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采石场扬尘污染防治整体解决方案介绍
作者/编辑来源:九九矿安  时间:2017-09-18  浏览次数:Loading...
信息摘要:九九矿安拥十多年湿式抑尘技术研究,其喷雾除尘设备喷雾量大,雾滴粒径达10~150微米,雾滴与TSP(总悬浮颗粒物)粒径相当,能更好的与其结合形成团聚物,加速沉降。设备安..

(一)、砂石场扬尘污染源分析

一、砂石场主要尘源:

砂石场影响空气质量的污染源主要包括:

1、    砂石环节凿岩、爆破工序所产生的废气和扬尘;

2、    砂石加工环节砂石破碎、筛分工序所产生的扬尘;

3、    砂石堆场装卸环节所产生的扬尘;

4、    砂石运输道路车辆通行所产生的扬尘。

二、砂石场扬尘污染物及其特点

检测表明砂石场扬尘主要成分为TSP(总悬浮物颗粒,粒径小于100μm PM10可吸入颗粒物)和PM2.5(可入肺颗粒物);

其中,PM10PM2.5又称为漂尘,能较长期地在大气中漂浮,不会在自身重力作用下自然沉降,需要通过降尘技术手段让其吸附成团,增加粒径后才能沉降到地面;

TSP中粒径大于10μm的部分叫降尘,能够在自身重力作用下自然沉降,也能在冲击波和风力作用下在空气中飘留较长时间。

砂石场生产过程中,设备所产生冲击波比较强,所产生的扬尘无组织排放,在露天风力作用下,能飘散到较远的距离。

三、    砂石场扬尘污染危害

1、    实验表明,持续时间8H内,扬尘浓度平均低于1(毫克/立方米)时,对人体无害;浓度在13(毫克/立方米)时,对人体有较大危害,最高不能超过10(毫克/立方米)。

2、    TSP悬浮性颗粒会增加生产设备的非正常磨损,缩短设备的寿命,增加维护成本,从而对企业的产出和经济效益产生不可低估的影响。

3、    砂石场扬尘中含有大量的PM10PM2.5,如不在源头加以治理,将积聚在空气中,对大气环境造成严重破坏,影响周边居民的身体健康。

(二)、砂石企业环境空气执行标准和评价方法

一、砂石场环境空气标准

目前国家环境空气标准共分二类分区,不同分区执行不同的标准:

一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区域;

二类区 为居住区、商业交通居民混合区、文化区村地、工业区和农村地区。

执行标准

污物项目

平均时间

浓度限值

单位

一级

二级

《环境空气质量标准》GB3095-2012

总悬浮颗粒物(TSP

年平均

80

200

毫克/立方米

24小时平均

120

300

砂石企业一般属于二类分区,执行环境空气质量二级标准,即总悬浮颗粒物(TSP)年平均限值200毫克/立方米,24小时平均限值300毫克/立方米(GB3095-2012)。

二、砂石场环境影响工作的评价

大气环境影响评价工作一般依据等标排放量、地形条件、当地执行的空气质量标准等因素划分为一、二、三三个等级。

一级评价对环境影响进行全面、详细、深入评价;

二级评价对环境影响进行较为详细、深入评价;

三级评价可只进行环境影响分析。

砂石企业主要空气污染排放物为TSP(总悬浮颗粒污染物),由生产线各设备节点分散分布,排放高度低,密度大,受风力和空气湿度影响大,易于沉降。所以砂石场的环境影响评价工作一般采用三级评价,可只考虑砂石企业空气污染排放物对周边居民的影响,重点评价范围一般在以砂石场场界外延500m的区域。

(三)、砂石场扬尘产生节点及特点分析

一、砂石场生产工艺流程

砂石企业生产线分为湿式生产线和干式生产线两种,相对于湿式生产线而言,干式生产线不需要用水冲洗砂料,在节约水资源、避免污水排放的同时还可以避免冲洗过程中砂石粉料的浪费;并且加工场地不受水源限制。所以,我国众多的砂石生产企业中,几乎全部都是使用干式制砂生产线。干式制砂生产线又有一个最大的缺点,就是在加工砂石过程中,会产生大量的扬尘污染。这也是目前砂石企业最主要的污染源。

砂石场生产工序分为三个部分:

砂石部分:钻孔、凿岩、爆破、砂石;

制砂部分:喂料、破碎(鳄破、反击破)、过筛、制砂、洗砂;

