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玻璃生产过程中的废水废气污染与防治—东莞环保设备制造商

发布时间:2021-02-26 14:26:24浏览次数:

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随着科技进步与工业的迅猛发展,对环境造成的污染越来越严重,环境污染直接影响人类的健康与动植物的生长。保护环境与防治污染已成为全球性刻不容缓的主题。

玻璃工业属于高耗能产业,同时消耗大量的资源,在玻璃生产过程中,从原料、熔化、成形、退火产生的玻璃生产废气、玻璃生产废水以及噪声等对环境产生一定的污染,主要是对大气、水、土壤等。玻璃工业对环境的污染涉及面较广,包括玻璃体自身及生产过程中产生的有害物等。


1、原料造成的污染与防治

    原料是玻璃生产的首要环节,直接影响玻璃物的性能、产量、质量等,在玻璃生产中会产生粉尘、噪声,并直接决定玻璃的品质。


1.1、玻璃原料中有害物的挥发与防治

    玻璃生产所用的原料一般分为主要原料(矿物原料及一些化工原料)和辅助原料(澄清剂、着色剂、氧化和还原剂、乳浊剂等),其中包括一些重金属(如:砷、铅、镉、铬、锌、钡、锰、镍、铜、钒等),有毒物质(如:砷、氟等)。

    氧化砷(As2O3),又称白砒,是玻璃生产中常用的澄清剂,是剧毒物质,玻璃熔化过程中易挥发。为了减少对操作人员及环境的污染,在玻璃成分中用无毒的氧化铈(CeO2)或其它复合澄清剂代替氧化砷。

    氟(F~)是乳浊玻璃常用的乳浊剂和微晶玻璃常用的晶核剂,以及玻璃生产中常用的助熔剂和澄清剂,毒性较强,玻璃生产中极易挥发,对操作工人的身体健康及工厂周围的动植物造成极大破坏。为减少氟挥发,通常用矿物原料萤石来代替或部分代替含氟的化工原料( 氟硅酸钠、冰晶石等),同时调整熔化工艺参数,减少氟挥发。或者采取冷顶全电熔窑的熔化方式。

    硼硅酸盐玻璃中的硼(B203) 也极易挥发,并且硼硅酸盐玻璃熔化、澄清都比较困难,熔化、澄清温度较高,一般采用全电熔窑或者辅助电加热的火焰窑。

    晶质玻璃和低温封接玻璃中通常含有一定量的铅(PbO),高铅玻璃中含有大量的铅,生产中极易挥发,对人身健康和环境造成极大破坏。多年来,玻璃行业一直努力调整玻璃组成,研究.无铅或少铅晶质玻璃和封接玻璃。


1.2、 玻璃中有害物的溶出及防治

    通常玻璃的化学稳定性较高,耐水、大气、酸、碱等侵蚀,无毒性。还可回收循环生产,一般认为对环境污染较小。作为食品链的容器,盛装水、食品、饮料等,基础玻璃成分无毒,但可溶出有害物质(如铅、镉、砷等),出口欧美等发达国家的玻璃制品对铅、镉、砷等重金属含量有严格的要求标准。为尽量降低铅、镉、砷等重金属的溶出,首先调整玻璃组成,以能够满足相应性能要求的其它物质代替,如用氧化铈( CeO2) 或其它复合澄清剂代替氧化砷,用TiO2和Zr02代替氟(F )作为乳浊剂。同时也要调整玻璃的基础组成,提高玻璃组成中的Al203、CaO、MgO含量,降低碱金属氧化物( Na20、K20)含量,从而提高玻璃的化学稳定性,减少有害物的溶出。


1.3 玻璃厂粉尘污染及防治

    粉尘按其直径可分为降尘(颗粒直径大于10 μm)和飘尘(颗粒直径小于10 μm)。飘尘会通过呼吸作用进入鼻孔和支气管,一部分进入肺泡中沉积下来,引起肺部疾病(尘肺),其中危害较大的为矽肺,粉尘中游离Si02含量大于70%时,就会产生矽肺。

    玻璃生产中用量最大的就是硅质原料(砂岩、硅砂、石英砂、长石、白云石等),占玻璃,配合料的70%以上,其中砂岩、硅砂、石英砂中.含有大量游离SiO2。

    玻璃生产中还常使用金属及其化合物(如铅、镉及氧化铅、氧化镉、氧化铬、氧化锌、氧化铜、氧化铁、氧化锰、锰矿粉、铬矿粉及纯碱)和非金属化合物( 如氟化物、氧化砷、氧化锑、氧化铈、硒粉、氧化锡、碳粉、石棉等),由于这些物质颗粒较细,在称量、混合及加料过程中均易产生玻璃加工粉尘。

