機加工行業環評中常見污染物源強估算及污染治理

（注：工藝流程圖中，W-廢水；G-廢氣；N-噪聲；L，固廢）

圖5-1軸類生產工藝流程及產污環節圖

圖5-2 齒環生產工藝流程及產污環節圖

機械加工是一種用加工機械對工件的外形尺寸或性能進行改變的過程,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,不引起工件的化學或物相變化,常見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的加工,會引起工件的化學或物相變化,常見有熱處理、鍛造、鑄造和焊接等方式。

1機加工行業中常見的幾類污染物

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

2 污染物源強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生產廢水

2.3噪聲污染物

2.4固體廢物

2.4.1固體廢物產生量的估算

2.4.2固體廢物處理措施

3 結語

本文有部分刪減，全文請閱讀原文！

1 機加工行業中常見的幾類污染物

1.1 廢氣污染物

在機加工行業中最常見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,產生金屬粉塵沉降；氧2乙炔切割是利用氧2乙炔預熱火焰,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行的,其中,在金屬燃燒的瞬間會有一少部分較細小的顆粒物停留在空氣中,短時間后沉降于地面。焊接是兩種或兩種以上同種或異種材料通過原子或分子之間的結合和擴散連接成一體的工藝過程,按照工藝過程的特點分有熔焊、壓焊和釬焊三大類。焊接時,由于高溫電弧的作用,焊條端部及其母材相應被熔化,熔液表面劇烈噴射由藥皮焊芯產生的高溫高壓蒸汽(蒸汽壓達66—13158Pa)并向四周擴散。當蒸汽進人周圍的空氣中時,被冷卻并氧化,部分凝結成固體微粒,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。

油漆噴涂是機械加工行業應用最廣泛的涂覆技術,傳統的噴漆工藝,是利用壓縮空氣將油漆從對準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)))涂料由不揮發份和揮發份組成,不揮發份包括成膜物質和輔助成膜物質,揮發份則指溶劑和稀釋劑。噴漆廢氣中的有機氣體來自溶劑和稀釋劑的揮發,有機溶劑不會隨油漆附著在噴漆物表面,在噴漆和固化過程將全部釋放形成有機廢氣。

1.2 廢水污染物

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

生產廢水在機加工行業中,常見的主要有噴漆廢水、除塵廢水、乳化液配制廢水等。

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

廢水的產生有兩種方式:一是循環水的部分排放；二是循環水經過長期使用后全部排放更新。

除塵廢水指像拉絲、拋光等生產工藝,利用水噴淋除塵時產生的廢水。

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

1.3 噪聲污染物

機加工項目中最常見的噪聲源是各種機加設備(鉆、刨、鋸、銑、機床等)運行時產生的噪聲、噴漆室風機噪聲和空壓機噪聲,這些設備噪聲源強可現場實測。

1.4 固體廢物機

加工項目中最常見的固體廢物是廢邊角料、廢包裝材料、廢乳化液、廢機油、廢棉紗、廢活性炭、焊渣、漆渣等。廢邊角料主要是下料、切割等工藝產生,廢包裝材料主要是領取原料時產生；廢乳化液、廢機油主要是一些機加工設備潤滑時產生；廢棉紗主要時噴漆前擦拭待噴漆物件表面產生；廢活性炭主要是干式噴漆房中用來吸收霧產生；焊渣是在焊接過程中,焊條夾持部分使用后和清理焊縫后產生的廢棄物,夾持部分占焊條量的1/11,清理焊縫時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產生。

2 污染物源強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

切割粉塵的產生量及排放速率按公式（1）計算.

切割粉塵一般是由等離子切割機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）焊接煙塵產生量的估算 焊接煙塵產生量的估算按公式（2）或（3）計算.

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

在環評中常建議使用局部通風措施。

局部通風包括局部排風與局部送風。焊接車間多采用局部排風治理煙塵污染。局部排風是將生產中產生的煙塵污染在其發生源處控制收集起來,不使其擴散到整個車間,并把含煙塵空氣直接或經處理后排出車間以外。局部排風系統主要由吸塵罩、風道、除塵式凈化系統和風機4部分組成。局部排風按集氣方式的不同可以分為固定式局部排風系統和移動式局部排風系統。固定式局部排風系統主要用于操作地點和工人操作方式固定的大型焊接生產車間,可根據實際情況一次性固定集氣罩的位置。移動式局部排風系統工作狀態相對靈活,可根據不同的工況,采用不同的工作姿態,保證處理效率及操作人員的便利。吸塵罩是局部排風系統的關鍵部件。通常,焊接車間采用旁側吸塵罩與傘形排塵罩。旁側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散速度。一般焊接工位,一臺或兩臺焊機施焊時要求風量在1200—1500m3/h,多臺施焊時相應加大風量。

