鑄造業(yè)三廢處理創(chuàng)新解決方案，改善環(huán)境衛(wèi)生、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)

“工業(yè)三廢”是工業(yè)生產(chǎn)制造中排放的廢水（廢液）、廢氣、固體廢棄物（廢渣）總稱。含有多種有毒、有害物質(zhì)，若不經(jīng)妥善處理，如未達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)而排放到環(huán)境（大氣、水域、土壤）中，超過環(huán)境自凈能力的容許量，就對環(huán)境產(chǎn)生了污染，破壞生態(tài)平衡和自然資源，影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，威脅人的健康。

鑄造業(yè)是高能耗、污染嚴(yán)重的行業(yè)，耗能占機(jī)械工業(yè)總耗能的25%?30%，同樣制造著駭人聽聞的“三廢”量。我國鑄件產(chǎn)量自2000年起連年位居世界第一，回收率遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家。環(huán)保要求日益提高，現(xiàn)有鑄造業(yè)三廢處理標(biāo)準(zhǔn)也提到了新的高度。

2021年1月起，生態(tài)環(huán)境部與國家市場監(jiān)督管理總局聯(lián)合發(fā)布了《鑄造工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 39726—2020)，本標(biāo)準(zhǔn)基于從源頭削減、過程控制到末端治理的全過程管控思路，將無組織排放控制和有組織排放控制相結(jié)合，明確各個工序、裝備產(chǎn)污節(jié)點的污染因子和控制要求，將有效解決鑄造行業(yè)污染排放嚴(yán)重問題。

如何在現(xiàn)行環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)下以創(chuàng)新方案實現(xiàn)對三廢潔凈治理，回收利用，改善環(huán)境衛(wèi)生，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，是鑄造業(yè)亟待解決的現(xiàn)實問題。

1.固廢處理方案

鑄造企業(yè)在生產(chǎn)過程中對環(huán)境污染最嚴(yán)重的是固體廢棄物（廢砂、爐渣、粉塵）。有人認(rèn)為固體廢物是“三廢”中最難處置的一種，因為它含有的成份相當(dāng)復(fù)雜，其物理性狀(體積、流動性、均勻性、粉碎程度、水份、熱值等)也千變?nèi)f化，對鑄造企業(yè)產(chǎn)生的固體廢物制定全面的、綜合性處理規(guī)劃，從而實現(xiàn)無害化、減量化、資源化的目標(biāo)。

防治固體廢物污染方法首先是要控制其產(chǎn)生量，如控制鑄造工廠原料的消耗，定額提高產(chǎn)品的使用壽命，提高廢品的回收率等；其次是開展綜合利用，把固體廢物作為資源和能源對待，實在不能利用的則經(jīng)壓縮和無毒處理后成為終態(tài)固體廢物，然后再填埋和沉海。目前主要采用的方法包括：

預(yù)處理方法：壓實，破碎，分選；堆肥處理；填埋處理；一般物化處理；焚燒處理熱解法；

參考個案 1

反吹風(fēng)布袋除塵器實現(xiàn)零排放

懸浮狀粉塵污染，易造成人體肺部病變或損害。鑄造廠原用濕式除塵器，除塵效果不達(dá)標(biāo)且有二次污染，環(huán)保局要求整改。由于原鑄造廠濕式除塵方式效率不均勻，其工作過程中難以實現(xiàn)對水資源、水處理、泥漿處理以及防凍等問題的解決。

反吹風(fēng)布袋除塵器，也稱電爐除塵設(shè)備，成為鑄造廠常用除塵器之一，密封性好，回轉(zhuǎn)靈活，更換除塵濾袋方便，除塵效果大于99.9%，粉塵排放濃度低于標(biāo)準(zhǔn)。能夠適應(yīng)鑄造廠砂準(zhǔn)備及砂處理車間工序復(fù)雜、物料輸送量大、工藝設(shè)備多、揚塵點多的工作環(huán)境。實現(xiàn)了鑄造廠型砂處理生產(chǎn)線的零排放標(biāo)準(zhǔn)，大大改善工人操作環(huán)境。

參考個案 2

等離子技術(shù)：危廢處理的理想手段

等離子體是物質(zhì)存在的第四態(tài)，它是氣體電離后形成的。與其他污染治理技術(shù)相比，等離子體技術(shù)具有處理流程短、效率高、能耗低、適用范圍廣等特點。對包括鑄造行業(yè)固廢在內(nèi)的所有污染物都可以進(jìn)行有效處理。

等離子體的處理方案有：等離子體熱解、等離子體氣化、等離子體減量化和玻璃化等等離子體處理固體和危險廢棄物方法，是目前較為流行的處理辦法。等離子的相關(guān)技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于市政垃圾、飛灰、汽車催化劑、廢電池等眾多行業(yè)。

