從水泥工業(yè)污染控制歷程來(lái)看，過(guò)去主要是控制顆粒物排放，近年來(lái)隨著(zhù)人們對NOx污染的認知，NOx污染控制越來(lái)越受到重視。

1、顆粒物

水泥工業(yè)目前使用的除塵技術(shù)主要是布袋除塵以及電袋復合除塵器。水泥窯的窯頭、窯尾，采用布袋除塵器或電袋復合除塵器均可，根據煙氣性質(zhì)，一般需要對煙氣降溫調質(zhì)，采用增濕等措施將高溫氣體降到150℃以下和適宜的比電阻（＜1011Ω.cm）。其他通風(fēng)生產(chǎn)設備、揚塵點(diǎn)大多采用布袋除塵器。

(1)布袋除塵

布袋除塵技術(shù)是利用纖維織物的過(guò)濾作用（纖維過(guò)濾、膜過(guò)濾和顆粒過(guò)濾）對含塵氣體進(jìn)行凈化。它處理風(fēng)量范圍大、使用靈活，適用于水泥工業(yè)各個(gè)工序廢氣的除塵治理。

選擇適當的過(guò)濾材料是布袋除塵器的關(guān)鍵，目前可供選擇的濾料材質(zhì)主要有滌綸（聚酯）、丙綸（聚丙烯）、亞克力（聚丙烯腈）、pps（聚苯硫醚）、諾梅克斯（芳香族聚酰胺）、玻璃纖維、P84（聚亞酰胺）和PTFE（聚四氟乙烯）覆膜濾料等。

目前大部分水泥熟料生產(chǎn)企業(yè)窯尾布袋除塵器過(guò)濾材料均選用覆膜濾料，布袋除塵技術(shù)的除塵效率可達99.80-99.99%，窯尾顆粒物排放濃度可控制在10mg/m3以下，甚至更低，運行費用主要來(lái)自于更換濾袋和引風(fēng)機電耗。

(2)電袋復合

電袋復合除塵器，就是在除塵器的前部設置一個(gè)除塵電場(chǎng)，發(fā)揮電除塵器在第一電場(chǎng)能收集80-90%粉塵的優(yōu)點(diǎn)，收集煙氣中的大部分粉塵，而在除塵器的后部裝設濾袋，使含塵濃度低的煙氣通過(guò)濾袋，這樣可以顯著(zhù)降低濾袋的運行阻力，延長(cháng)清灰周期，縮短脈沖寬度，降低噴吹壓力，延長(cháng)濾袋的使用壽命，相應減少了運行維護成本。

電袋復合除塵技術(shù)特別適用于原有靜電除塵器的改造，它充分結合了電、袋除塵的優(yōu)點(diǎn)，除塵效率可達99.80-99.99%，顆粒物排放濃度小于10mg/m3，甚至更低。

2、氮氧化物

水泥窯型對NOx排放有重大影響，新型干法工藝能顯著(zhù)降低NOx排放。NOx的產(chǎn)生于燃燒狀況密切相關(guān)，因此可采取工藝控制措施，如低NOx燃燒器、分解爐分級燃燒。也可采用末端治理的方法，如SNCR、SCR，是有效去除NOx的環(huán)保措施。

(1)清潔生產(chǎn)工藝

新型干法水泥生產(chǎn)用燃料分別從窯頭和分解爐噴入，窯頭煤粉燃燒最高溫度可達1600℃以上，且燒成廢氣在高溫區停留時(shí)間較長(cháng)；煤粉在分解爐處于無(wú)焰燃燒狀態(tài)，燃燒溫度為900℃左右。由于60%的燃燒料在分解爐內燃燒，燃燒溫度低，在此幾乎沒(méi)有熱力型NOx生成，只產(chǎn)生燃料型NOx，因此與普通回轉窯(2.4kgNOx/t熟料)相比，削減了1/3的NOx排放，可使新型干法工藝NOx排放量控制在1.6kgNOx/t熟料。

(2)工藝控制措施

工藝控制措施主要是應用低NOx燃燒器、分解爐分級燃燒，以及保證水泥窯的均衡穩定運行。

低NOx燃燒器具有多通道設計，一般為三、四通道，分為內風(fēng)、煤風(fēng)、外風(fēng)，各有不同的風(fēng)速和風(fēng)向（軸向、徑向），在出口匯合形成同軸旋轉的復雜射流。操作時(shí)通過(guò)調整內、外風(fēng)速和風(fēng)量比例，可以靈活調節火焰形狀和燃燒強度，使煤粉分級燃燒，減少在高溫區的停留時(shí)間，相應減少了NOx產(chǎn)生量。

分解爐分級燃燒包括空氣分級和燃料分級兩種，都是通過(guò)對燃燒過(guò)程的控制，在分解爐內產(chǎn)生局部還原性氣氛，使生成的NOx被部分還原，從而實(shí)現水泥窯系統NOx減排。

工藝波動(dòng)會(huì )造成水泥窯NOx濃度的劇烈變化（NOx濃度可以作為水泥窯工藝控制參數），需要保持水泥窯系統的均衡穩定運行。通過(guò)保持適宜的火焰形狀和溫度，減少過(guò)?？諝饬?，確保喂料量和喂煤量準確均勻穩定，可有效降低NOx排放。

上述工藝控制措施綜合使用，大約可降低30~70%的NOx排放量，相應NOx排放濃度可控制在300-600mg/m3，相當于末端治理前初始濃度在300-600mg/m3。

