工业粉尘污染（精选9篇）
工业粉尘污染 篇1
1 引言
粉尘污染是水泥工业最主要的污染形式, 由水泥生产过程中原料、燃料和水泥成品储运, 物料的破碎、烘干、粉磨、煅烧等工序产生的废气排放或外逸而引起。水泥工业的尘源点比较多, 煤磨、烘干磨机、冷却机、破碎机、输送带、选粉机、库顶、料仓、库底和包装系统等都会产生出大量的粉尘[1]。《水泥工业“十二五”发展规划》 (2011年) 明确指出“要在行业内大力实施节能减排技术改造, 推行清洁生产, 减少污染物排放, 严格控制粉尘的排放”。水泥工业最典型的粉尘污染便是向大气环境中排放直径小于或等于2.5μm的颗粒物质 (PM2.5) 。PM2.5已被广泛证实对空气质量和人体健康具有重要的影响。水泥工业是富产PM2.5的大户。水泥的生产过程中形成的各种尺度的颗粒物以及硫化物、氮氧化物都是形成PM2.5的重要因素[2]。2012年2月, 国务院发布新修订的《环境空气质量标准》 (GB3095-2012) 增加了PM2.5监测指标。2013年3月, 国家环保部发布了《水泥工业大气污染物排放标准 (征求意见稿) 》, 征求意见完毕后, 预期将在年内正式颁布, 以替换《水泥工业大气污染物排放标准》 (GB4915-2004) 。依据新的标准:水泥行业无组织颗粒物排放限值为0.5mg·m-3;重点地区企业、新建企业 (及现有企业2015年后) 和现有企业 (2015年前) 的矿山开采, 散装水泥中转站及水泥制品生产, 破碎机、磨机、包装机及其他通风生产设备的颗粒物排放限值分别为10mg·m-3、20mg·m-3和30mg·m-3;而重点地区企业、新建企业 (及现有企业2015年后) 和现有企业 (2015年前) 的水泥窑及窑磨一体机, 烘干机、烘干磨、煤磨及冷却机的颗粒物排放限值分别为20mg·m-3、30mg·m-3和50mg·m-3。新标准的实施将对我国水泥工业烟气除尘提出新的挑战。
2 水泥工业粉尘污染特征及危害
2.1 对人体健康和生态环境的危害
水泥工业产生的粉尘是成分复杂的混合性粉尘, 包括石灰石粉尘、熟料水泥粉尘、粉煤灰粉尘、石膏粉尘和其他粉尘, 其混合物富含游离的SiO2, 还含有Ca、Al、Fe、Mg、Cr、Co、Ni等元素。粉尘中游离SiO2含量的高低直接影响粉尘的毒性[3], 人体长期吸入富含游离SiO2的粉尘将染尘肺病, 熟料粉尘中游离SiO2的含量不应超过10%[4], 大于10%以上的粉尘称为矽尘, 长期吸入矽尘将引起矽肺。水泥尘肺的发病与染尘时间、粉尘浓度及粒径和个人体质直接相关, 发病工龄一般为10~20年[5]。长期接触水泥粉尘的工人会出现咳嗽、口干、咽炎、喉痛、气短、胸部痛闷、胸透病变和肺部疾病等症状, 矽肺病人肺部还会出现矽结节和纤维化, 最终因肺丧失换气功能而导致死亡[6]。水泥行业尘肺在水泥生产的每个岗位上均有发生, 尤其是生料破碎、立窑看火、熟料运输、磨机、成品包装等岗位[7]。水泥粉尘对鼻腔的损伤作用甚于矽尘, 原因可能是矽尘对鼻粘膜以粉尘颗粒的机械刺激为主, 而水泥粉尘还具较强的碱腐蚀作用[8]。相比于回转窑, 传统水泥立窑产生的粉尘对作业人员的危害更大。
水泥粉尘pH值约为10~12, 呈较强的碱性, 能使周围农田土壤碱化[9]。水泥粉尘通过水合作用和结晶作用在土壤表面形成硬的外壳, 导致土壤孔隙性、有机碳含量和持水能力显著下降[10]。水泥粉尘沉降会阻塞叶面气孔, 使气孔阻抗增大, 蒸腾强度和光合速率降低, 从而导致植物生长受阻[11]。
2.2 水泥工业粉尘污染特征及分布
水泥主要成分为硅酸盐、Fe2O3、CaO2、Ca2SO4、Al2O3和MgO2等, 由石灰石 (76.4%) 、黄土 (13.05%) 、煤 (3.2%) 、铁粉 (1.85%) 和萤石 (0.5%) , 经1500℃左右煅烧成熟料后加入适量石膏、矿渣粉磨制成。其遇水即成碱性, 具有分散度高 (<5μm粒子常达90%左右) , 附着性、吸湿性和腐蚀性强等特点[8]。
水泥工业粉尘污染的特征主要包括以下4个方面: (1) 其产生贯穿于整个生产流程; (2) 其是成分复杂的混合性粉尘, 粒径分布广, 烟尘温度变化大; (3) 其排放方式分为有组织和无组织两类, 且均为需重点控制的污染来源; (4) 其富含游离SiO2, 毒性较强, 水泥工业是矽尘和尘/矽肺病重点控制行业。
水泥生产过程中原料、燃料和水泥成品储运, 物料的破碎、烘干、粉磨、煅烧等工序的废气排放或外逸都引起粉尘的排放, 其中原料粉磨及煅烧发生的粉尘排放最为严重, 约占水泥厂粉尘总排放量的70%以上[2]。无组织排放源主要为:石灰石矿山的开采, 原料 (煤予、辅料、石灰石) 均化堆场, 熟料库及熟料外运和水泥添加剂及其配送、包装、散装及袋装水泥储存、储库等环节, 其余均为有组织排放。新型干法窑、篦式冷却机、水泥管磨、立式磨机和高效选粉机的含尘浓度分别约为50g·Nm-3、10g·Nm-3、80g·Nm-3、500g·Nm-3和1000g·Nm-3;其相应的单位产品产尘量分别约为100kg·t-1、25kg·t-1、120kg·t-1、1000kg·t-1和1000kg·t-1。
2010年, 我国水泥总产量1.868×105万t, 其中新型干法窑产量1.4944×105万t, 占总产量的80%。新型干法水泥窑是目前最重要的粉尘污染来源, 而其中回转窑生产系统, 尤其是窑头篦式冷却机及窑尾的烟尘排放最为显著[12]。篦式冷却机烟气正常温度为220~240℃, 极端可达400℃;风量变化大;粉尘浓度一般<20g·Nm-3, 恶劣工况时可达50g·Nm-3以上;含湿量约为1%~2%;粒径粗 (10μm以上占85%) , 黏性低, 磨蚀性强;比电阻高 (1000Ω·cm左右) ;粉尘比重在3.2g·cm-3左右。窑尾烟气性质因窑磨一体以及是否带余热锅炉等因素会有较大变化, 窑尾烟气正常温度为350℃左右, 采用低温余热发电时可降到200℃左右;粉尘浓度60~100g·Nm-3;粉尘粒径细 (10μm以下占78%左右) 、黏性大、具有腐蚀性;比电阻高;烟尘工况不稳定。
吴刚等[2]研究发现水泥生产过程中粒径<10μm粉尘所占比例很大, 一般在40%~80%;<10μm粉尘中, <2μm的约占60%;2~5μm的约占25%;5~10μm的约占15%。水泥行业微细粉尘控制是值得关注的难点。何伟明[6]对成都某大型干法水泥生产线粉尘中游离SiO2含量的测定结果显示:砂岩、页岩、硫酸渣配料仓, 磨煤机, 粉煤仓, 石膏、矿渣输送皮带头的游离SiO2含量均超过10%, 最高达到30.5%。水泥工业粉尘中高的游离SiO2含量带来更高的人体健康和生态风险, 值得密切关注。
3 水泥工业除尘技术及设备
3.1 袋式除尘技术及设备
目前, 新建、扩建的干法水泥工业从原料破碎到包装出厂的整个生产线大多采用袋式除尘器[2], 其适用于水泥行业生产线上的通风及热力设备、排放点和扬尘点, 并大量用于水泥行业电除尘器的改造。袋式除尘器的优点有:不受烟尘比电阻等性质的影响, 能捕集电除尘器难以捕集的粉尘;收尘效率高, 排放浓度有的可达10mg·Nm-3以下, 除尘效率随粉尘浓度的升高而升高;运转稳定, 适应性强, 能在较宽范围的温度、压力和粉尘负荷下运行;操作技术简单、可在线检修。袋式除尘器的缺点也十分明显, 尤其是滤袋受到烟尘温度的限制, 温度过高时容易烧袋, 温度过低又容易冷凝结露而糊袋[1]。水泥行业多年来认为袋式除尘器运行阻力及能耗高, 造价成本及运行费用贵, 这是制约其发展的主要因素。5000t·d-1水泥窑电改袋至少投入700万元, 新建安装袋式除尘器至少要900万元;其设备阻力通常在1000~1500Pa;窑头和窑尾功耗分别在400kW和550kW左右;普通滤袋寿命一般为1~2a, 高端滤袋为3~5a。随着国家排放标准的日益严格, 耐高温、高效、特种新型滤料的不断涌现并降低了较大的设备及运行成本, 袋式除尘器逐渐被越来越多的水泥企业采用。
