機(jī)加工行業(yè)環(huán)評(píng)中常見(jiàn)污染物源強(qiáng)估算及污染治理

（注：工藝流程圖中，W-廢水；G-廢氣；N-噪聲；L，固廢）

圖5-1軸類生產(chǎn)工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié)圖

圖5-2 齒環(huán)生產(chǎn)工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié)圖

機(jī)械加工是一種用加工機(jī)械對(duì)工件的外形尺寸或性能進(jìn)行改變的過(guò)程,主要分為冷加工和熱加工兩種方式。

冷加工是指在常溫下加工,不引起工件的化學(xué)或物相變化,常見(jiàn)的有切削加工和壓力加工等方式；

熱加工指在高于或低于常溫狀態(tài)的加工,會(huì)引起工件的化學(xué)或物相變化,常見(jiàn)有熱處理、鍛造、鑄造和焊接等方式。

1機(jī)加工行業(yè)中常見(jiàn)的幾類污染物

1.1廢氣污染物

1.2 廢水污染物

1.3噪聲污染物

1.4固體廢物機(jī)

2 污染物源強(qiáng)估算方法及治理措施

2. 1 廢氣污染物

2. 1. 1 切割粉塵

2. 1. 2 焊接煙塵

2. 1. 3 噴漆廢氣

2.2廢水污染物

2.2.1生活廢水

2.2.2生產(chǎn)廢水

2.3噪聲污染物

2.4固體廢物

2.4.1固體廢物產(chǎn)生量的估算

2.4.2固體廢物處理措施

3 結(jié)語(yǔ)

本文有部分刪減，全文請(qǐng)閱讀原文！

1 機(jī)加工行業(yè)中常見(jiàn)的幾類污染物

1.1 廢氣污染物

在機(jī)加工行業(yè)中最常見(jiàn)的廢氣污染物主要是切割粉塵、焊接煙塵、噴漆廢氣等。

切割最常用的方式是等離子弧切割和氧2乙炔切割,等離子切割是以壓縮空氣為工作氣體,以高溫高速的等離子弧為熱源、將被切割的金屬局部熔化,熔化的金屬由噴出的高壓氣流吹走,產(chǎn)生金屬粉塵沉降；氧2乙炔切割是利用氧2乙炔預(yù)熱火焰,使金屬在純氧氣流中能夠劇烈燃燒,生成熔渣和放出大量熱量的原理而進(jìn)行的,其中,在金屬燃燒的瞬間會(huì)有一少部分較細(xì)小的顆粒物停留在空氣中,短時(shí)間后沉降于地面。焊接是兩種或兩種以上同種或異種材料通過(guò)原子或分子之間的結(jié)合和擴(kuò)散連接成一體的工藝過(guò)程,按照工藝過(guò)程的特點(diǎn)分有熔焊、壓焊和釬焊三大類。焊接時(shí),由于高溫電弧的作用,焊條端部及其母材相應(yīng)被熔化,熔液表面劇烈噴射由藥皮焊芯產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽(蒸汽壓達(dá)66—13158Pa)并向四周擴(kuò)散。當(dāng)蒸汽進(jìn)人周圍的空氣中時(shí),被冷卻并氧化,部分凝結(jié)成固體微粒,這種由氣體和固體微粒組成的混合物,就是所謂的焊接煙塵。

油漆噴涂是機(jī)械加工行業(yè)應(yīng)用最廣泛的涂覆技術(shù),傳統(tǒng)的噴漆工藝,是利用壓縮空氣將油漆從對(duì)準(zhǔn)待涂工件的噴槍吹出、霧化,使工件表面被油漆均勻涂覆。噴漆原料)))涂料由不揮發(fā)份和揮發(fā)份組成,不揮發(fā)份包括成膜物質(zhì)和輔助成膜物質(zhì),揮發(fā)份則指溶劑和稀釋劑。噴漆廢氣中的有機(jī)氣體來(lái)自溶劑和稀釋劑的揮發(fā),有機(jī)溶劑不會(huì)隨油漆附著在噴漆物表面,在噴漆和固化過(guò)程將全部釋放形成有機(jī)廢氣。

1.2 廢水污染物

主要分為生活污水和生產(chǎn)廢水兩大類。生活廢水主要包括食堂廢水、住宿廢水及辦公生活廢水；

生產(chǎn)廢水在機(jī)加工行業(yè)中,常見(jiàn)的主要有噴漆廢水、除塵廢水、乳化液配制廢水等。

噴漆廢水主要是針對(duì)濕式噴漆房而言,指用水洗滌噴漆室作業(yè)區(qū)空氣,空氣中漆霧和有機(jī)溶劑被轉(zhuǎn)移到水中形成了噴漆廢水。廢水中含有大量漆霧顆粒,其水質(zhì)由所用涂料(以硝基漆、氨基漆、醇酸漆和環(huán)氧漆為主)、溶劑(如乙醇、丙酮、脂類、苯類等)和助溶劑而定。

