袋式除塵器至今已有百余年的歷史，其最大的優(yōu)點(diǎn)就是除塵效率可高達(dá)99.99%以上，排放濃度可達(dá)到10mg/m3

以下，其分級效率也很高，對2.5μm以下的微細(xì)顆粒物也有很好的捕集效率，因此得到廣泛的應(yīng)用。袋式除塵器

在其運(yùn)行的同時(shí)，也會產(chǎn)生大量破損的廢、舊濾袋，但由于這些濾袋多數(shù)是合成化纖原料制造，生物降解性差，

在自然界中難以被降解;又由于目前沒有有效的處置方法，隨意堆放后又成為了新的污染源。因此，如何有效處置

破損的廢舊濾袋已成為當(dāng)前迫切需要解決的問題。


1、國內(nèi)濾袋市場現(xiàn)狀

    國內(nèi)早期的袋式除塵器使用的濾袋為普通的工業(yè)機(jī)織布，個別高端應(yīng)用場合采用工業(yè)呢，1974年武漢冶金安

全研究所研制了208工業(yè)滌綸布，得到了廣泛的應(yīng)用，直到現(xiàn)在仍有一些場合在使用。20世紀(jì)80年代初，東北大學(xué)

與撫順第三毛紡廠共同研發(fā)了針刺氈非織造濾料，由傳統(tǒng)的織造濾料走向非織造濾料，實(shí)現(xiàn)了濾料革命性的轉(zhuǎn)變

開始了濾料國產(chǎn)化的進(jìn)程。與織造濾料相比，非機(jī)織造濾料生產(chǎn)流程短、生產(chǎn)效率高、自動化程度高、產(chǎn)品價(jià)格

低，可廣泛應(yīng)用于各種除塵場合。

    濾料的性能依賴于纖維的特性，在產(chǎn)生工藝變更的同時(shí)，纖維的種類也在快速發(fā)展。從早期的天然纖維、滌

綸纖維、玻纖濾料，到NOMEX、PPS、PTFE等合成纖維，目前NOMEX、PPS、PTFE等纖維都已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，P84纖維、

垃圾焚燒用同步除塵去除二英濾料也正在研制中。

    在濾料品種不斷創(chuàng)新的同時(shí)，濾料的產(chǎn)量也在飛速發(fā)展。1985—2008年國內(nèi)濾料產(chǎn)量情況見表1。

            


    從表1可以看出，從1985年到2005年的20年間，我國的濾料產(chǎn)量增長了23倍以上，進(jìn)入21世紀(jì)以來，濾料的發(fā)

展速度更快，從2005年到2008年僅僅3年的時(shí)間里，濾料的產(chǎn)量幾乎翻了一番。2008年我國年產(chǎn)量150萬米以上濾

料企業(yè)就有15家，另有外資企業(yè)5家，其中年產(chǎn)量超過500萬米的大型企業(yè)2家。預(yù)計(jì)2010年國內(nèi)的濾料產(chǎn)量可達(dá)到

9000萬米以上。從中可以看出，每年淘汰下來以及歷年積累的破損的廢舊濾袋的數(shù)量也是天文數(shù)字。


2、破損廢舊濾袋處置方法

  2.1 回爐熔化重新拉絲

    將破損的廢舊濾袋回收、清洗后重新回爐熔化、拉絲;重新制成纖維，循環(huán)使用。這是解決破損的廢舊濾袋的

最佳方法。但在實(shí)際操作中則是難以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)榇嬖谝韵聠栴}：


  2.1.1 收集、運(yùn)輸問題

    歷年積累的破損廢舊濾袋，數(shù)量巨大，這些濾袋分布在全國各地，而且在損壞時(shí)間不確定的情況下，要想將

其全部收集起來統(tǒng)一處理是很難做到的;其次，由于廢舊濾袋的表面附著大量粉塵，因此在運(yùn)輸中，尤其是在長途

運(yùn)輸過程中難以保證粉塵不四處飛逸，成為流動污染源而污染周圍環(huán)境。


  2.1.2 清洗問題

    對破損的廢舊濾袋的清洗是非常麻煩、棘手的問題。由于廢舊濾袋表面黏有大量粉塵，而這些粉塵成分復(fù)雜

(如垃圾焚燒等行業(yè)所用的濾袋，表面含有重金屬、二英等有毒、有害、腐蝕性物質(zhì))，在清洗廢舊濾袋時(shí)就會產(chǎn)