3.2 电除尘技术及设备
电除尘器广泛应用于水泥工业粉尘的收集与控制, 尤其是在立窑、湿法窑和中空窑水泥生产中的使用较为普通, 也有少数的在回转窑中使用[13]。电除尘器性能与粉尘比电阻 (1×104~5×1011Ω·cm可采用) 、集尘电极的总表面积、气体的体积流量以及颗粒物的迁移速度等因素有关, 并对CO浓度有严格的限制 (<1.0%) 。水泥行业采用电除尘器时, 如净化立磨 (辊式磨) 的烟尘浓度高, 应有预分离装置;湿法窑烟尘湿度大, 电除尘器易被腐蚀, 窑尾会因不正常工况控制, 严重时将导致CO爆炸;干法窑粉尘比电阻高, 需烟气调质;熟料冷却机烟尘净化的电除尘器因比电阻高, 需采用宽极间距;一般在篦式冷却机、水泥磨及回转窑等设备内装设喷水装置解决烟尘比电阻高的问题[14]。5000t·d-1水泥窑四电场电除尘器的设备阻力一般为300Pa, 其窑头和窑尾功耗分别在300kW和500kW左右, 使用三相工频电源或高频电源能显著降低能耗。目前, 单纯依靠电除尘器达到环保排放的标准已越来越不现实, 随着电除尘器各项技术的不断发展, 达标排放不应成为发展的唯一目标, 应充分发挥电除尘器成本、运行能耗、工况适应性和维护费用等方面的优势, 筛选最佳的升级改造方案, 取得最大的经济、社会和环境效益。
3.3 电—袋复合除尘技术及设备
电—袋复合除尘器是将传统静电除尘和过滤除尘机理有机集成发展起来的新型节能高效除尘器, 其在一个风箱体内有规律地布置电场和袋场以达到粉尘高效截留及节能的目的。迄今, 主要有预荷电—布袋式、静电布袋并列式和静电布袋串联式等3种联合除尘方式[15]。电袋相比电除尘器, 不受烟尘比电阻性能影响, 可节约钢材20%左右, 并减少占地面积;电袋相比袋式除尘器, 能够显著降低滤袋的阻力, 延长喷吹周期, 缩短脉冲宽度, 降低喷吹压力, 延长滤袋的使用寿命1~2a。电袋对烟气中Hg、SO2和NOX有一定的同步去除作用, 更易满足越来越严格的减排要求, 是水泥行业粉尘治理的重要技术手段之一。韩战义[16]等通过对某5000t·d-1水泥窑尾电—袋复合式除尘器的设计研究表明:电—袋复合式除尘器具有适应工况范围宽、应用更广和性价比高的优点。电袋对粉尘的比电阻敏感度下降, 降低了系统波动的影响, 排放浓度可满足在30 mg·Nm-3以下, 适用于水泥厂窑头、窑尾及电除尘器改造。对于新设备而言, 电—袋复合式除尘器成本会略高于纯袋式除尘器, 但它更易满足国家越来越严格的减排要求, 可作为水泥行业粉尘治理, 尤其是PM2.5末端治理的一项重要、有效的举措。
3.4 其他除尘技术及设备
重力、惯性和旋风除尘技术被广泛应用于水泥工业多级除尘的预除尘。以旋风除尘器为例, 其设备结构简单, 造价低, 维护方便, 耐400℃左右高温, 耐高压, 可实现捕集干灰后粉料的回收利用, 可用于高磨蚀性粉尘烟气净化。但是, 其对微细粉尘捕集效率低, 处理风量有局限, 处理风量大时, 要采用多个旋风除尘器并联, 设置不当, 对除尘效率将有严重影响[14]。在水泥工业除尘中, 一般应用于电、袋除尘器前端的预除尘和物料回收中。
湿式除尘技术基于含尘气体与液体 (洗涤水或其他液体) 接触, 借助惯性碰撞、扩散等机理, 将粉尘予以捕集, 实际中应用广泛。其在同等能耗下的除尘效率比干式高, 对<0.1μm的粉尘仍有很高的除尘效率, 能用于高温、高湿及粘性大的粉尘;可兼顾除尘和净化有害气体的作用;结构简单, 投资低, 占地少, 安全性好。其缺点是:有排出洗涤泥浆的二次污染问题;不适用于憎水性和水硬性粉尘;加大了污水处理系统防腐材料的成本;损失了一定的热能, 温度低时需要防结冰和白烟。在水泥工业除尘中, 一般应用于电除尘器烟气调质和扬尘控制之中。
4 结语
近年来, 随着国家对水泥行业粉尘排放标准的越来越严格以及水泥行业PM2.5粉尘在总粉尘排放量中所占的比例极高的现状依然没有改变, 虽然我国水泥行业粉尘污染治理技术已经迈入相对成熟的阶段, 但是粉尘污染控制形式依然相当严峻。水泥行业内存在粉尘 (尤其是PM2.5) 排放现状不清、监测监控能力较弱和特征性污染治理技术研发成果较少等亟待解决的问题。我国应加大实际应用型的针对水泥行业粉尘污染特征下的污染控制技术理论及设备研究, 同时, 实现最大化的社会、环境和经济效益。
摘要：指出了粉尘污染是水泥工业最主要的污染形式, 研究分析了水泥工业粉尘污染的特征及其危害, 综述了现有的水泥工业粉尘控制技术及设备, 以为水泥行业达到新的粉尘污染控制排放指标提供理论依据及现实指导。
关键词：水泥工业,除尘技术,大气污染控制,趋势展望
工业粉尘污染 篇2
施工生产过程中，衬里拆除、除锈工序会产生噪声及一定量的粉尘释放，控制的不好将对周围环境产生不良影响，对人身体造成危害。为减轻粉尘和噪声对人的影响，特制定粉尘、噪声污染的预防控制措施：
一、认真学习、贯彻落实管理体系文件，提高对安全、环境与健康的认识，教育员工重视安全，注意环境与健康，制定预防措施，并在操作中认真执行。
二、材料的保管与使用要规范化，保持完好包装，减少污染和浪费。
三、衬里拆除尽量采用湿式作业。
四、现场施工文明管理，施工垃圾在运输过程中必须进行遮盖围挡，严禁暴露在外。
五、所有作业人员及进入粉尘区域人员必须佩戴符合国家标准的防尘帽、防尘口罩，耳塞等劳动保护用品，减少粉尘、噪声对人体可能造成的伤害。
六、对从事有粉尘、噪声污染工作的作业人员，定期进行身体健康方面的检查，建立健康档案。
七、认真接受各有关部门的监督检查，不断改善环境，改进工作，把粉尘及噪声污染降低到最低水平。
工业粉尘污染 篇3
环境库兹涅茨曲线假说(简称EKC假说)认为经济增长会带来环境污染，但当经济增长到一个高度后，环境污染会得到控制并逐渐减轻;也就是说环境恶化和经济增长之间呈倒U形关系。环境污染与经济增长的这种关系与库兹涅茨所提出的收入差别与经济增长的关系相似，所以叫做环境库兹涅茨曲线。按照这个假说，后来有些学者推导出经济的增长最终可以弥补在其初期造成的环境恶化，所以一个经济体在发展初期不必刻意兼顾经济增长与环境保护。而实证研究表明环境污染和经济增长之间的关系不仅可以呈现出倒U型，还可能是污染随经济增长单调递增或N形关系，这意味着经济增长不一定会自动改善环境污染。
环境库兹涅茨曲线的首创是Grossman和Krueger在1991年运用时间趋势、人口密度和所处的地理位置来分析SO2、微尘和悬浮颗粒三种环境质量指标与人均收入之间的关系，发现三种污染物都与人均收入呈倒U形关系。特别在SO2排放上，他们计算出一国人均GDP达到4000～5000美元时经济再增长就会使SO2的排放量降低。
然而环境库兹涅茨曲线假说的正式提出却是Arrow (1995)，把经济增长与环境代价的这种关系与库兹涅茨的收入差别与经济增长联系起来，从而将其命名为环境库兹涅茨曲线假说。
其后，众多的学者通过不同的方法对该假说作实证分析，对该假说的正确性众说纷纭。
总的说来，实证研究就环境污染与经济增长的关系得出四个结论：
