環(huán)保設(shè)備處理工藝及污染物的治理對(duì)策

步長(zhǎng)千，閆勛棟（費(fèi)縣政審批服務(wù)局，山東 臨沂 273400）

0 引言

環(huán)保是中國(guó)的基本國(guó)策之一，關(guān)系到國(guó)計(jì)民生。環(huán)境污染的治理除了需要各項(xiàng)環(huán)保政策和法規(guī)來(lái)約束治理外，更需要硬件設(shè)施的完備支撐。環(huán)保設(shè)備是治理環(huán)境污染的重要手段。環(huán)保設(shè)備大多始于對(duì)化工、水處理、礦業(yè)等行業(yè)設(shè)備的演變，主要有水污染處理設(shè)備、大氣污染控制設(shè)備、固體廢物處理設(shè)備。

有色金屬礦藏所在地理位置十分特殊，在采礦活動(dòng)中往往會(huì)產(chǎn)生比較多的廢棄物，這些廢棄物在沒(méi)有得到有效處理排放到空氣中就會(huì)誘發(fā)比較多的環(huán)境問(wèn)題，不符合資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)的思想主張。為此，文章以有色金屬開(kāi)采為研究切入點(diǎn)，針對(duì)有色金屬開(kāi)采過(guò)程中容易誘發(fā)的污染問(wèn)題進(jìn)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(shè)備的引入、環(huán)保工藝的使用、開(kāi)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(kāi)采過(guò)程中減少污染物的排放，保證環(huán)境質(zhì)量，旨在能夠借助先進(jìn)的設(shè)備、工藝和污染治理來(lái)提升有色金屬的開(kāi)采利用效率。

1 有色金屬項(xiàng)目開(kāi)采實(shí)施對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響分析

1.1 有色金屬項(xiàng)目開(kāi)采實(shí)施對(duì)礦區(qū)地形地貌的影響

有色金屬的開(kāi)發(fā)和利用會(huì)牽扯到比較多的工程項(xiàng)目，具體包含作業(yè)區(qū)域的營(yíng)造、作業(yè)平臺(tái)的打造、礦井挖掘、礦場(chǎng)修建、管道埋設(shè)等。這些活動(dòng)如果實(shí)施不順暢就會(huì)對(duì)施工場(chǎng)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(zhì)結(jié)構(gòu)等，不僅如此，有色金屬開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的各個(gè)廢棄物還會(huì)在土地表層上被大面積的集中化處理，在處理的過(guò)程中會(huì)改變?cè)械牡匦蔚孛瞇1]。

比如以鐵礦資源的開(kāi)采為研究案例進(jìn)行分析，假設(shè)鐵礦資源每年的開(kāi)采數(shù)量在60萬(wàn)噸，按照1∶2.5的剝采比例能夠計(jì)算出其在開(kāi)采的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大概為150萬(wàn)噸的廢棄石料和140萬(wàn)噸左右的尾礦。這些有色金屬?gòu)U棄物處理會(huì)占據(jù)比較大的土地面積，在有色金屬開(kāi)采利用的過(guò)程中還會(huì)迫害到巖體結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，嚴(yán)重的還會(huì)誘發(fā)巖體坍塌、陷落等，破碎的巖體會(huì)使得整個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)的地勢(shì)變得高低不一，地區(qū)范圍內(nèi)的地貌會(huì)發(fā)生深刻的變化[2]。

1.2 有色金屬項(xiàng)目開(kāi)采實(shí)施對(duì)地表動(dòng)植物生存的影響

有色金屬開(kāi)采的過(guò)程中不得已會(huì)大興土木，土木的興建會(huì)改變地表、地下各類動(dòng)植物的生存狀態(tài)，在原本土壤特征被改變之后也會(huì)深入影響到地表植被的生存情況。巖體的塌陷會(huì)對(duì)巖體本身的結(jié)構(gòu)屬性帶來(lái)破壞，進(jìn)而影響到地質(zhì)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(zhǎng)的重要關(guān)鍵，土壤層一旦被破壞就會(huì)影響到植物的生長(zhǎng)能力，加上一系列廢石庫(kù)、尾礦庫(kù)的出現(xiàn)也會(huì)更多的占據(jù)土地資源，最終阻礙植物的成長(zhǎng)。

1.3 有色金屬項(xiàng)目開(kāi)采實(shí)施對(duì)地下水質(zhì)的影響

一般情況下，地表水是地下水的重要補(bǔ)充來(lái)源，有色金屬礦產(chǎn)資源的開(kāi)采會(huì)破壞地表水的結(jié)構(gòu)，由此也會(huì)影響地下水的水質(zhì)。

從流動(dòng)形態(tài)來(lái)看，地下水會(huì)在地下的各個(gè)空隙中流動(dòng)，溶解在地下水中有毒污染物擴(kuò)散速度也比較慢。在這個(gè)期間，如果地下水的檢測(cè)不完善，就會(huì)使得已經(jīng)發(fā)生變質(zhì)的水質(zhì)無(wú)法被及時(shí)檢測(cè)出來(lái)，最終對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生十分不利的影響[3]。

