環(huán)保設備處理工藝及污染物的治理對策

步長千，閆勛棟（費縣政審批服務局，山東 臨沂 273400）

0 引言

環(huán)保是中國的基本國策之一，關系到國計民生。環(huán)境污染的治理除了需要各項環(huán)保政策和法規(guī)來約束治理外，更需要硬件設施的完備支撐。環(huán)保設備是治理環(huán)境污染的重要手段。環(huán)保設備大多始于對化工、水處理、礦業(yè)等行業(yè)設備的演變，主要有水污染處理設備、大氣污染控制設備、固體廢物處理設備。

有色金屬礦藏所在地理位置十分特殊，在采礦活動中往往會產(chǎn)生比較多的廢棄物，這些廢棄物在沒有得到有效處理排放到空氣中就會誘發(fā)比較多的環(huán)境問題，不符合資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會建設的思想主張。為此，文章以有色金屬開采為研究切入點，針對有色金屬開采過程中容易誘發(fā)的污染問題進行全面的分析，并按照礦產(chǎn)資源法的規(guī)定，著重從環(huán)保設備的引入、環(huán)保工藝的使用、開采廢棄物的綜合治理等方面思考如何在有色金屬礦產(chǎn)開采過程中減少污染物的排放，保證環(huán)境質量，旨在能夠借助先進的設備、工藝和污染治理來提升有色金屬的開采利用效率。

1 有色金屬項目開采實施對生態(tài)環(huán)境的影響分析

1.1 有色金屬項目開采實施對礦區(qū)地形地貌的影響

有色金屬的開發(fā)和利用會牽扯到比較多的工程項目，具體包含作業(yè)區(qū)域的營造、作業(yè)平臺的打造、礦井挖掘、礦場修建、管道埋設等。這些活動如果實施不順暢就會對施工場地的地表、地下產(chǎn)生十分不利的的影響，突出表現(xiàn)為破壞植被、影響地下水、破壞地質結構等，不僅如此，有色金屬開采過程中產(chǎn)生的各個廢棄物還會在土地表層上被大面積的集中化處理，在處理的過程中會改變原有的地形地貌[1]。

比如以鐵礦資源的開采為研究案例進行分析，假設鐵礦資源每年的開采數(shù)量在60萬噸，按照1∶2.5的剝采比例能夠計算出其在開采的過程中會產(chǎn)生大概為150萬噸的廢棄石料和140萬噸左右的尾礦。這些有色金屬廢棄物處理會占據(jù)比較大的土地面積，在有色金屬開采利用的過程中還會迫害到巖體結構的安全性和穩(wěn)定性，嚴重的還會誘發(fā)巖體坍塌、陷落等，破碎的巖體會使得整個區(qū)域范圍內的地勢變得高低不一，地區(qū)范圍內的地貌會發(fā)生深刻的變化[2]。

1.2 有色金屬項目開采實施對地表動植物生存的影響

有色金屬開采的過程中不得已會大興土木，土木的興建會改變地表、地下各類動植物的生存狀態(tài)，在原本土壤特征被改變之后也會深入影響到地表植被的生存情況。巖體的塌陷會對巖體本身的結構屬性帶來破壞，進而影響到地質層包氣帶的水分含量，降低地表植被的表層含水量。

土壤是所有植被成長的重要關鍵，土壤層一旦被破壞就會影響到植物的生長能力，加上一系列廢石庫、尾礦庫的出現(xiàn)也會更多的占據(jù)土地資源，最終阻礙植物的成長。

1.3 有色金屬項目開采實施對地下水質的影響

一般情況下，地表水是地下水的重要補充來源，有色金屬礦產(chǎn)資源的開采會破壞地表水的結構，由此也會影響地下水的水質。

從流動形態(tài)來看，地下水會在地下的各個空隙中流動，溶解在地下水中有毒污染物擴散速度也比較慢。在這個期間，如果地下水的檢測不完善，就會使得已經(jīng)發(fā)生變質的水質無法被及時檢測出來，最終對水質產(chǎn)生十分不利的影響[3]。

從有色金屬開采實際情況來看，礦產(chǎn)資源開采產(chǎn)生的尾礦砂會被雨水攜帶到地下水系統(tǒng)中，由此會破壞到水環(huán)境。與此同時，有色金屬開采工程中修建的坑道還會使得污水大范圍的被排放到水環(huán)境中。

2 有色金屬項目開采所使用的設備分析

2.1 穿孔設備

在有色金屬開采工作中所使用的穿孔設備直徑比較大，且伴隨有色金屬開采難度的加大，穿孔的深度也在不斷增加。從當前有色金屬項目發(fā)展實際情況來看，在金屬資源開采過程中常用的設備是潛孔鉆和牙齒鉆，其中，牙齒鉆的使用比例比較高，牙齒鉆的鉆機直徑主要為250 mm和310 mm，中型礦山開采以潛孔鉆為主，鉆孔直徑在200 mm左右[4]。