廢水的產(chǎn)生有兩種方式:一是循環(huán)水的部分排放；二是循環(huán)水經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用后全部排放更新。

除塵廢水指像拉絲、拋光等生產(chǎn)工藝,利用水噴淋除塵時(shí)產(chǎn)生的廢水。

乳化液配制廢水主要是指乳化液在使用過(guò)程中需和水按照一定比例稀釋,在其使用過(guò)程中產(chǎn)生的廢水。

1.3 噪聲污染物

機(jī)加工項(xiàng)目中最常見(jiàn)的噪聲源是各種機(jī)加設(shè)備(鉆、刨、鋸、銑、機(jī)床等)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪聲、噴漆室風(fēng)機(jī)噪聲和空壓機(jī)噪聲,這些設(shè)備噪聲源強(qiáng)可現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)。

1.4 固體廢物機(jī)

加工項(xiàng)目中最常見(jiàn)的固體廢物是廢邊角料、廢包裝材料、廢乳化液、廢機(jī)油、廢棉紗、廢活性炭、焊渣、漆渣等。廢邊角料主要是下料、切割等工藝產(chǎn)生,廢包裝材料主要是領(lǐng)取原料時(shí)產(chǎn)生；廢乳化液、廢機(jī)油主要是一些機(jī)加工設(shè)備潤(rùn)滑時(shí)產(chǎn)生；廢棉紗主要時(shí)噴漆前擦拭待噴漆物件表面產(chǎn)生；廢活性炭主要是干式噴漆房中用來(lái)吸收霧產(chǎn)生；焊渣是在焊接過(guò)程中,焊條夾持部分使用后和清理焊縫后產(chǎn)生的廢棄物,夾持部分占焊條量的1/11,清理焊縫時(shí)焊渣量為焊條使用量的4%左右；漆渣主要是用絮凝劑吸收漆霧時(shí)產(chǎn)生。

2 污染物源強(qiáng)估算方法及治理措施

2. 1 廢氣污染物估算及治理措施

2. 1. 1 切割粉塵估算及治理措施

切割粉塵的產(chǎn)生量及排放速率按公式（1）計(jì)算.

切割粉塵一般是由等離子切割機(jī)自帶的的空氣凈化器處理后, 從15 m 高排氣筒排放。

2. 1. 2 焊接煙塵估算及治理措施

1）焊接煙塵產(chǎn)生量的估算 焊接煙塵產(chǎn)生量的估算按公式（2）或（3）計(jì)算.

2) 焊接煙塵治理措施焊接煙塵的治理一般包括自然通風(fēng)、全面通風(fēng)、局部通風(fēng)、單機(jī)除塵器4種方式。

在環(huán)評(píng)中常建議使用局部通風(fēng)措施。

局部通風(fēng)包括局部排風(fēng)與局部送風(fēng)。焊接車間多采用局部排風(fēng)治理煙塵污染。局部排風(fēng)是將生產(chǎn)中產(chǎn)生的煙塵污染在其發(fā)生源處控制收集起來(lái),不使其擴(kuò)散到整個(gè)車間,并把含煙塵空氣直接或經(jīng)處理后排出車間以外。局部排風(fēng)系統(tǒng)主要由吸塵罩、風(fēng)道、除塵式凈化系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)4部分組成。局部排風(fēng)按集氣方式的不同可以分為固定式局部排風(fēng)系統(tǒng)和移動(dòng)式局部排風(fēng)系統(tǒng)。固定式局部排風(fēng)系統(tǒng)主要用于操作地點(diǎn)和工人操作方式固定的大型焊接生產(chǎn)車間,可根據(jù)實(shí)際情況一次性固定集氣罩的位置。移動(dòng)式局部排風(fēng)系統(tǒng)工作狀態(tài)相對(duì)靈活,可根據(jù)不同的工況,采用不同的工作姿態(tài),保證處理效率及操作人員的便利。吸塵罩是局部排風(fēng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。通常,焊接車間采用旁側(cè)吸塵罩與傘形排塵罩。旁側(cè)吸塵罩用在污染源位于罩外一定距離,傘形排塵罩通常位于污染源的上方。排塵罩距污染源的距離、高度視污染源產(chǎn)生有害物的特性和工藝條件而定。抽氣速度要大于污染物的擴(kuò)散速度。一般焊接工位,一臺(tái)或兩臺(tái)焊機(jī)施焊時(shí)要求風(fēng)量在1200—1500m3/h,多臺(tái)施焊時(shí)相應(yīng)加大風(fēng)量。