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

2 有色金屬項(xiàng)目開(kāi)采所使用的設(shè)備分析

2.1 穿孔設(shè)備

在有色金屬開(kāi)采工作中所使用的穿孔設(shè)備直徑比較大，且伴隨有色金屬開(kāi)采難度的加大，穿孔的深度也在不斷增加。從當(dāng)前有色金屬項(xiàng)目發(fā)展實(shí)際情況來(lái)看，在金屬資源開(kāi)采過(guò)程中常用的設(shè)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(jī)直徑主要為250 mm和310 mm，中型礦山開(kāi)采以潛孔鉆為主，鉆孔直徑在200 mm左右[4]。

2.2 裝載設(shè)備

基于有色金屬開(kāi)采特殊性的影響，礦產(chǎn)裝載設(shè)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(yùn)輸設(shè)備

第一，露天開(kāi)采礦用汽車。基于有色金屬開(kāi)采數(shù)量的增多，在實(shí)際開(kāi)采工作中所使用的礦用汽車噸位也在不斷增加。我國(guó)當(dāng)前有色金屬開(kāi)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(dòng)汽輪車裝載容量為170 t。基于有色金屬開(kāi)采的要求，在現(xiàn)有電動(dòng)汽輪車裝載容量的基礎(chǔ)上人們開(kāi)始研制裝載容量在220 t以上的電動(dòng)汽輪車；第二，礦用電機(jī)車。礦用電機(jī)車多數(shù)是直流電機(jī)和交流電機(jī)綜合起來(lái)的聯(lián)動(dòng)機(jī)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(yùn)輸機(jī)。大傾斜角度的運(yùn)輸機(jī)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(yùn)輸成本[5]。

3 煤礦資源開(kāi)采廢棄物處理的環(huán)保設(shè)備應(yīng)用分析

3.1 固體廢棄物處理的環(huán)保設(shè)備

礦產(chǎn)開(kāi)采過(guò)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(guò)程中所排放的固體廢棄物，存儲(chǔ)這些廢棄物的場(chǎng)地被稱作是尾礦庫(kù)；另外一類是剝離廢石，即在礦產(chǎn)資源開(kāi)采過(guò)程中剝離出來(lái)的巖土物料的排土場(chǎng)地。進(jìn)行無(wú)害化處理，主要包括毀形、焚燒、物化穩(wěn)定、填埋等技術(shù)手段，涉及的設(shè)備有破碎設(shè)備、焚燒爐、反應(yīng)釜、填埋場(chǎng)、輸送設(shè)備等[6]。

第一，固廢壓實(shí)設(shè)備。在固體廢棄物壓實(shí)設(shè)備的使用下能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)廢物的高效率處理，并在這個(gè)過(guò)程中減少設(shè)備處理成本，提升設(shè)備的使用壽命。壓實(shí)也是固體廢棄物處理的一種重要方法，在壓實(shí)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(duì)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(gè)措施進(jìn)行處理的[7]。通過(guò)對(duì)尾礦和廢石料、漿液濃度、膠結(jié)材料用量等因素對(duì)充填材料流動(dòng)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(shè)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(duì)進(jìn)入到焚燒爐、填埋場(chǎng)等廢棄物處理場(chǎng)的廢棄物實(shí)施必要的破碎處理，在經(jīng)過(guò)一系列處理之后的廢棄物尺寸大小會(huì)處于一種均勻的狀態(tài)，在填埋的過(guò)程中也更加能夠容易被壓實(shí)。從實(shí)際應(yīng)用操作上來(lái)看，能夠?qū)腆w廢棄物進(jìn)行處理的設(shè)備有很多，包含沖擊破碎設(shè)備、剪切破碎設(shè)備、擠壓破碎設(shè)備等；第三，固廢分選設(shè)備。固廢分選設(shè)備在使用的過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)廢棄物的資源化、減量化處理，通過(guò)將有實(shí)際應(yīng)用意義的物質(zhì)分選出來(lái)會(huì)實(shí)現(xiàn)對(duì)資源和能源的高效率利用；第四，固廢固化處理設(shè)備。固廢固化處理設(shè)備是通過(guò)向廢棄物中添加固化基材，這樣的處理方式能夠?qū)⒕哂卸竞σ饬x的固體廢棄物通過(guò)一種無(wú)害化的方式來(lái)進(jìn)行處理，處理之后的固化產(chǎn)物會(huì)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(shè)備。固廢焚燒和熱解設(shè)備是固體廢物高溫分解和深度氧化的綜合處理設(shè)備，在這個(gè)設(shè)備的使用下能夠?qū)⒂泻Φ膹U氣料分解成一種無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì)[8]。

