干濕法防抑港口粉塵的探究

趙秀慧 張珂

【摘要】摘 要：本文針對港口粉塵防抑措施進行分析，文章以天津港大港港區東港池通用散貨泊位工程為依托，從濕法、干法、干濕法結合各環節進行逐一論述，形成完善地，系統化地防塵系統，有機地節制港口作業過程中產生的粉塵污染，且為此后防抑粉塵提出有效的借鑒，實現節能減排的目的。

【關鍵詞】港口粉塵；防抑；干濕法；節能減排

引言

港口粉塵在大氣環境中的擴散遷移構成沿海城市大氣總懸浮物污染的主要成份之一， 而煤炭、礦石裝卸過程中的塵源擴散往往構成港口粉塵污染的主體。港口的粉塵污染極大的影響附近居民的生活環境、港口工作環境和周圍生態資源環境。港口企業必須根據作業的特點和環境特征，采取除塵和抑塵的措施，減少粉塵的產生和排放。

目前國內外采用的主要粉塵防治措施可歸納為濕法、干法、干濕結合和其他機械物理方法等4 種形式。濕法除塵系統具有除塵效率高、運轉費用低、操作簡單、應用廣泛等特點。干法除塵措施主要有密閉構造、集塵裝置、覆蓋壓實等， 相對濕法而言， 其處理能力較小， 設備較復雜， 一次性投資也高， 但局部除塵效果較好， 且不受水源和季節氣溫限制， 在一定程度上能夠解決干旱缺水地區和港口冰凍期濕法除塵所面臨的一些問題。本文以天津港大港港區東港池通用散貨泊位工程為依托，對干法和濕法除塵的各種技術措施進行闡述， 以獲得高效的防塵效果。

1、工程概況

本工程位于天津大港港區東港池西側，建設規模為3個10萬噸級通用散貨泊位，碼頭長度870m。碼頭頂面高程為6.0m。本工程建設運輸貨物為有色金屬礦石和煤炭。

2、防塵機理

2.1 防風網系統

防風網是一種多孔障礙物， 在其背風面形成一個低風速區， 防風網能有效控制堆場區域內的風流場， 減小堆場區的風速、減小堆場區風流場的紊流度。使整個堆場起塵量大幅度減少， 除塵效率較高。防風網的主要防塵機理是防風網能夠控制改善堆場區的風流速，減小堆場區的風速、減小堆場區風流場的紊流度。強風經過防風網后，部分風量透過防風網，其機械能衰減并變為低速風流，與此同時這部分風量在網前的大尺度、高強度漩渦被衰減，梳理成小尺度、弱強度漩渦。防風網后這部分低速、弱絮流度風流掠過堆場，形成低風速梯度、低風速旋度、弱渦量和弱絮流度的堆場區部分流場，使堆場區起塵量大幅度減少。

2.2 噴灑水系統

2.2.1 高壓灑水噴槍

高壓灑水噴槍通過噴槍將高壓水均勻地噴灑在料堆表面，使料堆表面形成一個比較濕潤的表層，在起風時使料堆表面揚塵等不易被風刮起來，從而起到抑塵的作用。

2.2.2 高壓射霧器

高壓射霧器是將水霧化成與粉塵大小相當的水珠。由于水珠顆粒和塵埃顆粒相似或者相同，塵埃顆粒隨氣流運行過程中與水珠顆粒產生接觸而變得濕潤。被濕潤的粉塵顆粒繼續吸附其它粉塵顆粒而逐漸聚結成粉塵顆粒團。粉塵顆粒團由于自身的重力作用而沉降。

3、防塵措施

現階段國內現有大部分港口和電廠煤堆場的濕式灑水除塵系統一般采用設置高壓灑水噴槍進行灑水降塵。沿堆場兩側布置灑水噴槍站，間距40m左右。噴槍站由噴槍、噴槍立管、電磁式水力控制閥、手動閥門等組成。噴槍采用水力或電動擺頭裝置，6～8個噴槍為一組同時噴水，每組噴槍的起、停由供水調節站的中控室的PLC控制。高壓灑水噴槍進行灑水降塵用水量較大，單個設備構造簡單，生產廠家較多，設備安裝簡單，受風力影響相對較小。

近期隨著環保產品的引進和開發，采用高壓射霧器進行露天堆場的降塵也得到了廣泛應用。高壓射霧器工作原理是將水霧化成與粉塵大小相當的水珠。由于水珠顆粒和塵埃顆粒相似或者相同，塵埃顆粒隨氣流運行過程中與水珠顆粒產生接觸而變得濕潤。被濕潤的粉塵顆粒繼續吸附其它粉塵顆粒而逐漸聚結成粉塵顆粒團。粉塵顆粒團由于自身的重力作用而沉降。在相同的除塵效果前提下，射霧器用水量僅為灑水噴槍站的10%左右，節約了大量的水資源，并使貨物噴霧除塵后的含水量不會過高。沿堆場布置高壓射霧器，射霧器由噴嘴，鼓風機，風管，支撐結構及底座，調節執行機構，電子控制系統等組成。高壓水經過噴嘴后被霧化。水霧在風管末端鼓風機排出風的推動下沿拋物線軌跡射出。高壓射霧器可實現遠程控制，每組射霧器的起、停由供水調節站的中控室的PLC控制。高壓射霧器受風力影響較大，因此配合防風網采用效果較好。

根據不同的規格，高壓射霧器射程最小為30m，最大可達200m。射霧器可以360度回轉，所以射霧器的噴霧覆蓋面積大。根據不同的射程，噴霧覆蓋面積可達2800-130000平方米。霧珠的大小為0-200微米，其中主要集中在150微米。

冬季灑水除塵的缺點：灑水設備受凍損毀、物料凍結、路面結冰等。移動式高壓射霧器是個很好的選擇。移動式高壓射霧器制作成本低，操作簡單，除塵效率高，可移動性強，覆蓋面積廣，配合擋風抑塵網等防塵技術使用，可形成立體化、綜合性防塵系統，有效地控制港口散貨裝卸、堆存和運輸過程中產生的粉塵污染，改善周邊環境，并可以降低貨物損失，節約資源，實現節能減排目的。

配合防風網在堆場四周防風網上設置固定式水噴霧系統。高壓水經過噴嘴后被霧化，水霧在風的推動下向堆場方向散開。該系統用水量較小，作為露天堆場灑水系統的輔助設施，與堆場灑水噴槍站不同時使用，根據不同風向開啟相應方向，適用性強，使粉塵顆粒與水珠顆粒產生接觸而變得濕潤，聚結成粉塵顆粒團，有益于粉塵顆粒團的沉降，達到更好的去除效果。

干濕式結合除塵有效地將二者的優勢結合起來，配合設置門機灑水、車輛沖洗設施、運輸車輛苫蓋及防塵綠化帶等措施，為港口防風抑塵起到積極作用，并取得了一定的經濟效益。

4、結語與展望

防風網配合噴灑水系統，一方面設置了各類風障，降低作業區的風速；一方面灑水增濕，增加粉塵顆粒間的粘滯性和顆粒重量，對每個起塵節點采取相應的防抑措施，響應國家及公司“節能減排”方針政策，為港口散貨碼頭工程設計和工程建設提供決策依據和技術支持，為資源節約型和環境友好型的綠色港口建設提供技術儲備。

參考文獻：

[1] 陳建華，詹水芬等.港口散貨堆場防風網防塵技術研究和應用[J].珠江水運，2008（3）：44-46.

[2] 趙海珍，梁學功，馬愛進.防風網防塵技術及其在我國大型煤炭港口的應用與發展對策[J].環境科學研究，2007（20）：67-70.