生大量的污水和污泥。而且這些含有重金屬、二英等有毒、有害、腐蝕性物質(zhì)的污泥屬于危險(xiǎn)化學(xué)品，而危險(xiǎn)化

學(xué)品的處置則要復(fù)雜得多。這使得廢舊濾袋的清洗也變得復(fù)雜起來。


  2.1.3 廢舊濾袋纖維成分復(fù)雜

    早期的濾袋主要采用天然纖維：如棉、麻及動物纖維等，結(jié)構(gòu)簡單、成分單一。而目前所用濾袋基本上是采

用二種或二種以上的合成纖維混合紡制而成(有的表面還采用了覆膜)。如梯度濾料，其由外而內(nèi)的結(jié)構(gòu)為：表層：

超細(xì)纖維;基層：細(xì)纖維;骨架：基布后表層粗纖維層。P84+PPS梯度纖維復(fù)合濾料就屬于此類結(jié)構(gòu)。由于玻纖纖維

濾料的價(jià)格較低，采用PTFE、PPS纖維+玻纖纖維(基布)制成梯度結(jié)構(gòu)，能有效地降低濾料價(jià)格，提高過濾性能和

清灰性能;PTFE和PPS細(xì)纖維作為濾料迎風(fēng)面層能有效捕集粉塵粒子，對微小粒子也有較好的捕集效果;清灰效果更

好;底層基布主要用于支撐和抵抗骨架摩擦腐蝕。因此，梯度濾料對微小粒子的捕集能力明顯高于普通濾料。

    目前，除了個別廠家為了降低生產(chǎn)成本，以次充好外，大部分濾料基本都是采用兩種或兩種以上的合成纖維

混合紡制而成的。為了提高濾料的性能及加工工藝的需求，例如針刺氈濾料加工工藝的關(guān)鍵是纖維的均勻度，而

均勻度的好壞關(guān)鍵在于開松、梳理兩道工序。由于針刺氈生產(chǎn)工藝流程較短，均勻度很難控制。因此，有時(shí)為了

便于加工也要向纖維中混入其它纖維，以保證其均勻度。如PTFE纖維，由于其纖維介電常數(shù)非常大，開松、梳理

時(shí)產(chǎn)生很大靜電，造成加工時(shí)難以開松、梳理。而加入5%的滌綸后，其開松、梳理的性能得到極大的提高，加工

也變得容易了。

    綜上所述，由于現(xiàn)代濾料是多種纖維混合紡制而成的。所以，當(dāng)清洗完的廢舊濾袋重新回爐熔化、拉絲時(shí)又

面臨以下難以解決的問題：1)熔化溫度如何確定，因?yàn)楦鞣N纖維的熔化溫度是不同的;
                      
                        2)重新拉出的絲的材質(zhì)是不確定的;
 
                        3)重新拉出的新絲的各項(xiàng)理化性能如何保證。


  2.1.4 原廢舊濾袋纖維成分發(fā)生化學(xué)變化

    袋式除塵器煙氣成分復(fù)雜，使用環(huán)境惡劣，經(jīng)過長期使用后的濾袋材質(zhì)的化學(xué)成分也都發(fā)生了化學(xué)變化。造

成濾袋材質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的主要原因有：

(1) 氧化

    氧化是濾袋損壞的主要因素之一。纖維氧化是纖維中分子失去(或離解)電子的過程，這一反應(yīng)會使纖維中元

素的氧原子增加。在常用的纖維中易被氧化的主要是聚合類化合物，如聚丙烯、聚苯硫醚等。氧化反應(yīng)原理如下：

                        

    從上式可見，氧化后纖維的大分子鏈被擊碎，變成小分子結(jié)構(gòu)。分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，纖維性能也發(fā)生了變

化。又如聚苯硫醚(PPS)纖維，其分子式為：

                                          

    其分子主鏈由苯環(huán)在對位上連接硫原子而形成大分子主鍵，其結(jié)構(gòu)中至少有85%的硫醚鍵(-S-)是直接結(jié)合在

兩個芳香族環(huán)之中。在高溫(150℃)條件下，即氧分子攻擊分子中的"-S-"鍵，并與之結(jié)合，生成SOx。使大分子

鏈被擊碎，變成小分子結(jié)構(gòu)。由于苯環(huán)提供PPS纖維以剛性，而硫醚則提供PPS纖維以柔順性。因此，當(dāng)煙氣中的

氧或氧化劑與PPS纖維中的-S-結(jié)合生成SOx，造成PPS纖維變色、變硬、變脆，強(qiáng)度降低而破損，嚴(yán)重時(shí)纖網(wǎng)會破

碎而脫離基布(見圖1)


                            


(2) 水解

    水解即縮合的逆反應(yīng)。纖維水解是由于水分子介入到纖維中而使高分子分解為二的反應(yīng)，母體分子的一個部

分從水分子中獲取了一個氫離子(H+)，而另一個基團(tuán)則從水分子中聚集了羥基(OH-)，使其分子鏈斷裂生成新的

小分子物質(zhì)的過程。由于分子量變小，纖維抗拉強(qiáng)度減弱而損壞。所以縮聚型聚合體生產(chǎn)的合成纖維是不耐水解

的。如常用的聚酯類、聚丙烯、諾梅克斯等濾料很容易發(fā)生水解。聚酯類纖維與諾美克斯纖維水解式如下：


              