支持倒U形的代表学者有Bruyn等 (1998) Pasche (2002) 以及Dinda (2004) 。他们的主要观点认为随着经济增长，技术会更完善，以前的重污染产业会得以改造;并且产业也会逐渐从污染大的第二产业向环境代价小的第三产业发展，所以环境会得到改善;人们的收入提高后自然会对环境等因素有更高的要求，从而会督促环境保护，达到改善环境的目的。
支持环境代价随经济增长单调递增的代表性学者有Roca等 (2001) 和Kwon (2005) 。他们利用IPAT等式对CO2排放量与经济增长作分析发现，排量总是随经济增长而增长，不曾有过下降趋势，所以得出结论经济增长不能改善环境，只有依靠技术革新或其他方式才能达到环境保护的目的。
支持正U形的代表学者有Kaufmann等 (1998) 和Ariaster (2005) 。他们把SO2排放源作了生产性和消费性的分类，认为随着生产力的发展，经济的增长，在生产方面因为技术的提高，环境会得到改善，但这样的改善会被消费所抵消，加总后环境污染和经济增长反而会呈现正U形，同时也首次提出环境经济政策对环境和经济增长的重要性。
支持N形的代表学者有Friedl, Getzner (2003) 。他们认为尽管环境会因为经济的增长有所改善，但如果遇到大的变化或环境政策的松懈，环境污染会重新加剧。
二、现状分析和结构安排
因为中国的经济增长举世瞩目，而其造成的环境污染也日益严重。根据世界银行在2004年The Economist上的测算，中国因为污染而造成的直接经济损失仅从医药开支上就占年G D P的8%～12%;在全世界20个污染最严重的城市中有16个在中国。而由中国环保局调查的300个中国城市中近三分之二的城市空气不符合世界卫生组织的标准。由此可见，经济增长不可能在短期内自动治理环境污染问题。实际上中国的污染情况不仅制约了中国经济的可持续发展还对全球造成巨大影响。目前国际社会对此的指责和施加的压力也越来越大，比如国际环境组织曾一度指责中国只强调开发非洲的资源，而忽略环境保护，并称之为“环境殖民主义”;还有一些国家也纷纷借口不环保而抵制中国产品。这些指责有很多是有根据的，中国已经是世界上SO2和CO2排放量最大的国家，北京的沙尘暴天气和青岛的绿藻暴发曾一度为2008奥运会蒙上阴暗。
本文拟从中国各省1995～2005的经济增长和工业粉尘排放的分析来研究环境库兹涅茨曲线假说。第三部分从数理上解释本文运用的分析方法，介绍数据并分析结果。
第四部分探讨对策，并指出还可以深入研究的方向。
三、方法、数据和检验结果
中央政府已经认识到环境保护与经济发展应该齐头并进的必要性，并采取了一系列的措施:把国家环保局升级为环保部;把奥运会举办成“绿色奥运”等等。尽管制定了一系列的措施，相继出台了诸如“绿色证券”、“绿色信贷”、“绿色保险”等相关的法律、法规、政策，但具体落实到各地区时，成效参差不齐。
地方政府更多地注重经济增长而忽略环境污染是因为环境是公共产品，环境污染，特别是大气污染是可以转移的，并且是全社会成员共同承担环境恶化的后果。而且排放废气、废水的地区不一定就是遭受污染后果的地区，所以地方政府并没有强烈的动机控制生产扩大带来的环境问题。相反的，从1994年开始实行的中央与地方的分税制让地方政府上缴一定的税收额，并承担相应的事权，一方面激励各地政府狠抓经济增长，造就了中国的经济奇迹;但在各地区政府享有较高自主权的同时也促使各地政府谋求狭隘的经济增长而忽视越来越高的环境成本。
考虑到污染的外部性和传染性，分税制以及从上世纪80年代各省就享有的环境政策制定权，分省来研究经济增长和环境代价更为合理。所以本文采用面板数据模型。
因为工业粉尘排放是中国主要污染之一，本文选择工业粉尘排放来分析环境库兹涅茨曲线的假说是否在中国成立。
主要的数据有：
从各地区统计年鉴收集并整理得来的年度人均GDP，从中国环境年鉴得来的年度工业粉尘排放。分析的时间段为1995年到2005年。
面板数据模型具体有固定效应面板模型和随机效应面板模型。先假设H0:数据符合随机效应，要靠Hansman检验来选择采用哪一个模型。
初步的模型先定为
其中Pit是第i个省在t期的人均污染指标，这里是人均承担的工业粉尘排放量;
yit是第i个省在t期的人均收入，这里以人均GDP代表;
εit是第i个省在t期的标准误差项;
αi、β、γ、δ是系数，其中αi是每个省的固定效应系数，对每个省都分别设一个固定效应系数的目的是为了捕捉各省在研究期内地域内不随时间变动的信息。先假设每个省地域内不随时间变动的情况是一样的，也就是H0：α1=α2=α3…
F检验拒绝了省际间情况一致的原假设，所以需要保留参数αi;而hansman检验在1%显著性上也拒绝了随机效应的原假设，所以采用固定效应模型是比较合适的选择。
原模型是单因子固定效应模型，在检验过程中也尝试加入第二个因子——时间因子，因为时间因子可以反映一些遗漏的宏观经济因素。加入时间因子后，该因子的确是显著的，但是人均收入的三个系数β、γ和δ都失去了显著性。这表明，该模型确实有一些因素被遗漏。从理论上来理解就是人均收入不是惟一和污染有关联的经济变量，其他变量比如贫富差距、当地环保部门的监管效率、各地区的能源消耗量、工业化程度等等都可以直接影响到污染排放。只是单就环境库兹涅茨曲线的假说来看，因为人均收入在模型中至关重要，所以不用双因子固定效应模型舍去时间因素，而用单因子固定效应模型。
从实证结果来看，工业粉尘排放与人均收入的关系存在两个拐点：工业粉尘排放开始是随着人均收入的增加而逐渐下降，在人均收入达到1304元时达到第一个拐点;然而当人均收入继续增加时，工业粉尘排放也随之上升，在人均收入达到2574时达到第二个拐点，进而一路下降。
四、对策和进一步研究的展望
从历史数据的分析可以看出，在1995到2005十年间面板数据并不支持典型的环境库兹涅茨曲线假说。也就是说经济增长不一定要以环境恶化为代价。在追求财富过程中如何避免对环境的破坏一直是世界各国政府长期关注的问题。因为环境成本是公共商品的特征，在环保事业上要由政府承担主要的责任。具体的对策可以从以下三个方面考虑：
在各地区政府的绩效考核时对当地经济增长的核算考虑进环境成本。实际上如果扣除环境污染的成本，那些以粗放型为主要经济增长的地区在绩效上会降低。
加强对环境的监管力度，鼓励民间监管和民间环保组织的发展，畅通百姓对环境污染的举报渠道。
引导各地向可持续经济发展。建立省际间的排放权交易，为工业化向节能增效方向发展提供平台。
有很多学者运用环境库兹涅茨曲线假说对中国的经济增长和环境情况作研究。比如陆虹11发现全国人均CO2排放量表现出随收入上升的特点。沈满洪等12用浙江省经济与环境数据得到各类指标的N形曲线，认为我国的经济增长和环境质量的关系存在更多波动，而不是单纯的倒U型。但并没有一个统一的结论。
对于研究方法，可以根据经济、环境科学理论加入更多与环境、经济和社会相关的变量。
环境变量可以根据不同污染物的性质采用空间计量经济技术分析;
经济变量可以考虑工业化程度、收入差距;
社会变量可以考虑各地政府的效率、各地的受教育水平。
因为中国国土面积大，各省情况相差也大，所以构建一个省际排放权交易体系是可行的。也可以研究设计一套符合中国国情的排污配额和排放权交易体系。
摘要：经济增长与环境代价是发展经济的研究热点之一, 现采用面板数据运用单因子固定效应模型对中国各省在1995年到2005年期间经济增长与工业污染 (主要是工业粉尘污染) 之间环境库兹涅茨曲线假说作了实证分析。发现在这期间经济增长与工业污染并不是经典的倒U型, 而是随着经济增长工业污染有反复地增加。在文章最后对分析方法作了评论并针对环境污染提出了对策。