(3)末端治理措施

目前應用較多、相對成熟的末端治理措施是選擇性非催化還原技術(shù)（SNCR），選擇性催化還原技術(shù)（SCR）還在進(jìn)一步示范完善中。

SNCR是以分解爐膛為反應器，通過(guò)向高溫煙氣（850-1100℃）中噴入還原劑（常用液氮、氨水和尿素），將煙氣中的NOx還原成氮氣和水。該技術(shù)系統簡(jiǎn)單，NOx去除效率約60-70%，排放濃度可控制在100-240mg/m3。

工藝過(guò)程控制（低氮燃燒+分解爐分級燃燒）+末端治理SNCR，排放濃度可控制在100-240mg/m3。

SCR是在水泥窯預熱器出口處安裝催化反應器，在反應器前噴入還原劑(如氨水或尿素)，在適當的溫度(300-400℃)和催化劑作用下，將煙氣中的NOx還原成氮氣和水。該技術(shù)NOx去除效率可達85-90%，排放濃度可控制在100mg/m3左右。

從目前SCR技術(shù)的發(fā)展情況來(lái)看，有兩種選擇：一是將SCR設備安裝在除塵器之前，這時(shí)煙氣溫度較高，可滿(mǎn)足催化還原反應要求，但由于粉塵濃度過(guò)高，會(huì )造成催化劑磨損和堵塞。另一種選擇是將SCR設備安裝在除塵器之后，這時(shí)粉塵濃度非常低，沒(méi)有了催化劑堵塞問(wèn)題，但由于溫度下降較多，催化還原反應溫度不夠。

目前大多數專(zhuān)家傾向于將SCR設備安裝在除塵器之后，希望通過(guò)加溫的方式將煙氣溫度提高，從而滿(mǎn)足SCR的催化還原反應溫度要求。SCR技術(shù)一次投資較大，運行成本主要取決于催化劑的壽命。由于水泥窯尾廢氣粉塵濃度高，且含有堿金屬，易使催化劑磨損、堵塞和中毒，需要采用可靠的清灰技術(shù)和合適的催化劑。

要穩定達到擬定標準提出的排放限值，企業(yè)需進(jìn)一步進(jìn)行技術(shù)改造。

一是采用SCR脫硝工藝。SCR脫硝效率高，脫除率可達到90%以上，應用后可穩定達到標準限值。目前,清華大學(xué)SCR選擇性催化還原脫硝技術(shù)已有研究成果，金隅冀東水泥、中建材等行業(yè)集團也在進(jìn)行深入技改試驗。

二是在企業(yè)目前采取的“低氮燃燒+分解爐分級燃燒+SNCR”聯(lián)合脫硝工藝基礎上深度技改。包括對脫硝設施的各個(gè)分塊系統深入技改、分級燃燒系統升級改造、在氨逃逸不超標的前提下，增加氨使用量，提高氮氧化物脫除率等措施，也可將氮氧化物的排放限值降低到排放限值，但SNCR脫硝效率最佳70%，一般情況脫硝效率在60%-70%之間，且脫硝效率受窯皮的掉落、來(lái)料波動(dòng)、窯內燒成氣氛等工藝狀況影響較大，脫硝穩定性較差。

3、其他污染物

水泥窯的高溫、長(cháng)停留時(shí)間、氧化氣氛、堿性條件，有利于酸性氣體(HCL、SO2)、有機物的去除，重金屬（Hg除外）固結在水泥熟料中，因此其他大氣污染物排放量很少,SO2能控制在50mg/m3以?xún)取?/p>

4、無(wú)組織排放控制

水泥工業(yè)的粉塵無(wú)組織排放是一個(gè)突出的環(huán)境問(wèn)題，2016年發(fā)布實(shí)施的《煤場(chǎng)、料場(chǎng)、渣場(chǎng)揚塵污染控制技術(shù)規范》（DB13/2352-2016）針對水泥行業(yè)物料運輸、裝卸、存儲提出了具體的污染控制技術(shù)要求，可有效降低粉塵無(wú)組織排放。

附錄：世界主要國家水泥工業(yè)大氣污染物排放標準比較

(1)美國

美國在聯(lián)邦法規典40CFR60SubpartF中列出了針對水泥行業(yè)常規大氣污染物的排放控制限值，排放限值見(jiàn)表3，其限值制定是基于最佳示范技術(shù)（BDT）

(2)歐盟

歐盟在其綜合污染預防與控制（IPPC）指令中，對各典型行業(yè)（包括水泥行業(yè)）提出污染物排放要求。為配合IPPC指令以及許可證制度的實(shí)施，根據各成員國和工業(yè)部門(mén)的信息交流成果，歐盟委員會(huì )出版了33份行業(yè)BAT參考文件（BREF）。水泥行業(yè)BAT文件最初發(fā)布于2001年12月，最新的文件是2010年5月，相應BAT排放要求見(jiàn)下表。

(3)德國

德國在《聯(lián)邦排放控制法》下轄的《空氣質(zhì)量控制技術(shù)指南》中規定了對水泥工業(yè)的大氣污染排放限值。最新版(2002年)的《空氣質(zhì)量控制技術(shù)指南》對水泥行業(yè)的污染物排放要求為：顆粒物20mg/m3、SO2350mg/m3、NOx500mg/m3（一般行業(yè)為350mg/m3）、氟化物3mg/m3。

(4)日本

日本對水泥工業(yè)的顆粒物排放限值區分了一般地區和特殊地區，一般地區的限值為100mg/m3，特殊地區的限值為50mg/m3。

日本對水泥工業(yè)的NOx排放限值要求為500mg/m3和700mg/m3。

本標準限值與國外相關(guān)標準對比見(jiàn)下表（只列水泥窯的）。