机械加工项目污染物源强的确定方法

机械加工项目污染物源强的确定方法

陈强，吴焕波

【摘要】通过对机械加工污染源识别，给出废气、固体废物和废水的主要污染物源强的估算方法，为机械加工项目污染源强计算提供参考。

【期刊名称】甘肃科技

【年(卷),期】2014(030)012

【总页数】3

【关键词】机械加工；环境影响评价；污染物；源强

随着经济的发展和工业化进程的加快，机械工业在国民经济中所占的比例不断加大，成为我国经济发展的重要产业之一［1］。机械加工过程中消耗了大量的能量和物料，同时导致大量的粉尘、废水和固体废物等污染物的产生与排放［2］，造成环境污染。准确的调查与估算污染物源强，对机械加工项目环境影响评价和管理是十分必要的。目前，常采用类比法给出污染物的源强，而类比法的准确性是建立在评价项目与要类比的项目在生产工艺、生产规模和采取的治理措施相似的情况下。通过机械加工中主要污染物产生机理的分析，给出主要污染物源强的确定方法，对于目前没有准确计算方法的污染物，给出一般的产生和排放浓度范围，为机械加工项目污染物源强确定提供参考。

1 机械加工中废气污染物源强及估算方法

机械加工中最常见的废气污染物主要包括喷、抛丸（喷砂）粉尘、焊接烟尘、喷漆废气和酸雾等。

1.1 喷、抛丸（喷砂）粉尘

喷、抛丸（喷砂）清理是利用弹丸（钢珠）冲击机械，使表面氧化皮、锈层、

粘砂或杂质剥落，使工件表面清洁的处理工艺［3］，会产生大量的粉尘，常用的除尘方法为旋风＋布袋除尘或布袋除尘，除尘效率达99%以上［4］。目前没有喷、抛丸（喷砂）粉尘源强的准确计算方法，根据实际工程监测处理前后粉尘产生浓度与排放浓度见表1。

1.2 焊接烟尘

焊接是通过加热使被焊接金属局部达到液态或接近液态而使之结合的加工工艺［10］。焊条端部及其母材熔化产生的高温高压蒸汽向四周扩散，被周围空气冷却并氧化，凝结成固体微粒，称为焊接烟尘［11］。焊接烟尘的特征（产生量、有害物质的种类和数量等）与被焊接材料的材质、焊接材料的成分、焊接工艺及焊接工艺参数有关。焊接烟尘产生量的计算方法大致可以分为以下两种，分别见公式（1）和公式（2）［12］。

式中：M——焊接烟尘产生量，kg/a；

M1——焊材每分钟发尘量，mg/min；

T——焊接时间，h/a；

M2——每千克焊材发尘量，g/kg；

M3——焊材使用量，kg/a。

几种焊接方法施焊时每分钟的发尘量和熔化每

千克焊接材料的发尘量见表2。

1.3 喷漆废气

油漆喷涂是机械工业应用最广泛的涂覆技术，利用压缩空气通过喷枪将油漆喷出和雾化，均匀涂覆于工件表面［15］，也是所有涂覆工艺中污染最严重的工艺。喷漆作业会产生喷漆废气，主要为二甲苯、甲苯、苯等有机物和漆雾

假设在喷漆、流平和固化中油漆和稀释剂包含的所有污染物全部挥发出来，污染物排放量的计算方法见公式（3）［13］：

式中：Mi产——第i种污染物的年产生量，kg/a；

Mi排——第i种污染物的年排放量，kg/a；

t——喷漆房运行时间（喷漆、流平、固化时间之和），h；

m1——油漆年用量，kg/a；

fi1——油漆中第i种污染物的百分比，%；

m2——稀释剂的年用量，kg/a；

fi2——稀释剂中第i种污染物的百分比，%；

η——处理效率。

1.4 酸雾

机械加工过程酸雾的形成主要有两种途径：一是酸溶液表面的蒸发，酸分子吸收水分并凝聚形成酸雾；二是酸溶液发生化学反应生成的气泡浮出液面后爆破，将液滴带出至空气中形成酸雾［17］。酸雾粒直径一般在0.1～10μm之间，是介于烟气与水雾之间的雾状酸类物质，具有较强的腐蚀性。酸雾主要产生于化工、冶金、轻工、纺织（化纤）和机械制造等行业的用酸工序中。

硫酸、硝酸、盐酸等酸洗工艺中的酸雾散发量的计算［18］见公式（4）：

式中：GS——酸雾散发量，kg/h；

M——酸的分子量；

u——蒸发液体表面上空气流速，m/s，取0.3；

P——相应于液体温度下空气中的饱和蒸汽分压力，mmHg，查阅《环境统计

F——蒸发面面积，m2。

2 机械加工中固体废物源强的估算方法及其定性分析

机械加工过程中产生的固体废物分为一般固体废物和危险固体废物。一般固体废物主要包括废边角料、废包装材料、废焊渣及焊条等；危险固体废物主要包括废乳化液、废机油、废切削液、废棉纱、废活性炭、漆渣等。

2.1 机械加工中固体废物源强的估算

机械加工过程中产生的固体废物因生产产品、规模和工艺等的不同而有很大差别，许海萍［13］总结了一些固体废物产生量的计算方法，如下：

1）废边角料的量＝原料的使用量×（1-原料利用率）；

2）焊渣＝焊条使用量×（1/11＋4%）；

3）漆渣＝油漆使用量×固体份含量×（1-平均涂着率）×净化效率×喷涂时间。

2.2 固体废物的定性分析

机械加工中产生的固体废物的类型见表3。

对机械加工中产生的一般固体废物的处理措施为集中收集后，综合利用；对于危险废物，机械加工厂必须按照《危险废物贮存污染控制标准》（GB18597-2001）对其暂存，委托有资质的单位处置。

3 机械加工中废水源强的估算方法

机械加工中很多工序会产生废水，常见的有喷漆废水、除尘废水、乳化液配制废水等，经沉淀等预处理后，全部循环利用。

4 结论

文章主要给出了机械加工中常见的废气、废水、固体废物等几类污染物源强的

估算方法，分析生产工艺和原辅材料及用量，筛选评价因子，选择合适的估算方法，计算项目的产、排污量，选择有效的污染防治措施，保证污染物能够达标排放，实现项目的建设和对环境保护的和谐统一。

参考文献：

［1］吴剑.机械加工过程中粉尘污染危害控制研究［J］.科技视界，2012，7（19）：245，266-267.

［2］任凡.机械加工车间环境影响分析及粉尘特性研究［D］.重庆大学博士学位论文，2010.

［3］刘如伟，张来斌，卢军，等.国内外抛喷丸清理标准及相关案例［J］.机械工业标准化与质量，2012，（474）：15-19.

［4］刘恒明，李慧，张俊新，等.钢结构件生产加工项目环境影响评价技术浅议［J］.环境科学导刊，2007，26（4）：73-75.

［5］司步云.涂装前处理作业的粉尘危害和治理［J］.劳动保护科学技术，1994，14（4）：52-54.

［6］李飞，张焕祯，庞博.铸钢项目环评中工程分析问题探讨［J］.环境工程，2010，20（28）：291-294，308.

［7］李健.建设姜堰市华东五金城金属表面处理中心的环境可行性研究［MS］.南京工业大学，2006.

［8］邬京利.喷砂设备除尘系统［J］.中国铸造装备与技术，2000，18（2）：39-41.

［9］关晓初，杨本杰.铸造生产企业环评重点及清洁生产分析［J］.环境保护科学，2007，33（5）：68-70.