关键词：面板数据单因子固定效应模型,库兹涅茨曲线假说
参考文献
[1]Grossman G.M., Krueger A.B.Environmental Impacts of a North American Free Trade Agreement[C].National Bureau of Economic Research Working Paper3914, NBER, Cambridge MA.1991
[2]Arrow, K., Bolin, B., Costanza, R., Folke, C., Holling, C.S., Janson, B., Levin, S., Maler, K., Perrings, C., Pimental, D.Economic growth, Carrying Capacity, and the Environment[J].Science1995, 15 (1) , 91～95
[3]De Bruyn S.M., van den Bergh J.C.J.M.and Opschoor J.B.Economic growth and emissions:reconsidering the empiricalbasis of environmental Kuznets curves[J].Ecological Economics, 1998, 25 (2) :161～175
[4]Markus Pasche.Technical progress, structural change, and the environmental Kuznets curve[J].Ecological Economics, 2002, 42 (2) :381～389
港口粉尘污染防治技术研究进展 篇4
摘要：综述了港口粉尘污染现状、常用防治方法,在此基础上对港口粉尘防治的前沿技术--防风网、煤筒仓、煤炭防尘水分自动化管理系统进行了详细的介绍.作 者：吕庆新 洪宁宁 詹水芬 彭士涛 李欣 于航 LU Qing-xin HONG Ning-ning ZHAN Shui-fen PENG Shi-tao LI Xin Yu Hang 作者单位：吕庆新,LU Qing-xin(天津港港务集团有限公司,天津,300456)
洪宁宁,詹水芬,彭士涛,李欣,于航,HONG Ning-ning,ZHAN Shui-fen,PENG Shi-tao,LI Xin,Yu Hang(交通部天津水运工程科学研究所,水路交通环境保护技术实验室,天津,300456)
城市空气中粉尘颗粒污染的治理 篇5
1 城市空气中粉尘颗粒污染的类型
城市空气中粉尘颗粒污染的分类一般是一句粉尘颗粒的大小进行区分。其中颗粒直径等于或小于2.5μm的粉尘颗粒最受人们的关注, 称为可入肺颗粒物。此类粉尘颗粒可在空气中长期滞留并能随风进行长途迁徙。当此类粉尘颗粒吸入肺部后, 能在肺部沉积, 加上此类粉尘颗粒粒径小, 有较大的比表面积, 可在表面吸附大量有害物质, 对人体和大气环境质量的影响较大。另外, 由于其在空气中滞留时间较长, 对能见度也有一定影响, 与雾的影响类似, 但组成的不同使其被成为雾霾或PM2.5, 这也成为空气质量检测的重要指标之一。粉尘颗粒直径介于2.5μm和10μm之间的固体微粒也能在空气中长期漂浮, 但危害较PM2.5小, 被成为浮游粉尘或PM10。当粉尘颗粒直径在10μm以上时, 能在重力作用下沉降到地面上, 其在空气中滞留时间较短, 被成为降尘。最后我们将颗粒直径在100μm以下的所有固体微粒成为总悬浮颗粒物。
2 城市中粉尘颗粒污染的来源
人类的生产和生活引起的粉尘颗粒污染在近100年随着工业化的迅速发展和城市化进程的不断推进而越来越严重。人们每年排入空气中的粉尘颗粒物在1×108t以上, 对大气和人类的健康构成了极大的威胁。其中粉尘颗粒的来源主要有三个方面:工业生产、生活活动和交通运输。
2.1 工业生产污染源
在发电厂、钢铁厂、建材厂、化工厂、有色金属厂、矿山作业区等工业部门的生产活动中都会造成大量的粉尘颗粒污染排入大气之中, 这其中有燃料的燃烧、细小的生产原料颗粒等。工业生产污染是城市粉尘颗粒污染的主要来源之一。
2.2 生活污染源
生活污染源主要是冬季取暖的采暖锅炉向空气中排放的大量烟尘以及千家万户的生活炉灶和经营性炉灶排放的烟尘。生活污染的特点是污染源分布较广, 但污染总量不容忽视, 对局部大气环境质量的影响较为严重。
2.3 交通运输污染源
汽车、火车、飞机、轮船等交通运输工具在运行过程中排放的尾气中都含有大量的粉尘颗粒。部分交通运输工具在行走过程中还会引起二次扬尘污染。在城市中, 汽车尾气已成为粉尘颗粒污染的重要污染源之一。
3 城市空气中粉尘颗粒污染的治理
对于城市粉尘颗粒污染, 我们应采取防止结合的措施。首先, 我们应详细分析粉尘产生的原因, 并对症下药, 采取一定的预防手段, 减少粉尘的产生或排放。
3.1 减少粉尘颗粒的产生及排放
对于不同的污染源, 我们应采取不同的防治措施。对于工业生产污染这种烟尘排放量大并连续排放的污染源, 我们首先从生产设备选择入手, 尽量选择先进合理并有一定房产除尘设施的设备。对于一些大型企业, 可采取的防尘措施主要是安装大型吸尘设备现场粉尘颗粒收集, 对于一些没有能力安装大型吸尘设备的企业, 最好的办法是在产生粉尘颗粒污染的设备附近装配小型吸尘或集尘装置, 并为设备操作者提供防护眼镜和防尘口罩等防护设施。对于生活污染源, 在天然气等清洁能源逐步替代煤炭作为能源的今天, 产生的粉尘颗粒污染大大减少, 只是在一些集中供暖的使用煤炭作为能源的锅炉中才会产生较多的烟尘, 可通过安装集尘装置的办法减少粉尘颗粒的排放。对于交通运输污染, 我们要大力倡导绿色出行, 鼓励大家乘坐以天然气为动力能源的公交出行, 尽量减少污染物的排放。
3.2 加大处罚力度并加强宣传力度
对于一些未能按照国家环保要求进行粉尘颗粒排放处理的相关企业, 针对其污染物偷排或排放不达标的情况应加大处罚力度, 并通过加强检测手段和监管能力的途径实现对此类问题的严密监控。这也是城市空气中粉尘颗粒污染治理的重要手段之一, 可通过《大气污染防治法》的修订和颁布保证实施。希望通过法律的约束力, 引起人们对环保问题的重视。另外, 还可通过对公民关于粉尘颗粒污染的教育宣传, 加强人们对环保问题的重视, 从而通过节约用电, 减少机动车使用频率等手段为空气质量的改善贡献自己的力量。
3.3 城市绿化工程的建设
城市绿化工程的建设也是治理空气中粉尘颗粒污染的重要手段之一。通过增加绿色生态空间的比重, 不仅能实现美化城市空间的作用, 还能保护好城市农地、绿地、菜地, 保留和打通城市通风走廊。
参考文献
选煤厂的粉尘污染及其防治 篇6
1 控制尘源
控制尘源, 最大限度的减少产尘量, 是治理粉尘污染的根本措施。选煤厂产生粉尘的设备主要有给煤机、振动筛、破碎机、运输设备和转载溜槽等。具体可以采用以下办法:
1.1 抑尘和防尘措施
1) 露天储煤场落煤点设置防风筒仓, 储煤场四周设置防风屏障。
2) 原煤储存尽量使用圆桶仓或全封闭大型储煤场, 代替露天储煤场。
3) 采用密封结构的输送机, 降低运行速度。
密封结构的刮板运输机如图1所示。皮带运输机设置防尘罩。如图2所示。
4) 转载点自制防尘罩, 防治煤尘。例如, 两台皮带运输机的机头机尾转载处有一定高差, 当运输机运行时, 煤在空气中随气流运动而产生煤尘。防尘罩的工作原理如图3。