装卸部分:落料、转运、装卸、运输。

二、砂石场扬尘产生节点分析

1、    砂石场生产线不同的工序节点都有不同量的扬尘产生:

在采石阶段的扬尘主要产生于钻孔和凿岩冲击力产生的扬尘和机械废气引起的扬尘;爆破冲击波将土石抛向空中,粒径较细的颗粒悬浮物留在空气中形成的扬尘;砂石过程挖掘机装卸过程产生的扬尘。砂石阶段扬尘量不大且粒径相对较大,可以自然沉降或通过喷雾降尘技术沉降。


2、    制砂阶段是砂石场扬尘暴发的集中段,这部分工序中,每个生产节点都有大量的扬尘产生:

a)      破碎机将石块破碎成碎石过程中,巨大的冲击波带动大量的扬尘从破碎机的进料口和出料口喷出,并随风票飘散,影响范围达方圆十多米。

b)      破碎过的石料由砂石骨料和砂料混合而成,经皮带转输机输送至筛分机筛分,一部分成为不同大小的砂石骨料成品;一部分进入制砂机进一步加工;一部分稍大的石料反回反击破碎机进行再次破碎。筛分机的震动会产生大量扬尘,从设备各个点喷出。筛分机产生的扬尘粒径小、量大,并随设备运行持续喷发。

c)      制砂机和洗砂机是将前面工序进一步粉碎,并将细砂料和粉料分离的制砂设备。这一过程所产生的扬尘粒径更小,喷发量更大,更易随风飘散。

d)制砂阶段扬尘具有喷发点固定、扬尘量大、粒径小等特点。这部分扬尘的沉降与颗粒物密度、直径、空气密度以及粘滞度密切相关(安期托克斯沉降公式)。采取封闭和喷雾措施,能有效增加扬尘颗粒物密度、直径以及粘滞密度。

3、    装卸阶段从皮带落料开始,到堆场装载机运行和装砂过程,再到运输工程车辆在场内及周边道路行驶过程都能产生不同量的扬尘,这部分扬尘主要是砂料中的粉料随风飘散和工程车辆碾压路面形成的。扬尘量与现场风速、行车密度、行车速度、车辆载荷成正比;与落料点落差、砂料湿度、路面湿度、空气湿度成反比。

(四)、九九矿安砂石场干式制砂生产线扬尘治理措施

一、湿式抑尘技术在砂石场扬尘治理方面的应用

目前扬尘治理技术包括生物纳膜抑尘技术、干式集尘技术、干雾抑尘技术及喷雾除尘技术。其中,干雾抑尘技术和喷雾除尘技术合称为湿式抑尘技术,通过特殊技术手段将水雾化成颗粒细密的细小雾滴,充分增加与粉尘颗粒的接触面积,水雾颗粒与粉尘颗粒碰撞并凝聚,形成团聚物,团聚物不断变大变重,直至最后自然沉降,达到消除粉尘的目的;对大气细微颗粒污染的防治效果明显。

湿式抑尘技术抑尘原理图

二、九九矿安在湿式抑尘技术研发和应用领域的优势

湖南九九矿安装备有限公司多年从事湿式抑尘技术的研究与应用,针对砂石场干式制砂生产线产尘特点和扬尘粒径大小,研制出雾化粒度与砂石场TSP(总悬浮颗粒物)粒径大小相当的多功能喷雾除尘机和低压喷淋装置。产品获得18项国家相关专利,在众多砂石企业推广使用,降尘效果显著。

在产品实际应用过程中,九九矿安针对数量众多的砂石生产线设备的产尘量、扬尘粒度;以及生产线结构布局和厂区主导风向等数据进行不断研究,并以此不断优化制砂生产线降尘设备的功能组合,推出干式制砂生产线湿式抑尘整体解决方案。方案对生产线设备运行影响小,无二次水污染,能有效加速制砂生产线TSP(总悬浮颗粒物)沉降,达到国家相关颗粒污染物的排放标准。

三、九九矿安湿式抑尘技术在砂石场生产线各产尘节点的实施措施

1、    砂石场采石阶段产生的扬尘粒径相对较大、产尘量相对较小、尘源点不固定,且砂石场一般从山顶开始开采,砂石场所在位置都在山顶或山腰,现场风力较大,扬尘易飘散。针对这部分扬尘,一般考虑自然沉降为主,同时通过移动式喷雾除尘机对爆破场地、砂石场地、运输路面以及场内空气进行喷雾加湿,减少地面扬尘产生,增加空气湿度,加速扬尘沉降。