2.2 裝載設備

基于有色金屬開采特殊性的影響，礦產(chǎn)裝載設備以電鏟為主，電鏟的斗容量一般為4 m3、10 m3、16.8 m3。

2.3 運輸設備

第一，露天開采礦用汽車?；谟猩饘匍_采數(shù)量的增多，在實際開采工作中所使用的礦用汽車噸位也在不斷增加。我國當前有色金屬開采汽車的最大裝載容量分別為120 t和170 t。首鋼重型汽車制造廠所生產(chǎn)的電動汽輪車裝載容量為170 t。基于有色金屬開采的要求，在現(xiàn)有電動汽輪車裝載容量的基礎上人們開始研制裝載容量在220 t以上的電動汽輪車；第二，礦用電機車。礦用電機車多數(shù)是直流電機和交流電機綜合起來的聯(lián)動機組，粘合重量在300 t以上，最大粘合重量為480 t；第三，大傾斜角度的運輸機。大傾斜角度的運輸機能夠在連續(xù)陡坡的環(huán)境下使用，能夠有效降低礦產(chǎn)資源的運輸成本[5]。

3 煤礦資源開采廢棄物處理的環(huán)保設備應用分析

3.1 固體廢棄物處理的環(huán)保設備

礦產(chǎn)開采過程中產(chǎn)生的固體廢棄物包含兩類，一類是尾礦，即在選礦加工過程中所排放的固體廢棄物，存儲這些廢棄物的場地被稱作是尾礦庫；另外一類是剝離廢石，即在礦產(chǎn)資源開采過程中剝離出來的巖土物料的排土場地。進行無害化處理，主要包括毀形、焚燒、物化穩(wěn)定、填埋等技術手段，涉及的設備有破碎設備、焚燒爐、反應釜、填埋場、輸送設備等[6]。

第一，固廢壓實設備。在固體廢棄物壓實設備的使用下能夠實現(xiàn)對廢物的高效率處理，并在這個過程中減少設備處理成本，提升設備的使用壽命。壓實也是固體廢棄物處理的一種重要方法，在壓實減少體積固體廢棄物的處理工作中有著十分重要的作用，但是對于一些容易產(chǎn)生污染、焦油的液體廢氣料是不能夠采取這個措施進行處理的[7]。通過對尾礦和廢石料、漿液濃度、膠結材料用量等因素對充填材料流動性的影響規(guī)律確定尾礦以及廢石植備采空區(qū)充填材料的工藝參數(shù)；第二，固廢破碎設備。一些器械中的廢棄物體型大小不一，為了能夠方便廢棄物的充分燃燒，需要對進入到焚燒爐、填埋場等廢棄物處理場的廢棄物實施必要的破碎處理，在經(jīng)過一系列處理之后的廢棄物尺寸大小會處于一種均勻的狀態(tài)，在填埋的過程中也更加能夠容易被壓實。從實際應用操作上來看，能夠對固體廢棄物進行處理的設備有很多，包含沖擊破碎設備、剪切破碎設備、擠壓破碎設備等；第三，固廢分選設備。固廢分選設備在使用的過程中能夠實現(xiàn)對廢棄物的資源化、減量化處理，通過將有實際應用意義的物質分選出來會實現(xiàn)對資源和能源的高效率利用；第四，固廢固化處理設備。固廢固化處理設備是通過向廢棄物中添加固化基材，這樣的處理方式能夠將具有毒害意義的固體廢棄物通過一種無害化的方式來進行處理，處理之后的固化產(chǎn)物會顯示出良好的抗干擾性、抗?jié)B漏性；第五，固廢焚燒和熱解設備。固廢焚燒和熱解設備是固體廢物高溫分解和深度氧化的綜合處理設備，在這個設備的使用下能夠將有害的廢氣料分解成一種無毒無害的物質[8]。

3.2 廢氣處理的環(huán)保設備

廢氣處理設備以曝氣的形式將惡臭物質分散到含活性污泥的混合液中，通過微生物懸浮生長將惡臭物質降解。廢氣處理設備主要是指利用不同的技術，通過回收或清除，減少廢氣中的有害成分排放，保護環(huán)境，凈化空氣的一種環(huán)保設備，使我們的環(huán)境不受污染。第一，活性炭吸附催化燃燒設備。活性炭吸附催化燃燒設備是一種低能耗、高凈化效率的有機廢氣凈化技術設備，采用高吸-脫附性能、風阻較小的活性炭材料——蜂窩形狀的活性炭作為基本吸附材料，在活性炭吸附脫附+催化燃燒技術的綜合使用下來吸附濃度較低的廢氣；第二，噴淋洗滌設備。噴淋洗滌設備是廢氣凈化塔，工作時廢氣在塔板葉片的導向作用而使煙氣旋轉上升，氣液間有很大的接觸面積，液滴被氣流帶動，產(chǎn)生的離心力強化氣液間的接觸，甩到塔壁上沿壁下流到填料層，經(jīng)過溢流裝置到下一層塔板上，再次被氣流霧化而進行氣液接觸。由于塔內提供了良好的氣液接觸條件，起到了良好的降溫降塵作用。