5) 振动筛。采用2mm厚钢板做防尘罩, 起到防尘的作用。
6) 破碎机。用2.5mm厚钢板做成防尘罩, 封闭破碎机。
7) 给煤机。加防尘罩。
8) 煤仓的落料采用螺旋溜槽。
9) 在关键位置上安喷水装置 (注意应该严格控制喷水量, 防止产品水分太高) 。
1.2 改革工艺, 减少产尘量
如果选煤厂适当提高入选上限, 减少煤的破碎数量, 或适当调整破碎机的工艺参数, 尽量减少过粉碎的数量, 均可大大减少煤尘数量。其它如用湿法筛分代替干法筛分等均有利于减轻粉尘的污染问题。
1.3 将污染源合并或集中布置
北方矿区选煤厂的冬季取暖, 采用区域性 (如矿区) 集中供热代替选煤厂的分散供热, 不仅可以大大提高供热效率, 也可大大减少分散的煤场、煤渣, 从而有利于对集中的煤场、渣场采取防尘措施。再如将选煤厂各种破碎、筛分设备尽可能集中布置, 也可有利于防尘措施。
1.4 采用抑尘剂
在露天煤场及敞车运输煤炭时, 目前多采用洒水抑尘的方法。但是洒水抑尘会给生产者和用户带来很多麻烦。如冬季寒冷的季节, 煤在露天储存和运输过程因为水分多而发生冻结, 水分过高的煤在燃烧时降低热值, 而运输时又增加无效运力等。因此, 采用抑尘剂控制粉尘, 不失为一个较好的办法。控制矸石山的粉尘污染也可采用喷洒水和抑尘剂的方法。
抑尘剂是由新型多功能高分子聚合物组合而成, 它可以捕捉、吸附、团聚粉尘微粒。将抑尘剂和水按一定比例混合稀释, 然后均匀喷洒到物料表面或扬尘区间, 即可实现防尘、降尘的效果。根据处理面积的大小选择喷洒设备: (1) 小于1000m2一般可采取人工压力式喷雾装置。 (2) 大于1000m2小于5000m2采用电动喷射器。 (3) 大于5000m2采用车载式或专业喷洒车进行喷淋。
2 在粉尘的传播途中, 安装集尘、捕尘等空气净化装置
2.1 集气罩
空气污染物在车间的扩散机理, 是污染物依附于气流运动而扩散的, 应控制生产过程散发到车间空气中的污染物的扩散和飞扬。最常用、最有效的办法是将污染源散发出的污染物限制在一个有限的空间内, 并将它捕集起来, 经净化后排出室外, 集气罩就是实现这种污染物控制方法的特殊装置。
2.1.1 密闭集气罩
最常用的集气罩是密闭集气罩。它是一种将污染物源局部或整体密闭起来的罩子, 其作用原理是将污染物扩散限制在一个很小的密闭空间内, 并通过从罩子开口处吸入一定量的空气, 使罩内保持一定的负压, 达到防止污染物外逸的目的。密闭罩的特点和其它类型的集气罩相比, 所需排风量最小, 控制效果最佳, 且不受车间内横向气流的干扰, 所以设计集气罩时往往优先选用密闭罩。一般, 密闭罩多用于粉尘发生源。
密闭罩一般分为密闭集气罩和半密闭集气罩二大类。
1) 密闭集气罩
按照密闭集气罩结构特点又分为整体密闭罩、大容积密闭罩和排气柜三种。
(1) 整体密闭罩。它是将产尘设备或地点全部或大部分密闭起来, 只把设备需要经常观察和维护的部分留在罩外的密闭罩, 其特点是容积较大, 罩子本身基本上成为独立整体, 容易做到密封。它适用于有振动的设备或产生气流速度较大的产尘设备, 以及全面散发污染物的污染源。如破碎机等。
(2) 大容积密闭罩。它是将污染设备或地点全部密封起来形成独立的小室, 故也称密闭小室。特点是罩内容积大, 可产生缓冲产尘气流, 减少局部正压。设备检修可在罩内进行, 适用于多点产尘;阵发性产尘;产尘气流速度大的设备和地点, 而且设备不宜采用局部或整体密闭的情况, 特别是需要频繁检修的场合, 如振动筛, 多交料点的皮带输送机转运点等。
(3) 排气柜, 又称“通风柜”, 是一种特殊形式的密封罩。可以根据工艺操作的需要, 在罩子上开较大的操作孔, 通过孔口吸入的气流来控制污染物外逸。其排气量比一般密闭罩大。
2) 半密闭罩
它是一种将局部产尘地点密闭起来的密闭罩。其特点是容积比较小, 工艺设备大部分露在罩外, 检修和操作方便。比较适用于产尘点固定, 产尘气流速度较小且连续产尘的地点。如皮带输送机的受料点。
2.1.2 外部集气罩
由于工艺条件的限制, 无法对污染源进行密闭时, 只能在污染源附近设置外部集气罩。依靠罩口外吸入气流的运动, 将污染物吸入罩内, 这类吸气罩称外部集气罩, 其形式较多, 如顶吸式、侧吸式、底吸式、条缝式、槽边式等。外部集气罩的特点是排风量大, 但排气量受车间横向气流的干扰。
2.1.3 吹吸式集气罩
当外部集气罩至污染源距离较大时, 可以在外部集气罩的对面设置一排吹气口或条缝吹气口, 将污染物吹向集气罩。一般把这种由吹气口和外部集气罩结合起来的罩子称为吹吸式集气罩。由于从吹气口喷出的气流像一道“气幕”, 可以把污染物限制在一定空间内, 使之不外逸, 同时也诱导污染气流一起向集气罩流动。由于喷吹气流的速度衰减较慢, 以及气幕的作用, 使室内空气混入量大为减少, 因而在达到同样控制效果时, 要比采用外部集气罩节省用量, 且不易受室内横向气流的干扰。污染面积越大, 其效果越明显。
2.1.4 在设计集气罩时应该注意以下几点:
1) 集气罩应尽可能将污染源包围起来, 使污染物的扩散限制在最小范围内, 以防止横向气流干扰, 减少排气量;
2) 集气罩吸气方向尽可能和污染气流运动方向一致, 充分利用污染气流的初始动能;
3) 在保证控制污染的条件下, 尽量减少集气罩开口面积, 使其排气量为最小;
4) 集气罩的吸气气流不允许先经过工人呼吸区, 再进入罩内;
5) 集气罩的结构不应妨碍工人操作和设备检修。
2.2 除尘器
1) 重力除尘器。重力除尘器是通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离的装置。有单层沉降室和多层沉降室两种形式。
2) 惯性除尘器。惯性除尘器是使含尘气流冲击在挡板上, 气流方向发生急剧转变, 借助尘粒本身的惯性力作用, 使其与气流分离的一种装置。
3) 旋风除尘器。旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置。旋风除尘器分为切向进入式和轴向进入式两类。
4) 洗涤式除尘器, 又叫“湿式除尘器”。洗涤式除尘器使用液体形成的滴液、液膜、雾末和气泡等与气流很好接触, 可提高气体液体或气体固体间的分离效果, 从而获得较高的除尘效率。洗涤式除尘装置分为贮水式和加压水式。
贮水式除尘装置有涡流型、旋转型和喷水型等。
加压水式除尘装置主要有旋风水膜除尘器和文丘里除尘器。这两种除尘器在煤矿和选煤厂得到广泛应用。
5) 过滤除尘器。当含尘气流通过过滤材料, 使尘粒分离捕集的装置。根据含尘气流进入布袋的方向可分为内部过滤和外部过滤两种形式。
6) 静电除尘器。它的工作原理是利用高压电场使烟气发生电离, 气流中的粉尘荷电在电场作用下与气流分离。
7) 超声波除尘器。其原理是应用压缩空气冲击共振产生超声波, 超声波把水雾化成浓密的、直径只有1-50μm的微细雾滴, 雾滴在局部密闭的产尘点内捕获、凝聚微细粉尘, 使粉尘迅速沉降下来实现就地除尘。
3 个体防护
在选煤厂或矿山生产中, 坚持个体防护, 是防止粉尘对人体危害的重要措施, 个体防护的主要措施是佩戴防尘口罩, 使用最多的是自吸式防尘口罩。它靠人体肺部吸气使空气通过口罩中的滤料, 将粉尘滤掉, 然后让清洁空气进入肺部。自吸式口罩可分为简易口罩 (纱布、泡沫塑料) 和带换气阀口罩两种。
参考文献
[1]李幼川.现代洗选煤技术工艺流程、设备选型计算、技术检查与经济效益评估实用手册[S].
