我國再生鋁工業(yè)在最近的幾年中發(fā)展很快，無論是產(chǎn)量還是生產(chǎn)規(guī)模，都居再生有色金屬之首，已經(jīng)在我國鋁工業(yè)中占有重要的位置。但是，與快速發(fā)展的再生鋁工業(yè)極不協(xié)調(diào)的是該行業(yè)的環(huán)境意識很差，環(huán)境保護工作非常落后，已經(jīng)嚴(yán)重影響了這一領(lǐng)域的發(fā)展。

隨著國家對環(huán)境保護工作的重視，有關(guān)部門對再生鋁工業(yè)環(huán)境的管理不斷加強，一些污染嚴(yán)重的再生鋁企業(yè)將被淘汰?？梢詳嘌?，今后再生鋁行業(yè)的競爭將是環(huán)境的競爭，環(huán)境問題解決不了，企業(yè)就難以生存，對此，我們應(yīng)有清醒的認(rèn)識。

從目前我國再生鋁工業(yè)企業(yè)的環(huán)境現(xiàn)狀看，對環(huán)境造成污染的主要污染物是廢氣。為此，本文將對再生鋁行業(yè)廢氣的來源、主要成分和處理技術(shù)作一介紹，并根據(jù)我國再生鋁工業(yè)的特點，推薦一條比較適用的環(huán)保工藝流程，供再生鋁企業(yè)在進行環(huán)保建設(shè)時參考。

再生鋁生產(chǎn)一般環(huán)境問題
SO2：熔煉爐主要為反射爐、為燃燒方式加熱，為減少SO2排放量，應(yīng)盡可能采用清潔燃料如天然氣等；對于燃油、煤反射爐應(yīng)采用低硫燃料，如采用輕柴油、低硫重油、低硫低灰份煤。對于SO2總量已經(jīng)超標(biāo)的地區(qū)和燃重油或煤的企業(yè)，應(yīng)對反射爐進行改造并實施脫硫：增設(shè)燃燒爐對空氣加熱將“燃燒煙氣加熱”改為“熱空氣加熱”；對這類氣量不大的煙氣脫硫，可采用投資和運行成本相對較低的雙堿法或半干法。
NOx：燃燒煙氣加熱和熱空氣加熱的反射爐，可采用低NOx燃燒方式；如低NOx燒嘴可使NOx產(chǎn)生量減少30%～70%，對燃煤采用分級低NOx燃燒技術(shù)也可使NOx產(chǎn)生量減少30%～50%。
余熱利用：熔化、精煉、有機雜質(zhì)脫除煙氣溫度都比較高，應(yīng)采取有效措施利用其余熱；這不僅能夠減少能耗、降低生產(chǎn)成本，而且還可以減少礦物燃料燃燒產(chǎn)生的SO2、NOx等污染物的排放量。

再生鋁煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)建議
對于毒性不大的預(yù)處理一般性粉塵，結(jié)合目前的除塵技術(shù)水平，其排放濃度限值可定為20mg/Nm3。對于爐窯煙塵和鋁灰渣粉塵，因含多種有毒有害金屬和二惡英劇毒成份、危害性極大，布袋除塵器應(yīng)采用覆膜濾料，其排放限值可定為10mg/Nm3（歐盟標(biāo)準(zhǔn)為10mg/Nm3）。
由于二惡英毒性太大，發(fā)達國家大多制訂了十分嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，如日本新老污染源分別為1.0ng-TEQ/Nm3和5ng-TEQ/Nm3（同時對整個行業(yè)實行總量控制、全日本排放總量上限為11.8g-TEQ/a）[7]，英國為1.0ng-TEQ/Nm3，德國和歐盟均為0.1ng/Nm3。我國也在嚴(yán)格控制，危險廢物焚燒（GB18484-2001）和生活垃圾焚燒（GB18485-2001）排放標(biāo)準(zhǔn)分別為0.5ng-TEQ/Nm3和1.0ng-TEQ/Nm3。為此，建議再生鋁行業(yè)采用國外比較先進的排放標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定為1.0ng-TEQ/Nm3。
生產(chǎn)廢水中也含有Pb、Cr、Cd、Cu、Zn、As等多種有毒有害金屬成份，有的還會含有二惡英；因此，對這類生產(chǎn)性廢水應(yīng)盡最大可能做到“零排放”。對于排放廢水，第一污染物排放濃度應(yīng)要求“遠低于現(xiàn)行國家排放標(biāo)準(zhǔn)”，因為污染物之間的協(xié)同作用或乘積作用將會使其危害急劇增大。