    玻璃生产中作为燃料大量使用的煤和作为还原剂的碳粉,在煤炭粉碎、过筛、运输及加煤以及制造煤气和煤气加工过程中,都会产生煤炭粉尘颗粒。

    卫生标准中对生产操作条件下车间有害物允许的浓度做了严格规定。

    为减少玻璃厂粉尘,首先从源头上加以控制,对各种矿物原料严格规定超细粉含量,尽量采用天然石英砂代替硅石粉,使用粒化重碱(容重0.55 ~ 0.65t/m3)代替轻质纯碱(容重0.55 ~ 0.65 t/m3粒度为0.075 mm)。配合料混合时加一定的水操作。对所有产生粉尘的区域和设备设置密封罩,并设抽风罩,防止玻璃加工粉尘外逸。配备各种玻璃加工除尘设施,如旋风除尘器、袋式除尘器、电除尘器等。


1.4、 噪声污染及防治

    主要包括玻璃原料运输、粉碎、筛分、混合设备噪声,包括破碎机、球磨机、六角筛、混合机、提升机、皮带运输机、振动输送机等产生的噪声。采取外购粉料减少原料运输、粉碎、筛分产生的噪声,采取隔振、减振、隔声、消声、吸声等措施来减弱原料混合、输送产生的噪声。


1.5、 玻璃厂水污染及防治

    清洗外购碎玻璃会产生一些废水, 主要含一些悬浮物、污泥等,将悬浮物捞出,分类处理,含污泥的水进行沉降处理。


2、熔化造成的污染与防治

    玻璃生产中熔化过程所造成的污染主要是熔化过程中产生的废气和废渣等对大气和土壤的污染,熔化过程中所用冷却水循环使用,基本不造成污染。


2.1、 配合料产生的物理、化学反应气体污染及防治

    玻璃配合料在高温下发生一系列物理、化学及物理化学反应,产生一些废气,主要有CO2、SO2、So3等, 以及一些易挥发原料的挥发物,如铅、氟、硼等。在保证玻璃性能前提下,尽量降低气体率。对于含有大量易挥发性物质的玻璃,尽量采用冷顶全电熔窑熔化生产,以减少挥发污染。


2.2、燃料燃烧造成的污染与 防治

    玻璃生产常用的燃料有重油、天然气、煤气、煤等。燃料燃烧产物主要为CO2、NOx、

SO2和H20蒸气及CO、H2S等。废气产生的组成和数量与燃料品种及热值、窑炉结构、玻璃组成、燃烧温度、助燃空气过剩系数等有关,国家标准对大气污染物排放量的要求越来越严格,见表2。

    为减少废气排放,首先选择清洁能源( 天然气和电)天然气比重油和煤气燃烧产生的废气少,对煤及煤气进行脱硫处理,以减少SOx、H2S排放。对于某些玻璃采用全电熔窑形式,可大大减少挥发和燃烧产生的废气。采用富氧和全氧燃烧的窑炉结构及燃烧方式,比空气助燃窑炉,可显著降低废气排放量,NOx、排放量降低75% ~ 95%,CO2排放量降低50%左右,sox排放量降低75%。

    其次,对废气进行脱硫、脱硝处理,以减少污染物排放。


2.3、 噪声污染及防治

    熔化过程产生的噪声主要来源于助燃风机、冷却风机、燃油(气)喷嘴(喷枪)、煤气站鼓风机等,采取给风机加消声器和选择低噪声喷嘴或喷枪,来降低噪声污染。


3、成形、退火及冷端产生污染及防治

    玻璃生产中的成形过程基本不产生废气和粉尘,成形机械设备要使用大量冷却水,但都循环使用,基本不造成污染,瓶罐及器皿玻璃成形用行列机及空压机产生较大的噪声,采取消声、隔声降噪处理,以降低噪声污染。

    玻璃生产中的退火过程大部分都采用全钢全电退火窑,基本不产生废气和粉尘,但退火窑使用多台风机,产生较大噪声,通常采用合理设计、布置,并加消声、隔声处理,把噪声污染降到最低。

    玻璃生产中的冷端包括切裁、检验、装箱等,基本不产生废气、粉尘、废水,只有机械设备产生一点噪声,但冷端比较空旷,噪声大部分被释放了。


4、结语

    玻璃生产涉及多个环节,需要多道工序,把各种矿物原料和化工原料科学组合,经高温熔化、澄清、成形、退火,制成各种形式和用途的玻璃制品。同时也会对环境造成一定的污染,通过调整玻璃组成及原料引入形式、改善窑炉结构及燃烧方式等,尽量降低污染物排放。其次,对所排放的玻璃加工废气、玻璃加工粉尘、玻璃加工废水、玻璃加工废渣进行科学处理和再利用,变废为宝。对各个环节采取一系列有效措施,把污染降到最低,节约资源,节约能源,绿色生产,清洁生产。 


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