[2]王文斌, 阎立峰, 李俊丽.选煤厂除尘降噪的有效途径[J].机械管理开发, 2001年, 增刊2.
[3]雷龙姣.刮板运输机隔离干式防尘罩的防尘原理与应用[J].湖南煤炭科技, 1991 (04) .
烟粉尘污染防治的对策建议 篇7
1 烟粉尘污染分析
1.1 污染源
大气污染分为颗粒污染物和气体污染物两部分, 颗粒污染为最明显而且影响最突出的大气污染。颗粒污染从分类上讲分为自然因素和人为因素, 自然因素包括沙尘、火山灰、森林大火产生的灰尘等等, 而人为因素则主要包括化石燃料的燃烧过程中产生的煤烟和灰尘、工业生产过程的排放、汽车尾气中的含铅化合物等。
我国目前的大气粉尘污染最主要的来源有三个, 分别是工业排放、汽车尾气和沙土扬尘。
煤炭等化石燃料的燃烧带来的粉尘污染和因为水土流失加重加上我国近些年的大兴土木, 我国空气中的细颗粒物越来越多, 导致的问题也越来越严重, 所以全面有效的预防和治理是我们的当务之急。
1.2 烟粉尘污染影响
大气中的烟粉尘污染对人类社会的影响是非常巨大的, 最主要的影响体现在对人体健康和交通方面。大气中的细颗粒物尤其是一些有毒颗粒物对人体的伤害是非常大的, 根据有关资料显示, 我国近些年的肺病尤其是肺癌发病率大幅度提升, 每年都有几十万人死于肺病。另一方面, 由大气细颗粒物引起的雾霾天气也会导致非常多的社会问题, 比如在雾霾天, 空气能见度变得很差, 会很大程度上的影响交通并提升事故的出现几率, 特别是高速公路, 近些年因为天气原因封闭高速公路早就屡见不鲜了。
2 烟粉尘排放控制存在的问题
2.1 环境统计数据与实际排放差异较大
目前, 我国国内比较突出的问题就是对环境的统计数据问题, 具体原因很多, 如环境统计的烟粉尘排放量多为有组织的记录, 污染源数量统计不够明确尤其是很多工业锅炉污染物排放没进行统计, 还有对日常生活中的烟尘排放量估算偏低等。建议国内相关部门加强对污染信息的收集和调查, 集中力量总结出对国内空气质量影响最大的部分, 从而实施重点管理。
2.2 污染治理水平问题
据统计, 我国的火力发电和工业锅炉造成了我国绝大部分的烟粉尘排放。近些年来, 我国已经采取了相应措施, 如制定新标准等, 但是我国仍然面对着除尘技术难关等一系列的问题, 导致我国的烟粉尘污染与治理仍然处于较低水平。特别是燃煤工业锅炉, 主体上还是采用这旋风除尘器等比较落后的设备。我国的整体污染治理水平与管理法案还需要很大程度上的改善和投入。
2.3 监管力度缺乏
我国目前国内的很多企业现在已经实现了对工程和生产的自动监管, 但是在控制烟粉尘排放方面的监管还没有得到特别的重视, 很多企业缺乏或者对这方面监管力度薄弱。
3 烟粉尘污染防治管理模式
3.1 实施排污许可证管理制度
排污许可证可以明确排污单位在污染物排放时应当遵守的规定, 实现对日常的排污行为得以控制。但目前我国仍然缺乏必要的法律依据和有效的许可证分配方法, 导致排污许可证并没有行使它应有的作用。建议国家尽快建立排污许可证的相关律法, 加强对日常排污行为的管理。
3.2 强化达标排放管理
我国现有的环境管理主要手段是浓度控制和总量控制。目前浓度控制在我国的实现情况良好, 而总量控制缺乏一定的力度。但是现在, 我国企业对污染物排放标准这一基本要求的实现情况不容乐观, 其主要原因是除尘技术的问题和惩罚手段的问题, 国内企业仍然有很多企业存在侥幸心理或者轻视达标惩罚, 相关部门应该对此给予重视。
3.3 全面推行清洁生产
我国应该加大力度提倡和推行清洁生产, 这是一种是减少污染、改善环境的有效手段。清洁生产可以有效预防大规模的环境污染, 也能够一定程度消除环境处理的一些弊端, 并且可以有效地利用好现有资源, 保护环境, 提高产品质量。所以国内应该尽快推行相关政策, 尽快加强国内企业尤其是重污染企业对清洁生产的重视, 早日实现国内企业的工业生产清洁化。
3.4 加强环境监督管理
对环境污染的监督和管理实际上是污染治理的核心问题之一, 但是从我国目前情况看, 我国在监督性监察和新建项目审批时对环境影响评价和对一些制度的执行上存在诸多问题。最主要问题就是监督监察不到位和环境违法成本低。所以建议国家加大对污染排放违法的惩罚力度, 并且完善对与排放的对企业本身的监管体系, 实现从多方面多层次对企业排放进行管理和监督, 保证企业的达标排放。
参考文献
[1]蒋洪强, 王金南, 等.中国环境污染控制政策的评估与展望[R].中国环境政策, 2012, 9 (8) .
[2]大气污染防治行动计划国发[2013]37号.
工业粉尘污染 篇8
1 机械加工中加强粉尘污染控制的重要作用
机械加工粉尘主要以金属零件的磨光和车、铣、钻等加工工艺产生的粉尘为主,其中也包括毒性较大材料的粉尘,其粉尘的危害同其粒径成反比,粒径越小的粉尘危害越大,然而小粒径的粉尘不可视,通常不会引起人们的重视。我国工业化起点低,没有除尘装置的开放式或半开放式的年代较早的普通机床依然大量存在,其加工产生的粉尘直接排放到周围空气中,因此我国的机械加工粉尘问题尤为严重。加之我国许多中小企业和乡镇企业机械加工车间环境比较简陋,缺乏必要的除尘措施,对于工作在机械加工车间内的人群,其三分之一的时间生活在这一封闭、半封闭的环境中。这些粉尘不但对人体有害,对机械设备的使用寿命也有影响,把粉尘浓度控制在合理范围内不仅能够保护工人健康,也会延长机械设备的使用寿命、降低成本、提高生产效率,也避免生产事故的发生,使安全生产得到保证。
2001年10月我国政府颁布的《中华人民共和国职业病防治法》强调了职业病防治工作坚持以预防为主、防治结合的方针,实行分类管理、综合治理。在一切事物中,人的生命比什么都重要,粉尘作为机械加工排放的重要污染物,我们必须采取可行措施,坚持“以人为本”的指导思想下,加强对机械加工车间粉尘污染问题进行控制,切实保护劳动者的身体健康,保障劳动力资源,创造良好的环境,减少职业病发生。同时也使机械工业可持续发展,建成一个和谐的工作环境。
2 机械加工过程中粉尘污染的主要危害
2.1 影响车间工人身体健康
多年来,机械加工过程中的粉尘污染,给作业工人身体健康产生了一定的危害。我国党和政府非常关心职工的身体健康,对于防止粉尘危害制订了一系列政策和防治措施,并在防治粉尘危害方面取得了很大进展,使粉尘产生的病害得到有效控制。近年来随着工业的迅速发展,一些中小型企业和乡镇企业的经营者忽视劳动卫生管理,对防护资金投入极少,造成作业环境恶劣,使粉尘职业危害形势更为严峻。长期接触机械加工粉尘的工人,易发生支气管病、急慢性肺炎、和肺癌等病变。在机械加工产生中,如果加工材料是含铅、铜、锌锰等的合金时产生的粉尘,这类粉尘被吸入后,由血液带到全身各部位,引起全身性中毒;铅尘浸入皮肤,会出现一些小红点,称为“铅疹”等。对于毒性小的粉尘颗粒来说,我们千万也不能忽视,因为小体积颗粒的相对表面积大,它具有比较强的吸附能力,可以吸附空气中的气态或细小液体颗粒,粉尘颗粒表面吸附的各种物质可能增强其毒性作用,如果长期工作在这种环境,也会产生轻微中毒的可能性。
