有關(guān)露天揚(yáng)塵污染治理方法分析

羅素梅

（惠州市環(huán)科環(huán)境科技有限公司 廣東惠州 516000）

1 工程概況

某煤礦區(qū)距高速公路8km，西距市中心12km。煤礦場(chǎng)為露天堆放，原煤降落及裝車運(yùn)輸時(shí)會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵，特別是在堆存和運(yùn)輸工作作業(yè)中遇二級(jí)風(fēng)力以上天氣時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)粉塵漫天飛揚(yáng)的現(xiàn)象。該煤礦場(chǎng)露天堆煤場(chǎng)近似呈長(zhǎng)方形，長(zhǎng)約260m，寬120m，總面積約為31200m2。煤場(chǎng)中心有一條輸煤皮帶，原有噴淋系統(tǒng)位于煤場(chǎng)四周及中心輸煤皮帶上；煤場(chǎng)東邊有一運(yùn)煤通道，寬度約為8m，該礦煤倉(cāng)和輸煤走廊位于煤場(chǎng)南邊，煤場(chǎng)煤堆高度最高約10m。

2 露天揚(yáng)塵污染治理方法分析

2.1 擋風(fēng)抑塵墻方法

“擋風(fēng)抑塵墻”又稱“擋風(fēng)抑塵網(wǎng)”、“防風(fēng)網(wǎng)障”，目前在國(guó)內(nèi)得到廣泛推廣應(yīng)用，取得了良好的效果，可抵抗12級(jí)臺(tái)風(fēng)。依據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理，擋風(fēng)抑塵墻墻體采用新型復(fù)合材料，結(jié)構(gòu)參數(shù)根據(jù)模擬實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)設(shè)計(jì)，加工成一定幾何形狀的網(wǎng)板，再依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)部分條件使用擋風(fēng)板將“擋風(fēng)抑塵墻”組合成形。

2.1.1 煤堆起塵量與風(fēng)速的關(guān)系

料堆起塵主要分成兩類：①在堆取料等過(guò)程中的動(dòng)態(tài)起塵；②堆料場(chǎng)表面的靜態(tài)起塵。前者主要跟作業(yè)落差及裝卸強(qiáng)度相關(guān)，后者則主要與環(huán)境風(fēng)速和表面含水率相關(guān)。對(duì)于散料堆場(chǎng)，除非外界風(fēng)速到達(dá)一定強(qiáng)度，使料堆表面顆粒產(chǎn)生向上遷移動(dòng)力，風(fēng)速也足以讓顆?？朔陨碇亓?、摩擦力以及阻礙遷移外力時(shí)，堆垛表面的顆粒才會(huì)在風(fēng)力的作用下離開(kāi)堆垛表面，產(chǎn)生揚(yáng)塵，此時(shí)的風(fēng)速就稱為“起動(dòng)風(fēng)速”。

根據(jù)露天料堆粉塵擴(kuò)散的規(guī)律試驗(yàn)研究證明：料堆起塵量與風(fēng)速之間的關(guān)系如公式：Q=a(V-V0)--式中：Q-表示料堆起塵量；V-表示風(fēng)速；V0-表示起塵風(fēng)速；a-表示與粉塵粒度分布有關(guān)的系數(shù)；n-指數(shù)(n>1.2)。

從上式可知：料堆起塵量（Q）與V-V0風(fēng)速差的高次方成正比。所以，為使起塵量減少最有效的方法就是降低料堆場(chǎng)的實(shí)際風(fēng)速。此外，為減小起塵量，降低“V-V0”的差值是最主要的辦法。V變小是設(shè)置擋風(fēng)抑塵墻的主要目的，V0而變大是濕法抑塵的主要目的，從而達(dá)到減少Q(mào)起塵量目標(biāo)。由此可見(jiàn)，露天料堆場(chǎng)減少起塵量最有效的技術(shù)措施就是增濕抑塵和設(shè)置擋風(fēng)抑塵墻兩種。