3.2 廢氣處理的環(huán)保設(shè)備

廢氣處理設(shè)備以曝氣的形式將惡臭物質(zhì)分散到含活性污泥的混合液中，通過(guò)微生物懸浮生長(zhǎng)將惡臭物質(zhì)降解。廢氣處理設(shè)備主要是指利用不同的技術(shù)，通過(guò)回收或清除，減少?gòu)U氣中的有害成分排放，保護(hù)環(huán)境，凈化空氣的一種環(huán)保設(shè)備，使我們的環(huán)境不受污染。第一，活性炭吸附催化燃燒設(shè)備。活性炭吸附催化燃燒設(shè)備是一種低能耗、高凈化效率的有機(jī)廢氣凈化技術(shù)設(shè)備，采用高吸-脫附性能、風(fēng)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(shù)的綜合使用下來(lái)吸附濃度較低的廢氣；第二，噴淋洗滌設(shè)備。噴淋洗滌設(shè)備是廢氣凈化塔，工作時(shí)廢氣在塔板葉片的導(dǎo)向作用而使煙氣旋轉(zhuǎn)上升，氣液間有很大的接觸面積，液滴被氣流帶動(dòng)，產(chǎn)生的離心力強(qiáng)化氣液間的接觸，甩到塔壁上沿壁下流到填料層，經(jīng)過(guò)溢流裝置到下一層塔板上，再次被氣流霧化而進(jìn)行氣液接觸。由于塔內(nèi)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(shù)在礦產(chǎn)資源開(kāi)采利用中的具體應(yīng)用

4.1 制定出科學(xué)合理的礦產(chǎn)資源開(kāi)采目標(biāo)

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

4.2 推廣綠色化礦產(chǎn)資源開(kāi)采手段

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展提高了工業(yè)生產(chǎn)效率，促進(jìn)了有色金屬的開(kāi)采，但是從發(fā)展實(shí)際情況來(lái)看，礦產(chǎn)資源，特別是有色金屬的開(kāi)采會(huì)誘發(fā)比較嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)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(kāi)采的過(guò)程中引入綠色化的礦產(chǎn)資源開(kāi)采技術(shù)。比如針對(duì)顆粒污染物可以采用干法去除法來(lái)處理，在具體實(shí)施的時(shí)候可以借助機(jī)械設(shè)備的力量來(lái)將粉塵從氣流中分離出來(lái)，最終會(huì)達(dá)到凈化空氣的發(fā)展目的。在處理污染物過(guò)程中常用 的器械是沉降器，從實(shí)際應(yīng)用操作角度來(lái)看，沉降器設(shè)備的操作十分簡(jiǎn)單，在出現(xiàn)故障的時(shí)候方便維修和管理，在使用的時(shí)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(gè)重要方法，在具體實(shí)施操作的時(shí)候可以用水或者一些其他液體來(lái)將顆粒潤(rùn)濕化處理，對(duì)顆粒潤(rùn)濕化處理之后對(duì)其進(jìn)行去除。濕法去除方法的實(shí)踐載體是離心除塵器，從實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，離心除塵器的除塵率能夠達(dá)到90%左右的比例，但是在應(yīng)用這個(gè)除塵器的時(shí)候要密切關(guān)注除塵能耗控制問(wèn)題。

有色金屬開(kāi)采過(guò)程之后產(chǎn)生的二氧化硫不僅會(huì)在大氣環(huán)境中形成酸雨，最終對(duì)空氣帶來(lái)污染，而且也會(huì)對(duì)生產(chǎn)鍋爐設(shè)備帶來(lái)腐蝕，影響礦產(chǎn)資源開(kāi)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(guò)程中會(huì)使用到煙氣脫硫。在這個(gè)過(guò)程中對(duì)于一些硫元素含量較高的重油物質(zhì)要在脫硫處理后對(duì)其進(jìn)行分離處理。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在人類社會(huì)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(huì)發(fā)展迫切需要思考和解決的問(wèn)題。豐富的有色金屬礦藏是我國(guó)珍貴的礦產(chǎn)資源。同時(shí)由于礦藏地點(diǎn)的獨(dú)特性，采礦過(guò)程產(chǎn)生廢棄物的必然性，環(huán)保技術(shù)的滯后性，導(dǎo)致在礦藏開(kāi)采過(guò)程的環(huán)境問(wèn)題愈加嚴(yán)重，尤其是對(duì)水環(huán)境的污染和破壞。回收一個(gè)廢氣鋁罐要比生產(chǎn)出來(lái)一個(gè)新罐要節(jié)省20%左右的資金，在節(jié)省資金的過(guò)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(zhì)能夠節(jié)省0.9 t左右的鋼鐵，和礦石煉熔相比會(huì)節(jié)省47%左右的成本，在這個(gè)期間還會(huì)有效減少水體污染、大氣污染和固體廢棄物污染。在新時(shí)期，為了能夠更好地促進(jìn)有色金屬的開(kāi)采利用，需要在礦產(chǎn)資源開(kāi)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(lǐng)下來(lái)回收利用廢棄金屬材料，并就有色金屬的開(kāi)發(fā)利用制定出科學(xué)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(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。