2.1.3 噴漆廢氣估算及治理措施

1) 噴漆廢氣的估算噴漆廢氣主要來(lái)源于噴漆、流平、固化3個(gè)階段。

2) 首先要根據(jù)油漆的MADS(物料安全數(shù)據(jù)表)報(bào)告確定幾個(gè)主要的指標(biāo),一般油漆中都含有苯系物,以常見(jiàn)的二甲苯排放量為例分別按公式(4)和(5)計(jì)算:

2) 噴漆廢氣的處理措施

噴漆廢氣的處理主要分為干式和濕式兩種方法,干式處理法主要是活性炭吸附法,指用活性炭作為吸附劑,把廢氣中有機(jī)物溶劑的蒸汽吸附到固相表面進(jìn)行吸附濃縮,從而達(dá)到凈化廢氣的方法。在實(shí)際中多采用粒徑為5 mm的粒狀活性炭,粒徑越小其氣流阻力越大,吸附率越高。活性炭吸附法的工藝流程如圖1。

干式處理法的優(yōu)點(diǎn):設(shè)備造價(jià)低,不需要另外設(shè)置廢水處理系統(tǒng)；對(duì)風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓要求降低；漆渣產(chǎn)生量較小,處理成本低；節(jié)約用水。

缺點(diǎn):對(duì)過(guò)濾器的質(zhì)量和壽命要求較高；廢活性炭屬于危險(xiǎn)固體廢物。

濕式處理法的原理:來(lái)自噴漆室上方的強(qiáng)風(fēng)將漆霧壓入旋流水中,水中含有漆霧凝聚劑,使漆霧與旋流水充分接觸,形成結(jié)塊漆渣浮在水面而使廢氣得到凈化。漆霧凝聚劑一般使用的是D2430,pH=1.6,密度1.022—1.042g/cm3。

濕式處理法的優(yōu)點(diǎn):過(guò)濾效率高,一般可達(dá)95%—98%；設(shè)備污染小；著火的危險(xiǎn)性小,安全性能高。

濕式處理法的缺點(diǎn):產(chǎn)生廢水,需要另外設(shè)置廢水處理系統(tǒng)；設(shè)備造價(jià)較高；要求風(fēng)機(jī)風(fēng)壓較高；對(duì)于缺水地區(qū),增加用水量；增加了漆渣的處理工作；相對(duì)于干式噴漆室來(lái)說(shuō),水泵的長(zhǎng)期運(yùn)行成本高。

2.2廢水污染物估算及處理措施

2.2.1生活廢水估算及處理措施

生活廢水產(chǎn)生量的計(jì)算一般依據(jù)GB50015-20035建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范6中對(duì)辦公生活用水、食堂用水、住宿用水的定額,計(jì)算出總的給水量,生活廢水產(chǎn)生量按公式(6)計(jì)算。

V排=V產(chǎn)×85% (6)

食堂廢水中含有大量的動(dòng)植物油,應(yīng)設(shè)置單獨(dú)隔油池處理。經(jīng)隔油池預(yù)處理后,食堂廢水匯同辦公生活廢水和住宿廢水再經(jīng)化糞池處理,緊接著通過(guò)市政污水管網(wǎng)進(jìn)入城市污水處理廠處理。若項(xiàng)目周圍無(wú)污水處理廠或管網(wǎng)建設(shè)不全,項(xiàng)目污水不能接入城市污水處理廠處理,則需根據(jù)項(xiàng)目污水最終受納水體的保護(hù)等級(jí)選擇相應(yīng)的污水處理方式自行處理。

2.2.2生產(chǎn)廢水估算及處理措施

1) 噴漆廢水估算廢水的形成按照前述有兩種形式,第一種形式按公式(7)計(jì)算。

V=fV1T (7)