一、煙氣污染物之來源

我國廢鋁再生利用主要采用火法熔煉，產(chǎn)生廢氣并有可能對環(huán)境造成影響的工序主要是熔煉過程。在熔煉過程中，采用的燃料主要有煤、焦炭、重油、柴油、煤氣、天然氣等，燃料在燃燒之后，產(chǎn)生的廢氣中含有大量的煙塵和含硫、碳、磷和氮的氧化物等氣體；爐料（廢鋁）加熱之后，廢料本身的油污及夾雜的可燃物會燃燒，也會產(chǎn)生大量含硫、碳和氮的氧化物；在熔煉過程，為了減少燒損、提高鋁的回收率并保證鋁合金的質(zhì)量，要加入一定數(shù)量的覆蓋劑、精煉劑和除氣劑，這些添加劑與鋁熔液中的各種雜質(zhì)進行反應(yīng)，產(chǎn)生大量的廢氣和煙塵，這些廢氣和煙塵中含有各種金屬氧化物和非金屬氧化物，同時還可能含有有害物質(zhì)，這些都可能對環(huán)境產(chǎn)生污染。

二、再生鋁煙氣的分類和成分

1．再生鋁行業(yè)廢氣的分類

根據(jù)環(huán)保部門之規(guī)定，工業(yè)部門產(chǎn)生的廢氣可以分為：含顆粒物廢氣和含氣態(tài)污染物廢氣兩大類。由于再生鋁行業(yè)的原料復(fù)雜，在生產(chǎn)過程中同時存在以上兩種廢氣，既有含顆粒物廢氣又有含氣態(tài)污染物廢氣，因此在對廢氣進行治理的同時，要綜合考慮廢氣中的粉塵和有害氣體對環(huán)境造成的影響。

2．廢氣的主要成分

由于再生鋁行業(yè)原料的來源渠道不同，廢料的品種不同、受到污染程度的不同，選用的燃料不同、添加劑成分的不同、采用的熔煉技術(shù)的不同，因此，廢氣中的污染物也不同，歸納起來可以有以下幾種：

（1）顆粒狀廢物 主要是熔煉過程中產(chǎn)生的金屬氧化物和非金屬氧化物，如：Mg、Zn、 Ca、 Al、 Fe、Na、 Mg、 K 的氧化物和氯化物，還有大量碳粒灰份等，以上構(gòu)成了我們常講的塵。

（2）氣體污染物廢氣的主要成分

再生鋁行業(yè)可能會存在以下氣體污染物廢氣，CO、CO2、NOX、SO2、HCl、HF、碳氫化合物以及易揮發(fā)的金屬氧化物或揮發(fā)的金屬，可能還會有氯氣等等，當(dāng)然并不是所有的成分都有害，但其中的大多數(shù)都會對環(huán)境產(chǎn)生較大影響，有的可能會危及工人的生命安全。

三、煙塵的治理

煙塵治理目的一是最大限度地使煙氣中的塵得到收集，使有害氣體轉(zhuǎn)化為無害的和穩(wěn)定的物質(zhì)，達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。對環(huán)境的治理，首先要從源頭進行控制，對再生鋁而言，就是要加強廢料的預(yù)處理和分類，盡量使各種廢物綜合利用，減少污染物的產(chǎn)生量；二是盡量選用無污染的添加劑；三是提高熔煉技術(shù)，減少廢物的產(chǎn)生量。常用的煙塵處理技術(shù)如下：

1．集塵室

集塵室是煙氣收塵設(shè)備中最簡單的辦法，其原理是當(dāng)流體的速度突然減慢時，其中的顆粒由于其自身的重力而沉降下來。再生鋁產(chǎn)生的煙氣在煙道中以一定的速度流動，當(dāng)煙道的空間突然增大時，氣流的速度也突然減慢，由于顆粒的運動速度下降，顆粒在自身重力的作用下沉積下來。集塵室的種類很多。

最簡單的辦法是用磚砌成，如果在集塵室中內(nèi)制一些擋板，可以提高顆粒的收塵效果，但總的講，集塵室的收塵效果不好。

2．旋風(fēng)收塵器

旋風(fēng)收塵器是一種比較適用的收塵設(shè)置，投資較低，效果較好，在許多企業(yè)被采用。旋風(fēng)收塵器也可稱之為離心除塵器。

當(dāng)氣體沿切線的方向進入收塵器時，氣流會沿一定的方向在收塵器內(nèi)高速連續(xù)旋轉(zhuǎn)起來，氣體中的顆粒在高速旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生離心力，向四周運動，當(dāng)碰撞在收塵器的壁上時，因其自身的重力下降到集塵室中，達到收塵的效果。旋風(fēng)收塵器的效果明顯，在許多產(chǎn)生粉塵的企業(yè)應(yīng)用。