參考個案 3

粉塵防爆：水洗式濕法除塵器 

粉塵爆炸是鑄造廠不可忽視的安全隱患。粉塵防爆指可燃性粉塵在爆炸極限范圍內(nèi)，遇到熱源（明火或高溫），火焰瞬間傳播于整個混合粉塵空間，化學(xué)反應(yīng)速度極快，同時釋放大量的熱，形成很高的溫度和很大的壓力，系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能以及光和熱的輻射，具有很強(qiáng)的破壞力。

水洗式濕法除塵器是處決粉塵爆炸的有效裝置。其原理粉塵在風(fēng)機(jī)的吸力作用下，從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入除塵器，在上、下導(dǎo)流板的引導(dǎo)下進(jìn)入“S"形隧道強(qiáng)制與水混合進(jìn)入水洗模式。粉塵、 線毛、纖維、蠟等由于與水混合后自身重量增加，沉降于除塵器水池中。由于進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速較快，進(jìn)入除塵器箱體后，空間突然增大，導(dǎo)致風(fēng)速減慢，有利于沉降，少量粉塵經(jīng)過濾網(wǎng)阻隔，實現(xiàn)進(jìn)一步凈化。粉塵與水強(qiáng)制混合水洗后完全控制了點火源，也不可能發(fā)生揚塵，從而實現(xiàn)粉塵防爆和粉塵治理的目的。

該設(shè)備具有選型靈活、除塵率高、清理方便、經(jīng)久耐用的特點，實現(xiàn)顆粒物達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到節(jié)能減排的目的。常用于金屬、塑料、竹木、皮革、橡膠、玻璃、陶瓷、石材等材料打磨拋光的粉塵治理。焊接、熔爐、切割除煙除塵。可對接多種類型產(chǎn)塵設(shè)備。

2廢氣處理方案

鑄造廠空氣污染的特點污染源分散，濃度較低，氣體量大。在美國環(huán)保局列出的總共188種危險空氣污染物中，鑄造廢氣中己經(jīng)檢測出的有40多種，對環(huán)境和人體健康都有巨大危害。

鑄造廠廢氣的成分復(fù)雜，無組織排放收集困難，環(huán)境惡劣，氣體量大有害濃度低。根據(jù)鑄造廢氣特點進(jìn)行針對性處理。經(jīng)檢測處理效果完全可以達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。廢氣處理方法有：活性炭吸附法；生物降解法；等離子法；催化燃燒法；催化氧化法；fUV光解凈化法；

參考個案 1

光氧活性炭一體機(jī)凈化處理VOCs

光氧活性炭一體機(jī)是綜合性能很好的廢氣處理設(shè)備。結(jié)合了光氧和活性炭的優(yōu)點，是一款能有效處理危害氣體及惡臭氣體的環(huán)保設(shè)備，實現(xiàn)對鑄造業(yè)廢氣進(jìn)行協(xié)同凈化處理。

作為鑄造廠廢氣處理專用設(shè)備，其原理是VOCs有機(jī)廢氣進(jìn)入UV光氧催化設(shè)備內(nèi)部，通過高能紫外線光線照射，使廢氣發(fā)生裂解和分化，改變物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，將高分子污染物質(zhì)裂解、氧化成為低分子無害物質(zhì)。未被UV光氧催化設(shè)備完全分解的工業(yè)廢氣再進(jìn)入活性炭吸附箱內(nèi)部，被活性炭吸附在表面。廢氣中的污染物被吸附在固體表面，使其與氣體混合物分離，達(dá)到凈化目的。針對此類壓鑄及鑄造工藝選擇組合式的處理工藝，效果還是比較理想的。

參考個案 2

廢氣RTO處理工藝

VOCs方面的治理也一直在不斷的進(jìn)步中，廢氣RTO處理工藝也由第一代的兩床式結(jié)構(gòu)進(jìn)化到如今的第三代。該項技術(shù)通過自動控制旋轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)動對VOCs進(jìn)氣分流導(dǎo)向?qū)崿F(xiàn)蓄熱體組成的清洗室、進(jìn)氣室、盲區(qū)和出氣室依次轉(zhuǎn)換，從而完成蓄熱-清掃-放熱過程。它采用機(jī)械密封和氣密封，能有效防治氣泄露；廢氣去除率達(dá)99%，熱效率達(dá)到95%。

3廢水處理方案

隨著鑄造行業(yè)環(huán)保治理力度的加大，以鑄造廠為代表的工業(yè)廢水處理比城市污水處理更困難也更重要。

鑄造廢水的成分復(fù)雜，水質(zhì)COD高，油類、懸浮物以及金屬濃度較高，有些還有毒性，廢水治理難度較大，工藝繁瑣，且治理后仍不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，市場急需解決鑄造廢水的治理難題。現(xiàn)有治理方案是依據(jù)鑄造廢水的特點，有針對性地進(jìn)行處理，如：

物理法：主重力分離、離心分離、反滲透、氣浮等

生物法：活性污泥法和生物膜法

化學(xué)法：混凝法、中和法、氧化還原法、離子交換法

參考個案 1

真空熱泵蒸發(fā)器

真空熱泵蒸發(fā)器可廣泛應(yīng)用于鑄造業(yè)中小型企業(yè)的污水減量減排及凈水回用。投資少，占地面積小，操作簡單。其利用熱泵技術(shù)的空氣能提供蒸發(fā)所需的能量，而所需的能耗也只是用來驅(qū)動壓縮機(jī)運行的電能，從而大大節(jié)省了能耗，實現(xiàn)90%以上的節(jié)能目的。