2) 噴漆廢水處理措施

噴漆廢水中污染物濃度較高,需進(jìn)行處理后才能排放,一般推薦使用如圖2的方式處理。

該種處理方式首先通過(guò)刮渣和隔柵來(lái)去除浮渣,然后采用Fenton試劑(FeSO4+H2O2)對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理,使其中的有機(jī)物氧化分解,COD去除率約在30%左右,再加入聚丙烯酰胺(PAM)和聚合氯化鋁(PAC)對(duì)其進(jìn)行絮凝沉淀,經(jīng)過(guò)此兩步處理,COD的總?cè)コ士蛇_(dá)到60%—80%,由3000—20000mg/L降至1200—4000mg/L。出水進(jìn)入總排口。Fenton試劑具有很強(qiáng)的氧化能力,當(dāng)pH值較低時(shí)(控制在3左右),H2O2被Fe2+催化分解生成具有極強(qiáng)的氧化能力的羥基自由基#OH。通過(guò)具有極強(qiáng)氧化能力的羥基自由基#OH與有機(jī)物的反應(yīng),廢水中的難降解有機(jī)物發(fā)生部分氧化,使廢水中有機(jī)物的C)C鍵斷裂,最終分解生成H2 O、CO2等,并使COD降低。或者發(fā)生耦合或氧化,改變其電子云密度和結(jié)構(gòu),形成分子量不太大的中間產(chǎn)物,從而改變它們的溶解性和混凝沉淀性。同時(shí),Fe2+被氧化生成Fe(OH)3,在一定酸度下以膠體形態(tài)存在,具有凝聚、吸附性能,還可除去水中部分懸浮物和雜質(zhì)。出水通過(guò)后續(xù)絮凝沉淀進(jìn)一步去除污染物,以達(dá)到凈化的目的。

3) 除塵廢水估算及處理措施

在實(shí)際的生產(chǎn)中,像拋光、拉絲工藝中的噴淋水除塵都在密封的設(shè)備中進(jìn)行的,且設(shè)備內(nèi)部充滿的負(fù)壓使粉塵通過(guò)設(shè)備外接的管道(管口在水面下)進(jìn)入水浴池沉淀處理,沉淀后的上層清水通過(guò)管道循環(huán)使用,不外排,所以這部份沒(méi)有廢水外排,廢水的量也不用估算。

4) 乳化液配制廢水估算及處理措施

廢水產(chǎn)生量=乳化液用量×配制比例,一般這部分廢水不外排,進(jìn)入到乳化液中一起作為危險(xiǎn)固廢交由有危廢處理資質(zhì)的單位處理。

2.3 噪聲污染物估算及治理措施

按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè),一般機(jī)加工設(shè)備噪聲(鉆、刨、鋸、銑、機(jī)床等)運(yùn)行時(shí)噪聲源強(qiáng)約為80—85 dB(A)；噴漆室風(fēng)機(jī)噪聲源強(qiáng)約為80—85 dB(A)；空壓機(jī)噪聲源強(qiáng)約為85—90 dB(A)。一般要對(duì)以上設(shè)備設(shè)置相應(yīng)的隔聲、減震措施,具體措施如表2。

然后再按照以下預(yù)測(cè)模式對(duì)噪聲進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià):

2.4 固體廢物估算及處理措施

2.4.1 固體廢物產(chǎn)生量的估算

機(jī)加工項(xiàng)目的固體廢物一般可分為兩大類,一類是一般工業(yè)固體廢物,另一類是危險(xiǎn)固體廢物。在實(shí)際的環(huán)評(píng)工作中,機(jī)加工項(xiàng)目的固體廢物產(chǎn)生量一般需要建設(shè)方提供資料,但有一部分可以估算。例如:

1)廢邊角料的量=原料的使用量×(1-原料利用率)；

2)焊渣=焊條使用量×(1/11+4%)；

3)漆渣=油漆使用量×固體分含量×(1-平均涂著率)×凈化效率×年噴涂時(shí)間,其中:平均涂著率即每件產(chǎn)品的涂著效率；

4)廢活性炭的量需根據(jù)其更換率來(lái)確定。

2.4.2 固體廢物處理措施

機(jī)加工項(xiàng)目中常見(jiàn)固體廢物的處理措施見(jiàn)表3。

3 結(jié)語(yǔ)

本文中分析總結(jié)了機(jī)加工行業(yè)中常見(jiàn)的廢氣、廢水、噪聲、固廢等幾類污染物源強(qiáng)的估算方法及治理措施,在實(shí)際的環(huán)評(píng)工作中,只要根據(jù)機(jī)加工項(xiàng)目的生產(chǎn)工藝和使用的原輔材料,客觀地分析產(chǎn)污環(huán)節(jié),篩選評(píng)價(jià)因子,然后選擇較為貼切的估算方法,能夠較為準(zhǔn)確地反映出污染物的排放情況,再結(jié)合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保要求,選擇一套較為有效的污染防治措施,推動(dòng)環(huán)保工作的發(fā)展