2.2 易于引发生产安全问题
机械加工粉尘易于引发生产安全问题。随着我国科学技术的发展,大量的镁合金、铝合金广泛应用于航空飞机、高铁动车、汽车的镁合金、铝合金零备件,由于镁合金、铝合金具有优良的切削加工性能,可以采用干式切削,但在机械加工过程中,产生的细屑由于具有较大的面积/体积比,热量易于积聚达到燃点,当切削产生的镁、铝粉尘颗粒累积达到一定浓度,如果车间内有静电或金属件碰撞所产生的火花,也可能引起爆炸或起火燃烧。更有一种可怕的可能性,假如机械加工车间发生爆炸或燃烧事故,产生的冲击波、振动或气浪,使沉积的粉尘飞扬,形成新的粉尘云;粉尘云会被爆炸火点燃,就会形成灾难性的次生爆炸,这次爆炸将会造成更大的火灾,并伴有毒气体,严重的会造成房屋倒塌、水电失控,其威力远大于单纯的粉尘爆炸产生的威力,其事故后果是相当严重。例如,2008年6月湖北化学工业研究设计院某车间发生镁粉燃爆事故,造成1死1伤,这种爆炸仅是初始爆炸。
2.3 影响加工系统和产品质量
机械加工粉尘对机械加工系统和加工质量也会影响。随着机械加工设备不断升级和更新换代,传统机械加工设备已逐步淘汰,新的数控机床逐渐取而代之,数控机床的系统主板、电源模块、伺服放大器等的电路板由于高度集成,大都由多层印刷电路板复合而成,线间距离狭小,金属粉尘颗粒进入极易引起电路板短路;同时,粉尘颗粒进入数据线接口会影响数据传输,侵入数控系统会影响其灵敏度和可靠度。粉尘颗粒对机床和刀具的使用寿命和加工精度有很大影响。切削过程中会产生粉尘的摩擦,使得刀具寿命变短,同时导致工件加工表面质量变差。粉尘颗粒若进入机床主轴则会造成装夹不稳,缩短刀具寿命,增大加工表面粗糙度,降低工件加工尺寸精度和主轴轴承使用寿命。对于高速加工中心主轴,由于转速很高,装夹不稳会引起非常大的惯性离心力,它会使抗弯强度和断裂韧性能较低的刀具极易断裂,造成废品增多。
3 控制机械加工中粉尘污染危害的措施
3.1 加强尘害治理立法,建立督查管理监察机制
加强尘害法律、法规、标准和防治尘害在内的劳动卫生法律法规体系,是防治尘害的基本保证。建国以来,我国政府一直高度重视防治尘害的工作,对工业防尘工作制定了一系列方针、政策,采取了一些防尘、降尘措施,使工人的劳动条件有了很大改善。50年代初,我国开始建立与粉尘有关的劳动安全卫生标准,到目前为止防治尘害的法律、法规和各种粉尘危害分级管理标准都络续出台,为我国各行各业尘害治理提供了法律保证。建立督查管理监察机制,是防治尘害的重要手段。各级政府劳动安全卫生监察部门,要切实做好作业场所粉尘危害督查管理和监察工作,按照国家标准进行粉尘危害分级管理,明确规定粉尘监察机构的任务、对象、职责范围,还要建立监察程序、方法、处罚、申诉和申诉处理等一系列制度及与之相应的细则和守则,使整个监察工作制度化、规范化。同时加强监察队伍建设,在选拔监察员时,应当重视其专业知识和工作能力,监察员应当具有良好的业务素质和个人品质,不断提高他们客观公正地分析问题和解决问题的能力。建立和完善检测手段,不断充实和更新各级粉尘检测站的仪器设备,使检测手段更加科学化。
3.2 加强劳动安全意识,开展防尘知识培训工作
我国在机械加工中,由粉尘污染造成的危害事故,分析其原因,往往许多事故是由于部分企业领导和职工缺乏劳动安全意识,对机械加工中粉尘污染危害性认识不足,甚至有些单位对机械加工中如何防尘从来未培训过。我们一定要树立机械加工中防尘安全意识,加强对企业领导、安技、医生的防尘知识培训,并监督企业开展对粉尘作业人员的上岗前防尘教育,切实提高领导干部和职工的劳动安全卫生意识和劳动者自我保护意识。企业自身应按照国家有关法律、法规要求,做好生产粉尘的前期预防工作,为劳动者提供良好的作业环境,纠正只抓生产,忽视职业安全的错误思想,减少和避免粉尘病的发生。对作业人员要定期进行身体健康检查,从而做到早期发现、早期治疗,有效地控制职业危害。
3.3 加强加工粉尘控制,采取多种积极有效方法
机械加工中粉尘污染危害的控制,必须从粉尘管理源头做起。一是减少尘源排放,机械加工粉尘排放与机械加工工艺有着一定关系,改变加工工艺既能获得良好的加工效率,又能减少粉尘的产生,如淬硬轴承钢的延伸率小、塑性低、易形成良好粗糙度加工表面,在合理切削条件下可实现淬硬轴承钢的“以车代磨”加工,且减少切削粉尘的产生。二是阻止粉尘扩散,在粉尘源端隔断粉尘扩散是阻止粉尘扩散是的途径,主要有机床机床密封和集尘改造,机床密封通过增加机床防护罩把粉尘污染源局部或整体密闭起来,机床密封是非常有效的手段,而在传统机床大部分没有密封罩,是非封闭的。我们可以对防护罩包括原始设备制造进行密封改(下转第245页)(上接第267页)造,机床集尘改造是最常用的方便除尘方法,其改造多用于普通铣床、车床、磨床的改造,因为这些机床操作灵活,由于加工时产生的粉尘集中,集尘设备安装地方可以离加工区很近。三是加快粉尘扩散,加快粉尘扩散是指通过通风换气的方式,利用气流流动携带粉尘,降低机械加工车间粉尘浓度,以减少粉尘危害,达到粉尘控制目的。加快粉尘扩散通风换气的方式,主要有机械通风和自然通风,自然通风是一种经济的通风方式,自然通风的粉尘控制效果主要取决车间内气流组织是否合理,在车间建筑设计时候必须充分考虑进排风口问题;机械通风需要安装排风罩来解决,尽可能使设计的局部排风罩能包围或接近尘源,用最小的排风量排出有害物,用局部排风代替全面排风。
3.4 改善防护用品功能,提高粉尘隔离有效效果
防护用品能够起到有效地隔离作用,是机械加工中防尘的最后一道防线。个人防护用品使用最广泛的就是防尘口罩,常用的防尘口罩为自吸式口罩,这种口罩又可分为简易口罩和带换气阀口罩两种,简易口罩具有呼吸阻力小,防尘率高、质轻、成本低、不影响操作等优点,但它有较强的吸湿性,使用时间一长阻力就增加,使用寿命短;带换气阀口罩装有吸气阀和呼气活瓣,滤料装在专门的滤料盒内,用脏后可以更换新滤料,吸入的空气经过吸气阀由滤料过滤后进入肺部,呼出的气体则由呼吸活瓣直接排出口罩这种口罩具有严密性好、防尘率高、阻力低、阻尘效果好、使用寿命长等优点,但其结构复杂质重而影响操作并且成本高。S
参考文献
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[3]林鹏程.浅谈粉尘爆炸火灾特点及预防对策[J].中国新技术新产品,2011(21):185-186.
