工序的建筑陶瓷和有喷雾干燥工序的特种陶瓷工业企业可采用窑
炉烟气和喷雾干燥塔烟气联合治理组合技术。采用低氮燃烧的喷雾干燥塔热风炉可不配SNCR脱硝治理设施。
a)喷雾干燥塔热风炉SNCR脱硝+喷雾干燥塔烟气袋式除尘+窑炉烟气与喷雾干燥塔烟气湿法脱硫
(石灰-石膏法或钠碱法)协同除尘组合技术
适用于窑炉烟气和喷雾干燥塔烟气集中排放的陶瓷工业企业烟气治理。喷雾干燥塔热风炉烟气经
SNCR脱硝,喷雾干燥塔烟气经袋式除尘,喷雾干燥塔烟气和窑炉烟气进行集中湿法脱硫后排放。其中
袋式除尘前可选配旋风除尘,湿法脱硫后可选配喷淋除尘。出口颗粒物浓度通常在15~30 mg/m3之间,
出口SO2浓度通常不超过20 mg/m3,出口NOx排放浓度通常在60~100 mg/m3之间,对氯化物、氟化物和
重金属及其化合物有协同治理效果。该技术的工艺流程图见附录图 C.1。
b)喷雾干燥塔热风炉SNCR脱硝+喷雾干燥塔烟气袋式除尘+窑炉烟气与喷雾干燥塔烟气湿法脱硫
(石灰-石膏法或钠碱法)协同除尘技术+湿式电除尘组合技术
适用于窑炉烟气和喷雾干燥塔烟气集中排放的陶瓷工业企业烟气治理,通常是为共用湿法脱硫设施
和湿式电除尘设施以达到颗粒物深度减排。喷雾干燥塔热风炉烟气经SNCR脱硝,喷雾干燥塔烟气经袋
式除尘,喷雾干燥塔烟气和窑炉烟气进行集中湿法脱硫和湿式电除尘后排放。其中喷雾干燥塔烟气袋式
除尘前可选配旋风除尘。出口颗粒物浓度通常不超过10 mg/m3,出口SO2浓度通常不超过20 mg/m3,出
口NOx排放浓度通常在60~100 mg/m3之间,对氯化物、氟化物和重金属及其化合物有协同治理效果。
该技术的工艺流程图见附录图 C.2。
c)喷雾干燥塔热风炉SNCR脱硝+喷雾干燥塔烟气旋风除尘+窑炉烟气与喷雾干燥塔烟气循环流化
床半干法脱硫协同除尘组合技术
适用于采用循环流化床半干法脱硫的陶瓷工业企业烟气治理。喷雾干燥塔热风炉烟气经SNCR脱
硝,喷雾干燥塔烟气经旋风除尘,喷雾干燥塔烟气和窑炉烟气集中进行循环流化床半干法脱硫和袋式除
尘。其中旋风除尘与半干法脱硫之间可选配袋式除尘。出口颗粒物浓度通常在10~20 mg/m3之间,出口
SO2浓度通常不超过20 mg/m3,出口NOx排放浓度通常在60~100 mg/m3之间,对氯化物、氟化物和重金
8属及其化合物有协同治理效果。该技术的工艺流程图见附录图 C.3。
5.2.2 水污染治理技术
5.2.2.1 一般要求
a)陶瓷工业企业宜分别收集、分质处理和循环利用生产废水。
b)有条件的企业宜设置集中废水处理站,废水处理技术一般采用絮凝沉淀和压滤处理工艺,经处
理的废水可循环利用,沉淀物经压滤脱水后可回收利用。
5.2.2.2 含泥和含釉废水处理技术
陶瓷工业企业含泥废水和含釉废水宜分类回收,适当就地回用或采用絮凝沉淀处理工艺,沉淀物经
压滤脱水后回收利用,废水经处理后可循环利用。
5.2.2.3 陶瓷砖后加工废水治理技术
陶瓷砖后加工废水一般采用絮凝沉淀处理工艺,沉淀物经压滤脱水后回收利用,废水经处理后可循环利用。
5.2.2.4 脱硫废水治理技术
湿法脱硫废水可进入集中废水处理站处理,处理后的废水可循环利用。
5.2.3 固体废物综合利用和处置技术
5.2.3.1 资源化利用技术
a)废泥、废坯、废釉料、废砖、废瓷经分类收集处理后利用。
b)生产废水处理站沉淀物经压滤脱水后可回到原料制备系统利用。
c)外排废瓷可用于生产发泡陶瓷、透水砖等陶瓷制品。
d)废匣钵、棚板等窑具和废耐火材料可由相应材料的供应或使用企业回收利用。
e)废石膏模具主要用作水泥缓凝剂或制作石膏板。
f)煤灰渣主要用于生产烧结砖、蒸压砖及加气混凝土砌块。
g)建筑陶瓷砖抛光等后加工废渣泥可用作发泡陶瓷、轻质陶瓷砖和陶粒等生产原料。
5.2.3.2 安全处置措施
a)陶瓷工业企业使用油墨和有机溶剂过程中产生的废物和煤气生产过程中产生的煤焦油等属于《国
家危险废物名录》所列危险废物以及根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性
的固体废物,陶瓷工业企业必须按照国家有......
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