考慮到堆煤場(chǎng)周邊不同的地理環(huán)境，2.7＜n＜6.23。由此證明，減少露天煤堆起塵量最有效的方法就是降低風(fēng)速。

2.1.2 擋風(fēng)抑塵網(wǎng)的防塵機(jī)理

擋風(fēng)抑塵網(wǎng)防塵機(jī)理與散貨堆場(chǎng)起塵、粉塵漂移、擴(kuò)散、沉降機(jī)理本質(zhì)上有直接關(guān)系，其主要防塵機(jī)理是防風(fēng)網(wǎng)能控制改善煤堆場(chǎng)區(qū)的風(fēng)速、減小堆場(chǎng)區(qū)的風(fēng)速、減小堆場(chǎng)區(qū)風(fēng)流場(chǎng)的紊流速。強(qiáng)風(fēng)經(jīng)過(guò)防風(fēng)網(wǎng)后，透過(guò)防風(fēng)網(wǎng)的只有部分來(lái)風(fēng)，并且機(jī)械能有所衰減即變?yōu)榈退亠L(fēng)流，同時(shí)，這部分來(lái)風(fēng)在網(wǎng)前的大尺度、高強(qiáng)度旋渦也被衰減、梳理成了小尺度、弱度旋渦。通過(guò)防風(fēng)網(wǎng)后這部分風(fēng)流掠過(guò)散貨場(chǎng)，從而形成低風(fēng)速旋度、低風(fēng)速梯度、弱渦量以及弱紊流度的堆場(chǎng)區(qū)留場(chǎng)，即大幅度減少散貨場(chǎng)低處起塵量。

由此可證明，擋風(fēng)抑塵網(wǎng)的綜合抑塵效果非常明顯。單、雙層擋風(fēng)抑塵網(wǎng)的綜合抑塵效果分別能達(dá)到65～85%和75～95%。

2.2 噴淋抑塵方法

一般噴淋系統(tǒng)都由噴槍、閥門、電磁閥、供水泵、管路、控制以及配電等組成。噴槍選擇上可以參考其主要參數(shù)：如射程、仰角、旋轉(zhuǎn)角度以及流量等，這項(xiàng)也至關(guān)重要。理論上來(lái)說(shuō)，噴槍的使用數(shù)量、射程及仰角，分別由煤場(chǎng)實(shí)際長(zhǎng)度、寬度及煤堆高度來(lái)決定噴槍所需參數(shù)范圍。同時(shí)，根據(jù)煤場(chǎng)堆以怎樣方式取煤、布置的供水管路及周邊環(huán)境等因素，煤場(chǎng)可分單邊或兩邊的方式布置好噴槍，以保證達(dá)到98%以上的噴淋覆蓋率，力求讓電纜、噴槍、供水管路等數(shù)量最小化，投資成本降低。

噴淋系統(tǒng)運(yùn)行方式主要分為：手動(dòng)控制和PLC程序控制兩種。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要，人為地逐一操作控制箱中某個(gè)噴槍電磁閥的開(kāi)、停按鈕，使噴槍得到正常運(yùn)行就是手動(dòng)控制指。而根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)煤場(chǎng)存煤量及噴射時(shí)間等，來(lái)按設(shè)定好的程序，對(duì)噴槍同時(shí)進(jìn)行噴淋、定時(shí)噴淋及循環(huán)噴淋等形式進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)行就是PCL程序控制指。隨時(shí)也可以在特殊情況下對(duì)運(yùn)行程序作出調(diào)整和增減噴淋時(shí)間。

根據(jù)對(duì)該露天開(kāi)采煤礦場(chǎng)堆煤場(chǎng)的現(xiàn)場(chǎng)勘察考證、地質(zhì)綜合考慮、經(jīng)濟(jì)成本以及治理效果等各方因素，本文認(rèn)為采用擋風(fēng)抑塵墻技術(shù)治理?yè)P(yáng)塵效果更明顯。優(yōu)勢(shì)在于：在遭遇大風(fēng)天氣時(shí)能避免單一防塵抑塵網(wǎng)效果不是很理想的弊端，同時(shí)在平常運(yùn)行中又能節(jié)省大量水資源，并且外形美觀，維護(hù)成本又低，還具有防火、防盜等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)也避免了以往只是表面覆蓋、全封閉以及單一噴淋技術(shù)等措施反復(fù)進(jìn)行投資、耗資巨大、同時(shí)受到作業(yè)要求和場(chǎng)地等限制、抑塵和擋風(fēng)效果均不是很好的問(wèn)題。另外，項(xiàng)目還需加強(qiáng)對(duì)煤場(chǎng)管理，完善煤場(chǎng)設(shè)施。

結(jié)語(yǔ)

總之，針對(duì)露天堆煤場(chǎng)的揚(yáng)塵污染問(wèn)題，需根據(jù)實(shí)際情況、遵循經(jīng)濟(jì)合理和高質(zhì)高效的原則進(jìn)行治理。本文通過(guò)對(duì)露天堆煤場(chǎng)采取擋風(fēng)抑塵網(wǎng)的揚(yáng)塵防治措施后，較大程度的減輕了堆煤場(chǎng)周邊的揚(yáng)塵污染，堆煤場(chǎng)周邊的環(huán)境質(zhì)量也得以良好改善。