 3．噴霧式收塵器

其原理是使某種溶液的液滴在下降過程中捕獲氣體中的顆粒，顆粒被濕潤之后，還會吸附其他的顆粒，最后由于其自身的重力下降到集塵室被收集。

在一圓筒之內(nèi)設(shè)置若干個噴頭，控制噴頭的孔度、流量、壓力和角度，使噴下的液體呈霧狀，氣體從下端上升，顆粒被捕獲，噴霧式收塵器是一種簡單易行的收塵設(shè)置，被廣泛應(yīng)用。

4．撲沫塔

撲沫塔也是一種常用的收塵器，效果要高于以上幾種收塵器，但投資較大，操作比較困難。其原理是在一圓筒之內(nèi)的中間位置設(shè)置一隔板，隔板上有無數(shù)個小孔，正常運轉(zhuǎn)時，隔板上有一個溶液層，氣體從塔的下端進入，通過隔板，通過液層，塵被液體捕獲，潔凈的氣體由液體的上端排除。當(dāng)氣體的壓力等于隔板上液體產(chǎn)生的壓強時，氣液兩相靜止，當(dāng)氣體的壓力大于水壓時，氣流通過液體，但氣體的壓強和水層的高度是通過計算來設(shè)計的，氣體的壓力過大，達不到收塵的效果，實際生產(chǎn)中，水面是沸騰的。

5．布袋收塵器

干法收塵主要是布袋收塵器，其原理是使含塵氣體通過濾袋，達到收塵的效果，常用的有兩種：

（1）外制式：在除塵器內(nèi)置多個袋房，袋房的表面有濾布，生產(chǎn)時，廢氣進入收塵器內(nèi)，房內(nèi)是負(fù)壓，含塵氣體進入除塵器之后，顆粒被吸附在濾布表面，凈化之后的氣體從袋房中排除。運轉(zhuǎn)一定的時間之后，濾布上的塵灰堆積，透氣性能下降，影響了收塵和排風(fēng)效果，因此，要及時的清除掉灰塵，辦法是啟動壓縮空氣，進行反向吹風(fēng)，灰塵脫落之后進入積塵室。

（2）內(nèi)制式布袋收塵器：道理與外制式相同，只是含塵氣體進入袋房中，袋房外面是負(fù)壓，氣體通過濾布，塵灰積在袋房之中，經(jīng)過一定的時間之后，經(jīng)過震動，灰塵自動脫落到積塵室之中，達到了除塵的效果。

布袋收塵的造價相對較高，但是目前經(jīng)常采用的一種除塵器。在選用布袋收塵器時，一定要注意布袋適應(yīng)的溫度，一般在250度以下。除以上設(shè)備之外，還有電收塵等比較先進的收塵設(shè)備，但由于造價高，目前再生鋁行業(yè)沒有一家企業(yè)采用。

四、氣體污染物廢氣的治理技術(shù)

關(guān)于氣體污染物廢氣的成分，在上邊已經(jīng)介紹。關(guān)于此類廢氣的治理問題，目前企業(yè)基本沒有進行治理，主要原因是再生鋁工業(yè)產(chǎn)生的有害氣體的種類多，分別處理很困難。但我們可以看出，這些氣體污染物廢氣還是有共性的，這就是氣體污染物廢氣中的物質(zhì)大部分都是酸性的，這就給廢氣的處理提供了方便。一般情況下，只要加入弱堿性物質(zhì)就可以對其進行有效的治理。一般都加入Na2CO3進行中和，最后達標(biāo)排放。

在以上談到的濕法收塵中，如噴淋塔、撲沫塔等，一般都加入水，如果在水中加入堿性物質(zhì)，就可以在收塵的同時處理了廢氣中的有害物質(zhì)。

以上介紹了幾種常用的環(huán)保設(shè)備，希望企業(yè)在建設(shè)環(huán)保設(shè)備時參考，同時企業(yè)一定要考慮到再生鋁產(chǎn)生煙塵的特點－－－不是連續(xù)性產(chǎn)生廢氣，是間斷的產(chǎn)生廢氣。以上介紹的布袋收塵器、旋風(fēng)收塵器、噴淋塔等都比較適合行業(yè)的特點。

五、推薦的環(huán)保系統(tǒng)

考慮到再生鋁行業(yè)的特點，推薦以下環(huán)保流程，該流程適用于產(chǎn)量在5000噸以上的再生鋁企業(yè)，流程如下：

旋風(fēng)收塵器—弱堿性噴淋塔

以上流程簡單易行，投資小，容易建設(shè)。如果我們參加培訓(xùn)的企業(yè)都能按照以上的聯(lián)合流程建設(shè)環(huán)保設(shè)備，我們的再生鋁行業(yè)就有希望了。兩萬噸以上的環(huán)保流程，建議采用布袋收塵器－－－弱減性噴淋。