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源于噴漆、流平、固化3個階段。

2) 首先要根據油漆的MADS(物料安全數據表)報告確定幾個主要的指標,一般油漆中都含有苯系物,以常見的二甲苯排放量為例分別按公式(4)和(5)計算:

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,把廢氣中有機物溶劑的蒸汽吸附到固相表面進行吸附濃縮,從而達到凈化廢氣的方法。在實際中多采用粒徑為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。

干式處理法的優點:設備造價低,不需要另外設置廢水處理系統；對風機的風壓要求降低；漆渣產生量較小,處理成本低；節約用水。

缺點:對過濾器的質量和壽命要求較高；廢活性炭屬于危險固體廢物。

濕式處理法的原理:來自噴漆室上方的強風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。

濕式處理法的優點:過濾效率高,一般可達95%—98%；設備污染小；著火的危險性小,安全性能高。

濕式處理法的缺點:產生廢水,需要另外設置廢水處理系統；設備造價較高；要求風機風壓較高；對于缺水地區,增加用水量；增加了漆渣的處理工作；相對于干式噴漆室來說,水泵的長期運行成本高。

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

生活廢水產生量的計算一般依據GB50015-20035建筑給水排水設計規范6中對辦公生活用水、食堂用水、住宿用水的定額,計算出總的給水量,生活廢水產生量按公式(6)計算。

V排=V產×85% (6)

食堂廢水中含有大量的動植物油,應設置單獨隔油池處理。經隔油池預處理后,食堂廢水匯同辦公生活廢水和住宿廢水再經化糞池處理,緊接著通過市政污水管網進入城市污水處理廠處理。若項目周圍無污水處理廠或管網建設不全,項目污水不能接入城市污水處理廠處理,則需根據項目污水最終受納水體的保護等級選擇相應的污水處理方式自行處理。

2.2.2生產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刮渣和隔柵來去除浮渣,然后采用Fenton試劑(FeSO4+H2O2)對廢水進行預處理,使其中的有機物氧化分解,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)對其進行絮凝沉淀,經過此兩步處理,COD的總去除率可達到60%—80%,由3000—20000mg/L降至1200—4000mg/L。出水進入總排口。Fenton試劑具有很強的氧化能力,當pH值較低時(控制在3左右),H2O2被Fe2+催化分解生成具有極強的氧化能力的羥基自由基#OH。通過具有極強氧化能力的羥基自由基#OH與有機物的反應,廢水中的難降解有機物發生部分氧化,使廢水中有機物的C)C鍵斷裂,最終分解生成H2 O、CO2等,并使COD降低。或者發生耦合或氧化,改變其電子云密度和結構,形成分子量不太大的中間產物,從而改變它們的溶解性和混凝沉淀性。同時,Fe2+被氧化生成Fe(OH)3,在一定酸度下以膠體形態存在,具有凝聚、吸附性能,還可除去水中部分懸浮物和雜質。出水通過后續絮凝沉淀進一步去除污染物,以達到凈化的目的。

3) 除塵廢水估算及處理措施

在實際的生產中,像拋光、拉絲工藝中的噴淋水除塵都在密封的設備中進行的,且設備內部充滿的負壓使粉塵通過設備外接的管道(管口在水面下)進入水浴池沉淀處理,沉淀后的上層清水通過管道循環使用,不外排,所以這部份沒有廢水外排,廢水的量也不用估算。

4) 乳化液配制廢水估算及處理措施

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

2.3 噪聲污染物估算及治理措施

按照現場實測,一般機加工設備噪聲(鉆、刨、鋸、銑、機床等)運行時噪聲源強約為80—85 dB(A)；噴漆室風機噪聲源強約為80—85 dB(A)；空壓機噪聲源強約為85—90 dB(A)。一般要對以上設備設置相應的隔聲、減震措施,具體措施如表2。

然后再按照以下預測模式對噪聲進行預測和評價:

2.4 固體廢物估算及處理措施

2.4.1 固體廢物產生量的估算

機加工項目的固體廢物一般可分為兩大類,一類是一般工業固體廢物,另一類是危險固體廢物。在實際的環評工作中,機加工項目的固體廢物產生量一般需要建設方提供資料,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×年噴涂時間,其中:平均涂著率即每件產品的涂著效率；

4)廢活性炭的量需根據其更換率來確定。

2.4.2 固體廢物處理措施

機加工項目中常見固體廢物的處理措施見表3。

3 結語

本文中分析總結了機加工行業中常見的廢氣、廢水、噪聲、固廢等幾類污染物源強的估算方法及治理措施,在實際的環評工作中,只要根據機加工項目的生產工藝和使用的原輔材料,客觀地分析產污環節,篩選評價因子,然后選擇較為貼切的估算方法,能夠較為準確地反映出污染物的排放情況,再結合當地的環保要求,選擇一套較為有效的污染防治措施,推動環保工作的發展