4 環(huán)保技術在礦產(chǎn)資源開采利用中的具體應用

4.1 制定出科學合理的礦產(chǎn)資源開采目標

為了能夠確保礦產(chǎn)資源開采工作的順利開展，需要相關人員因地制宜的制定出科學合理的采礦發(fā)展目標。第一，在保證礦產(chǎn)開采利用和生態(tài)平衡的基礎上提升礦產(chǎn)資源的開采利用效率；第二，將綠色環(huán)保思想意識引入到礦產(chǎn)資源的開采利用中。從源頭治理，就礦產(chǎn)資源開采利用的全過程，如規(guī)劃、開采、閉坑等方面都需要落實生態(tài)污染管理；第三，樹立可持續(xù)的發(fā)展理念，實現(xiàn)礦產(chǎn)資源開采利用和生態(tài)環(huán)境保護、廢棄物綜合處理等工作密切結合在一起，以礦產(chǎn)資源的綠色開采為基本發(fā)展核心，制定出多個小目標，在保證礦產(chǎn)資源順利開采的同時保護生態(tài)環(huán)境。

4.2 推廣綠色化礦產(chǎn)資源開采手段

科學技術的進步發(fā)展提高了工業(yè)生產(chǎn)效率，促進了有色金屬的開采，但是從發(fā)展實際情況來看，礦產(chǎn)資源，特別是有色金屬的開采會誘發(fā)比較嚴重的環(huán)境污染問題，比如大氣污染、固體廢棄物污染等。為了能夠防范這些污染，需要在礦產(chǎn)資源開采的過程中引入綠色化的礦產(chǎn)資源開采技術。比如針對顆粒污染物可以采用干法去除法來處理，在具體實施的時候可以借助機械設備的力量來將粉塵從氣流中分離出來，最終會達到凈化空氣的發(fā)展目的。在處理污染物過程中常用 的器械是沉降器，從實際應用操作角度來看，沉降器設備的操作十分簡單，在出現(xiàn)故障的時候方便維修和管理，在使用的時候能夠徹底分離顆粒形狀的污染物。濕法去除方法也是控制污染的一個重要方法，在具體實施操作的時候可以用水或者一些其他液體來將顆粒潤濕化處理，對顆粒潤濕化處理之后對其進行去除。濕法去除方法的實踐載體是離心除塵器，從實際應用情況來看，離心除塵器的除塵率能夠達到90%左右的比例，但是在應用這個除塵器的時候要密切關注除塵能耗控制問題。

有色金屬開采過程之后產(chǎn)生的二氧化硫不僅會在大氣環(huán)境中形成酸雨，最終對空氣帶來污染，而且也會對生產(chǎn)鍋爐設備帶來腐蝕，影響礦產(chǎn)資源開采的安全和穩(wěn)定。二氧化硫是氣態(tài)污染物的主要成分，處理過程中會使用到煙氣脫硫。在這個過程中對于一些硫元素含量較高的重油物質要在脫硫處理后對其進行分離處理。

5 結語

綜上所述，在人類社會的深入發(fā)展下，礦產(chǎn)資源，特別是有色金屬礦產(chǎn)資源的短缺已經(jīng)成為人類社會發(fā)展迫切需要思考和解決的問題。豐富的有色金屬礦藏是我國珍貴的礦產(chǎn)資源。同時由于礦藏地點的獨特性，采礦過程產(chǎn)生廢棄物的必然性，環(huán)保技術的滯后性，導致在礦藏開采過程的環(huán)境問題愈加嚴重，尤其是對水環(huán)境的污染和破壞?；厥找粋€廢氣鋁罐要比生產(chǎn)出來一個新罐要節(jié)省20%左右的資金，在節(jié)省資金的過程中能夠節(jié)省大概90%到97%的能量。使用廢棄鋼鐵回收1 t的材質能夠節(jié)省0.9 t左右的鋼鐵，和礦石煉熔相比會節(jié)省47%左右的成本，在這個期間還會有效減少水體污染、大氣污染和固體廢棄物污染。在新時期，為了能夠更好地促進有色金屬的開采利用，需要在礦產(chǎn)資源開采工作中樹立一種可持續(xù)發(fā)展的思想理念，在可持續(xù)發(fā)展理念的引領下來回收利用廢棄金屬材料，并就有色金屬的開發(fā)利用制定出科學合理的制度，在制度的約束和規(guī)范下提升有色金屬材料的回收利用率，充分發(fā)揮有色金屬回收再利用的社會效益和經(jīng)濟效益。