    水解會破壞聚合物的主要結(jié)構(gòu)，使纖維分子變小。煙氣中水分子含量和溫度越高，濾袋水解越嚴(yán)重。不同的

濾料其水解溫度也不相同。其中P84是目前所用濾袋中抗水解性較差的一種，水解后，濾袋強(qiáng)度嚴(yán)重下降，易破損，

縫紉線發(fā)生水解后，濾袋從縫紉線處開裂，使濾袋不再是筒狀而成為一塊布(見圖2)。

                          

(3) 酸、堿性腐蝕

    腐蝕是濾袋損壞最常見的原因之一。煙氣中含有多種腐蝕性物質(zhì)，在高溫環(huán)境下的腐蝕作用更大，從而會造

成濾袋損壞。

    濾袋被腐蝕的主要原因是煙氣中含有酸、堿性成分，隨著這些化學(xué)物質(zhì)濃度的變化而造成露點(diǎn)的改變，如除

塵器開機(jī)或停機(jī)在露點(diǎn)以下時(shí)，廢氣中的SO2遇水就會形成H2SO3，造成濾袋纖維發(fā)生炭化、原分子鏈結(jié)構(gòu)遭到損

壞，生成小分子化合物。

    濾袋被腐蝕損壞的痕跡多為放射狀，并在濾袋表面形成大面積變色，造成濾袋變硬、變脆和出現(xiàn)少量不規(guī)則

的洞，用肉眼可分辨出來。圖3為河南某氧化鎂廠氯化工段被腐蝕的濾袋，由于該廠煙氣中的HCl含量非常高，PT

FE濾袋平均使用壽命不到3個月就被腐蝕得千瘡百孔無法繼續(xù)使用。所以，如果在此條件下進(jìn)行脈沖清袋，將會加

速濾袋的損壞。

                

(4) 纖維高溫降解

    由于多數(shù)濾袋是在高溫下工作的，因此，高溫會造成濾袋纖維玻璃態(tài)化，使濾袋纖維發(fā)生降解變化，造成纖

維大分子鏈斷裂。從外表上看，高溫造成濾袋收縮變形、變硬，濾袋緊緊箍在骨架上，甚至無法抽出濾袋中的骨

架，從而在濾袋內(nèi)表面形成深深的痕跡(如圖4所示)，并使得濾袋纖維玻璃化變得極其脆弱，強(qiáng)度降低。圖5為廣

州某垃圾焚燒廠除塵器的濾袋，濾袋材質(zhì)為PPS纖維，高溫使得PPS纖維變得極其脆弱，強(qiáng)度降低，輕輕一拉，就

會撕開一條長長的口子。

                           

  2.1.5 經(jīng)濟(jì)性

    綜上所述，由于廢舊濾袋存在收集、運(yùn)輸、清洗、二次污染和處置費(fèi)用高的問題，同時(shí)還存在加熱熔化重新

拉絲的困難以及新拉出的纖維絲性能及價(jià)格等難以確定的問題，因此廢舊濾袋的回收從經(jīng)濟(jì)性上看，是費(fèi)時(shí)費(fèi)力

且很難做到的，沒有經(jīng)濟(jì)效益。


  2.2 焚燒

    焚燒是實(shí)現(xiàn)廢舊濾袋減量化、無害化的有效手段，也是目前解決破損、廢舊濾袋最有效的方法之一。雖然在

焚燒過程中也存在二次污染的可能，但焚燒后可以實(shí)現(xiàn)減量化、減容化和穩(wěn)定化。廢舊濾袋焚燒后有機(jī)合成纖維

會變成CO2和H2O等氣體，而玻纖濾袋經(jīng)高溫焚燒后纖維會變成SiO2等，從而實(shí)現(xiàn)無害化。


  2.3 填埋

    填埋是解決廢舊濾袋最簡單實(shí)用的方法，也是目前應(yīng)用最多的方法。


  2.4 其它用途

    國內(nèi)外目前還沒有廢舊濾袋在其它方面得到應(yīng)用的報(bào)道，但據(jù)悉也有人將廢舊濾袋清洗后用在圍攔上，圈養(yǎng)

牲畜。由此可聯(lián)想，如將廢舊濾袋作為底布用在栽種草坪上，則可替代目前草坪栽種所用的底布，也是較好的用

途，但要防止其對地下水的污染。


3、小結(jié)

(1)由于濾袋采用化纖合成原料，其生物降解性差。廢棄濾袋在自然界中難以被生物降解，又會成為新的污染源;

(2)焚燒是目前處理廢舊濾袋的較好辦法;

(3)收集、運(yùn)輸、清洗、烘干、熔化等過程困難，是廢舊濾袋難以回收的關(guān)健所在;

(4)經(jīng)濟(jì)性也是廢舊濾袋難以回收的主要問題之一;

(5)廢舊濾袋最理想的處置方式是收集后，熔化拉絲，重復(fù)利用，但在目前的技術(shù)條件下難以實(shí)現(xiàn);

(6)廢舊濾袋用在栽種草坪時(shí)要防止污染地下水;

(7)填埋是目前處置廢舊濾袋最簡單實(shí)用的方法，也是應(yīng)用最多的方法。