參考個案 2

AIS 高效生化處理技術(shù)

AIS 高效生化處理技術(shù)在鑄造業(yè)廢水處理方面的良好效果。AIS一體式活性污泥系統(tǒng)將曝氣池和二沉池合二為一，實現(xiàn)了“無內(nèi)部移動部件”的構(gòu)想。是目前運行最為簡單的活性污泥系統(tǒng)；且投資和運行成本最低、占地面積最??；是曝氣廢氣控制最簡單的活性污泥系統(tǒng)。對工業(yè)污水處理工程和城市污水處理工程都具有非常顯著的效果。

參考個案 3

電解技術(shù)處理技術(shù)

電解技術(shù)為鑄造業(yè)廢水治理，消毒、凈化、破壞有害有機(jī)物以及處理難降解的COD提供了一種安全、環(huán)保、高效經(jīng)濟(jì)的方法。

電解活化合成的高活性物質(zhì)比傳統(tǒng)化學(xué)試劑更安全環(huán)保，成本更低，更高效、電解活化的效率是自然化學(xué)過程的數(shù)千倍。而電解活化對需要消毒的材料，都有較強(qiáng)的清潔和調(diào)整能力。對于具有抗生素耐藥性的超級細(xì)菌也有非常有效的處理效果應(yīng)。除了鑄造業(yè)，范圍也包括飲用水、污水、醫(yī)院、醫(yī)療器械、養(yǎng)殖、屠宰等大型和小型的凈化應(yīng)用項目。

4今后鑄造業(yè)三廢治理方向

我國鑄造企業(yè)數(shù)量約有2.3萬家，其中排位靠前的4500家企業(yè)鑄件產(chǎn)量占總產(chǎn)量的70%以上，小企業(yè)數(shù)量多，環(huán)保水平相對較差，無組織排放問題較為突出。而鑄造企業(yè)生產(chǎn)車間普遍工作環(huán)境較差，尤其是室內(nèi)空氣渾濁，粉塵彌漫、煙霧繚繞的情況時有發(fā)生。即使企業(yè)已經(jīng)在生產(chǎn)車間內(nèi)使用了部分除塵設(shè)備，效果卻十分有限，同時懸浮的氣溶膠(PM2.5及更細(xì)小的顆粒污染物)和氣態(tài)的有機(jī)污染物仍然十分嚴(yán)重。

顆粒物仍是今后鑄造行業(yè)管控的重點污染物。根據(jù)環(huán)保要求指導(dǎo)，鑄造工業(yè)金屬熔煉等工序的有組織排放可采用布袋除塵、濾筒除塵、濕法或干法脫硫、低氮燃燒等技術(shù)，無組織排放可采取裝備升級、密閉化生產(chǎn)等措施，實現(xiàn)污染物達(dá)標(biāo)排放。

《鑄造工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》新標(biāo)準(zhǔn)作為行業(yè)準(zhǔn)入的門檻，對改善環(huán)境空氣質(zhì)量具有積極作用。重點地區(qū)因已先期進(jìn)行了生產(chǎn)工藝和環(huán)保設(shè)施升級改造，預(yù)計可減少顆粒物排放量30%左右，其他地區(qū)可減少顆粒物50%以上，總減排量約5~8萬噸。同時，可削減VOCs排放30%左右，總減排量約3萬噸。

近年來，京津冀及周邊地區(qū)、長三角地區(qū)等重點區(qū)域鑄造企業(yè)已全面開展工藝設(shè)備和環(huán)保設(shè)施的升級改造，積累了很多成熟的案例，為標(biāo)準(zhǔn)實施奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

未來，ICLEAN工業(yè)清洗展倡議鑄造業(yè)可依托智能制造，載入創(chuàng)新的過濾、凈化技術(shù)和新型運營管理體系， 優(yōu)化鑄件生產(chǎn)工藝設(shè)計，從生產(chǎn)源頭減少原材料、能源消耗，并結(jié)合新技術(shù)分行業(yè)實施污染深度治理。

中國環(huán)保之路依舊任重道遠(yuǎn)，ICLEAN工業(yè)清洗展持續(xù)關(guān)注檢測分析、除塵、防腐、過濾、分離、凈化、回收與保護(hù)等創(chuàng)新技術(shù)，在包括鑄造業(yè)在內(nèi)的整個工業(yè)領(lǐng)域的三廢治理應(yīng)用、技術(shù)分享和交流，為促進(jìn)鑄造行業(yè)節(jié)能減排和轉(zhuǎn)型升級，推進(jìn)鑄造行業(yè)健康有序協(xié)調(diào)發(fā)展，助力鑄造企業(yè)整體環(huán)保與安全管理水平的提升。

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