2、    制砂阶段不同工序节点产尘量和扬尘粒径大小均各不相同,对不同节点扬尘应该采用的具体措施也应有所不同:

a) 喂料机、鳄破机、反击式破碎机一般依山体阶梯状布置,三处节点从上至下产尘量依次增大,扬尘粒径依次减小;因地形影响,风一般从下往上吹,并遍向一侧。针对这一工段扬尘扩散特点,主要考虑采用喷雾抑尘技术降尘。根据具体产尘量选配合适喷雾量的固定式喷雾除尘机,布置在扬尘飘散的下风向,逆扬尘飘散方向喷雾,水雾与扬尘正面阻击,使雾滴与扬尘更好的结合团聚,达到最佳的降尘效果。

如果设备分散布置在同一平面,也可考虑在设备所在地常年主导风向的侧风向设置简易导风墙,将扬尘导向一侧,并在下风口设置喷雾量与扬尘量相当的固定式喷雾除尘机,对扬尘进行有效的加湿沉降。

b)筛分机、制砂机和洗砂机运行过程中持续产生大量的扬尘,扬尘粒径小,并随机械震动冲击波无组织排放。针对这部分设备所产生的扬尘,湿式降尘具有稳定性强,成本低,除尘效果好的优势,仍是最佳的降尘技术。实际操作过程中,结合对设备的全封闭或半封闭手段,配置喷雾量大的固定式喷雾除尘机,在促使扬尘相对有组织排放的同时,起到最佳的加湿沉降效果。

3、    砂石场成品砂料装卸阶段产尘点分散,主要湿式降尘措施有:

a)在皮带落料口加装低压喷淋装置,给落料口的成品砂石料加湿,有效减少落料产生的扬尘量;

b)在成品砂堆场加装远距离固定式喷雾除尘机,对堆场区域进行大范围水雾覆盖,有效增加砂石料湿度、空气湿度和地面湿度,迫使这一区域扬尘在湿润的环境下更快的团聚变重,并沉降到地面;

c)针对砂石运输车辆行驶过程产生的扬尘,在车辆出厂口加装喷雾除尘机对车辆车身、轮胎和表层砂石料加湿(或喷洒速效抑尘剂),能有效抑制车身所粘附扬尘和砂石料表层扬尘在车身震动和风力作用下扩散到空气中。

综上所述,利用湿式降尘技术,结合部分设备的封闭措施,在砂石场生产线各工序节点设置不同型号的喷雾除尘机,能有效的抑制砂石生产线扬尘污染,促使砂石场TSP达到国家相关排放标准。设备具有安装简单、运行稳定、运行成本低、无二次污染等特点。一条标准砂石生产线(4000t)所需设备如下表:

标准砂石生产线(4000t)湿式抑尘设备配置表

生产阶段

工序

设备

数量

功率(KW

小时耗水量(t)

备注

采石阶段

钻孔(凿岩)、爆破、

装卸、运输

全自动喷雾除尘机JJPW-G40

1

5.5

1.8

 

制砂阶段

喂料、鳄破、反击破

全自动喷雾除尘机JJPW-G60

1

22

4.8

 

震动筛

全自动喷雾除尘机JJPW-G60

1

22

4.8

配合封闭围档使用

制砂机(选配)

全自动喷雾除尘机JJPW-G50

1

18

3.0

配合封闭围档使用(选配:有制砂机则配)

洗砂机(选配)

全自动喷雾除尘机JJPW-G50

1

18

3.0

配合封闭围档使用(选配:有洗砂机则配)

装卸阶段

落料点

低压喷淋设备

1

5.5

1.2

 

装载机工作面

全自动喷雾除尘机JJPW-G60

1

22

4.8

 

出场通道

全自动喷雾除尘机JJPW-G40

1

5.5

1.8

 

高压自动洗车机

JJGXC-100

1

3.0

4.0

用循环水(选配)

(五)、九九矿安扬尘治理设备(产品)介绍及优势

一、固定式喷雾除尘机(砂石除尘系列):

喷雾除尘机及应用

固定型喷雾除尘机又称雾炮机一般装置产尘点比较固定的位置,雾炮可以旋转俯仰,对射程覆盖范围内的区域实现降尘。具有以下优点:

1、降尘效果好

固定型喷雾除尘机雾化粒度更小,所以有效降尘率更高,并高达90%以上。

2、覆盖范围广

固定型喷雾除尘机水平旋转角度越大,在相同射程规格下,覆盖范围更广。

3、操作智能化

固定型喷雾除尘机具备远程遥控/自动控制/集中控制/手动操控等四种控制方式,有效节省设备操作人工。

4、节水功能强

固定型喷雾除尘机采用两路独立供水的喷雾环,可以根据扬尘大小选择是单路或双路喷水,起到节水功能。

二、低压喷淋设备(落料加湿除尘系列):

 

低压喷淋设备及雾化效果

低压喷淋装置是利用低压雾化机组将水加压到1.21.5MPa,通过管路传输到所需的位置,在利用雾化喷嘴将水雾化成30300μm微小雾粒,然后在空气中扩散开,吸附空气中弥漫开肉眼看不见的灰尘颗粒然后降落达到降尘效果。具有以下优点:

1、安装方便

采用集成精细化设计,其装置外型小巧,占地小,安装方便。

2、降尘效果好

本设备雾化粒度为30~300µm,有效降尘率很高,见效快。

3、作业时间长

本设备可采用双泵自动循环开启,实现24小时连续作业。

三、环保抑尘剂

环保抑尘剂及其应用

在成品砂料堆场和场内道路使用抑尘剂后,使砂料表面形成结膜层,能有效控制车辆行驶、风力等造成的扬尘。具有以下优点:

1、 保护环境,能够去除2.5 微米以上的扬尘颗粒。

2、 无腐蚀、无污染、可生物降解、不会造成二次污染。

3、抗风蚀、抗雨水冲蚀。

4、能够有效的降低并减少物料损耗。

5、能够有效的减少粉尘危害,保护工人及周边人群的身体健康。

6、绿色环保、无毒无害。

(六)、砂石场扬尘污染监控和九九矿安砂石场扬尘区域智能治理平台

一、砂石场扬尘污染监控点:

结合砂石场大气污染排放物和排放特点,以及第三方环境评价工作标准,针对砂石场环境空气质量的监控应该选取砂石场界外延200500米区域内和距离砂石场最近的居民聚居点。

二、九九矿安砂石场扬尘区域智能治理平台

九九矿安注重设备抑尘效果提升的同时,也非常重视砂石场扬尘治理设备、监控和治理模式的智能化研究。并结合物联网技术,研制出“砂石场扬尘区域智能治理平台”,以市、县区域为单位,建立以砂石场空气质理监测仪、扬尘治理设备和扬尘智能监控治理控制中心共同组成砂石场扬尘区域智能治理平台。实现监控、控制中心、治理设备的互联互通。空气质量监测仪适时监控砂石场周边空气质量,并将数据传输至区域控制中心,控制中心通过空气质量数据向砂石场治理设备发出远程启(停)指令。实现一个控制中心适时掌控区域内所有砂石场空气质量数据并监控、指挥现场治理的实施。

砂石场扬尘区域智能治理平台原理示意图

砂石场扬尘区域智能治理平台(案例)

(七)、九九矿安干式制砂生产线湿式抑尘整体解决方案效果分析

综合前面的内容,分析整体解决方案的效果,应该先了解如下几个概念:

1、砂石企业大气污染排放物主要成份为TSP(总悬浮颗粒物),粒径小于100微米,排放高度底,密度大,易于沉降;

2、九九矿安针对干式制砂生产线的整套湿式抑尘技术措施,从生产线各个产尘点实际特点出发,对不同产尘节点配备不同的湿式抑尘设备,对扬尘采取了合理有效的沉降措施。做到了所有产尘节点全覆盖。

3、九九矿安拥十多年湿式抑尘技术研究,其喷雾除尘设备喷雾量大,雾滴粒径达10150微米,雾滴与TSP(总悬浮颗粒物)粒径相当,能更好的与其结合形成团聚物,加速沉降。设备安装方便,运行成本低,无二次污染。

4、第三方环境影响评价工作依据等标排放量、地形条件、当地执行的空气质量标准等因素而采取不同的评价等级,砂石场在采取了有效的湿式降尘措施的情况下,一般会采用第三级评价方法,只对周边环境影响进行评价。

从以上四点情况分析和众多砂石企业实际应用情况来看,九九矿安干式制砂生产线湿式抑尘整体解决方案是解决砂石企业扬尘污染问题的最佳方案。

 

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