工业粉尘污染 篇9
1 水泥厂废气粉尘排放情况调查
根据对某水泥厂废气粉尘排放5年时间的调查统计 (依据GB4915—2004) , 多数废气粉尘排放点是超标的;如果按照GB4915—2013, 这些粉尘排放点几乎都是超标排放。统计结果见表1~表3, 这些检测数据为当地环保部门例行检查时检测的。在每次检测前, 环保检测部门提前3天通知水泥厂;水泥厂对各污染排放点的除尘设备情况全面进行检查和检修, 除尘设备处于良好运行状态。在检测过程中, 水泥厂派人员全程陪同, 因此, 每次检测数据代表该水泥厂同期粉尘污染排放的最好水平。
注:超标倍数是按照GB4915—2004标准计算的 (下表同) 。
从表1可以看出, 原料生产环节除砂岩破碎机未超标外, 其他粉尘排放点都超标。根据分析, 可能是与砂岩破碎机开机时间短, 砂岩中含潮湿黏土, 进入袋除尘器的粉尘浓度相对较小有关。
从表2可以看出, 除熟料库库顶外, 水泥制成环节粉尘排放基本都超标。熟料库顶未超标可能是与检测次数少有关。在粉尘超标排放的污染点中, 8号闭路水泥磨粉尘排放最大, 超标2.95倍, 其主要原因是袋除尘器处理风量能力相对较大, 滤袋数量多, 袋除尘器每次检修时滤袋更换不及时, 出于降低成本和检修时间的考虑, 每次只是更新部分袋室滤袋 (旧滤袋中存在少量破损滤袋, 难以检查出来) 。
从表3可以看出, 水泥发运环节的粉尘排放点全部超过30mg/m3 (标态) , 尽管也存在少量检测频次中粉尘浓度低于30mg/m3 (标态) , 但袋除尘器的实际粉尘排放难以稳定达标。
尽管该水泥厂废气粉尘点都设置了袋除尘器, 但多数出口粉尘浓度的实测结果是难以达标排放。如果依据GB4915—2013, 同时考虑稳定性, 所有检测点的粉尘几乎全部超标。因这些排放的粉尘颗粒较小, 对于PM2.5的贡献是很大的。
2 水泥厂废气粉尘排放不能达标原因分析
1) 当前袋除尘器多数使用普通针刺毡滤料, 其使用寿命长, 价格较低, 利于降低水泥生产成本。但是, 因普通针刺毡滤料本身结构限制, 其需要通过“粉尘层”才能过滤, 也称深层过滤;因“粉尘层”存在局部“损坏-建立”的循环过程中, 袋缝内嵌灰时常逸出滤袋。因此, 其对超细粉尘的过滤效率低, 容易造成袋除尘器粉尘排放超标。
不仅如此, 根据资料报道, 袋除尘器阻力主要来源于滤袋积灰、袋缝嵌灰、滤料和系统阻力;其中袋缝嵌灰阻力是造成普通针刺毡滤料阻力大的主要原因 (见表4) 。
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2) 众所周知, 水泥是生产过剩的行业之一, 竞争十分激烈。有的设计人员出于造价的考虑或设计经验不足, 设计的袋除尘器处理废气的富余能力不够, 袋除尘器的过滤风速过高, 不仅造成除尘器阻力增大, 而且难以应对工况的变化。加上现有环保设备制造企业良莠不齐, 为了竞争的需要, 有的环保设备企业人为夸大袋除尘器废气处理能力和除尘效率, 造成袋除尘器的铭牌技术参数不符合实际, 误导设计人员, 导致除尘器选型过小, 出口粉尘排放难以达标。
3) 袋除尘器的制造质量和安装质量对粉尘排放达标也是影响因素之一。如, 袋除尘器花板厚度、平直度、袋孔圆度和毛刺等;安装时花板和袋室之间的密闭性等。检查中发现, 袋除尘器花板焊缝漏气, 花板变形造成滤袋安装垂直度差, 因制造和插袋问题, 造成花板与袋口之间有漏风扬尘等现象。
4) 在袋除尘器检修和维护时, 有的检修人员在没有防护的情况下踩踏上花板, 造成其变形或损坏, 导致废气短路, 粉尘超标排放, 还影响滤袋的安装。
5) 露天布置的袋除尘器因防雨措施不够完善, 雨水渗漏造成袋除尘器腐蚀, 因保温不好使得袋室内结露的问题时有发生, 致使除尘器阻力增大, 滤袋使用寿命缩短, 除尘器出口粉尘超标排放。
3 应对措施
1) 建议将普通针刺毡滤料换为新型滤料, 如覆膜滤料, 其对超细粉尘颗粒具有较高的除尘效率。
某水泥厂采用低压脉冲除尘器和选用覆膜滤料 (PTFE) 对水泥磨除尘系统进行改造后, 系统阻力下降, 水泥磨通风得到改善 (原先风量不足, 改造后风机阀门开度只需70%) , 水泥磨产量明显提高 (由改造前的20t/h提高到27t/h) , 袋除尘器出口粉尘排放浓度为21.6mg/m3 (标态) , 大大低于当时的国家标准。
2) 因国内覆膜滤料生产技术尚未成熟, 需要加大覆膜滤料生产技术开发力度。
3) 实测袋除尘器处理废气的能力, 计算其过滤风速。如果是因袋除尘器选型过小造成粉尘超标排放的, 建议更新除尘设备或对除尘设备进行技术改造。这样做不仅可以降低粉尘排放, 同时也能减少除尘器的运行阻力, 减少风机运行费用 (尤其是风机采取变频调速场合, 节能效果明显) , 降低水泥生产成本。
某水泥厂水泥磨用FD510-148回转反吹风袋除尘器, 因设备选型不当和滤料选择问题, 造成实际生产过程中滤袋风速偏大 (过滤风速超过1.0m/min) , 袋除尘器出口粉尘超标排放。因该水泥厂在风景区, 环保要求严格。为此, 该水泥厂征集了多项改造方案。最终选择将原袋除尘器改造为脉冲袋除尘器和选择进口BHA褶式滤袋方案, 在保留FD510-148回转反吹风袋除尘器壳体基础上实施技术改造。该方案实施时间短, 同时可以提高袋除尘器的过滤面积, 有利于降低其实际过滤风速, 改善水泥磨内通风, 延长滤袋使用寿命。改造后, 该除尘器出口粉尘稳定达标排放, 排放浓度为13mg/m3 (标态) , 滤袋使用寿命在3年以上。
4) 考虑到目前大范围更新水泥厂除尘设备方案难以操作, 对长期超标的袋除尘器进行整修和技改是十分必要的。除选型过小因素外, 对于袋除尘器整修和技改重点是更换上花板和提高气密性问题, 减少 (或杜绝) 废气粉尘的短路问题, 大幅减少除尘器的漏风, 提高除尘效率。
某水泥厂水泥磨原采用HM反吹风袋除尘器, 花板采用4mm厚度钢板制作。因操作人员在安装和更换滤袋时会踩踏上花板, 造成上花板变形和上花板焊缝损坏现象, 加上含尘废气的冲刷, 仅仅使用2年多时间, 上花板损坏, 不仅部分滤袋口漏风, 其焊缝也漏风, 造成部分没有经过过滤的粉尘直接排放, 使得袋除尘器出口粉尘超标排放。经全面分析后, 该水泥厂采取更新除尘器方案, 选用气箱脉冲式袋除尘器, 采取从材料和安装上严格要求, 要求上花板钢板厚度6mm, 袋除尘器内部壳体采用耐高温油漆;同时要求在滤袋安装前对袋除尘器焊缝采取煤油渗透法进行检查, 重点对上花板焊缝检查, 发现有问题的及时修复。改造后的袋除尘器不仅能够稳定达标排放, 而且滤袋寿命大幅提高 (普通针刺毡滤料使用寿命可达到2年以上) 。
5) 因除尘设备制造和安装质量问题造成粉尘超标排放也是比较普遍的。因此, 在设备采购时, 选择设备加工能力强的企业;在选择安装企业时, 也要选择有实力的环保企业, 同时严把验收关, 尤其要对除尘设备做气密性检查, 杜绝因漏风造成粉尘排放超标。
根据一些国外滤料生产公司介绍, 他们可以做到对袋除尘器进行测漏检验。其做法是在开启风机后, 在袋除尘器进风口喷洒一种细粉颗粒;关闭风机后, 采用一种银光笔对袋除尘器上花板焊缝、滤袋口等部位进行检查, 发现显色的部位, 说明该处存在容易造成废气短路的缝隙, 需要整改。直到所有缝隙全部解决, 方可让袋除尘器投入使用。建议该检测手段尽快在国内袋除尘器使用企业应用。
4 结束语
1) 加强对除尘设备选型管理, 根据生产过程的工况波动情况, 合理选择除尘设备。同时重视设备制造和安装质量管理, 选择高质量的除尘设备和滤料。
2) 现有普通针刺毡滤料难以满足环保新标准的要求, 如果采用进口覆膜滤料, 将造成生产成本的上升。需要国内袋除尘器滤料生产企业尽快开发新型滤料, 满足新标准的需要。
3) 据有关报道, 一些国家对环保设备招投标时有明确的最小容量限制和最小废气处理量富余不少于10%要求。如, 袋除尘器最小面积负荷 (m3/m2·min) 、电除尘器比集尘面积要求等。这些好的做法值得我们学习和借鉴。
4) 鉴于笔者统计资料的局限性, 建议行业协会组织对水泥厂废气粉尘污染和烟尘开展一次抽样调研, 掌握当前水泥企业实际污染排放现状和袋除尘器使用滤料情况。为下一步水泥厂应对环保新标准提供可操作的参考依据。
参考文献
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