干湿法防抑港口粉尘的探究

赵秀慧 张珂

【摘要】摘 要：本文针对港口粉尘防抑措施进行分析，文章以天津港大港港区东港池通用散货泊位工程为依托，从湿法、干法、干湿法结合各环节进行逐一论述，形成完善地，系统化地防尘系统，有机地节制港口作业过程中产生的粉尘污染，且为此后防抑粉尘提出有效的借鉴，实现节能减排的目的。

【关键词】港口粉尘；防抑；干湿法；节能减排

引言

港口粉尘在大气环境中的扩散迁移构成沿海城市大气总悬浮物污染的主要成份之一， 而煤炭、矿石装卸过程中的尘源扩散往往构成港口粉尘污染的主体。港口的粉尘污染极大的影响附近居民的生活环境、港口工作环境和周围生态资源环境。港口企业必须根据作业的特点和环境特征，采取除尘和抑尘的措施，减少粉尘的产生和排放。

目前国内外采用的主要粉尘防治措施可归纳为湿法、干法、干湿结合和其他机械物理方法等4 种形式。湿法除尘系统具有除尘效率高、运转费用低、操作简单、应用广泛等特点。干法除尘措施主要有密闭构造、集尘装置、覆盖压实等， 相对湿法而言， 其处理能力较小， 设备较复杂， 一次性投资也高， 但局部除尘效果较好， 且不受水源和季节气温限制， 在一定程度上能够解决干旱缺水地区和港口冰冻期湿法除尘所面临的一些问题。本文以天津港大港港区东港池通用散货泊位工程为依托，对干法和湿法除尘的各种技术措施进行阐述， 以获得高效的防尘效果。

1、工程概况

本工程位于天津大港港区东港池西侧，建设规模为3个10万吨级通用散货泊位，码头长度870m。码头顶面高程为6.0m。本工程建设运输货物为有色金属矿石和煤炭。

2、防尘机理

2.1 防风网系统

防风网是一种多孔障碍物， 在其背风面形成一个低风速区， 防风网能有效控制堆场区域内的风流场， 减小堆场区的风速、减小堆场区风流场的紊流度。使整个堆场起尘量大幅度减少， 除尘效率较高。防风网的主要防尘机理是防风网能够控制改善堆场区的风流速，减小堆场区的风速、减小堆场区风流场的紊流度。强风经过防风网后，部分风量透过防风网，其机械能衰减并变为低速风流，与此同时这部分风量在网前的大尺度、高强度漩涡被衰减，梳理成小尺度、弱强度漩涡。防风网后这部分低速、弱絮流度风流掠过堆场，形成低风速梯度、低风速旋度、弱涡量和弱絮流度的堆场区部分流场，使堆场区起尘量大幅度减少。

2.2 喷洒水系统

2.2.1 高压洒水喷枪

高压洒水喷枪通过喷枪将高压水均匀地喷洒在料堆表面，使料堆表面形成一个比较湿润的表层，在起风时使料堆表面扬尘等不易被风刮起来，从而起到抑尘的作用。

2.2.2 高压射雾器

高压射雾器是将水雾化成与粉尘大小相当的水珠。由于水珠颗粒和尘埃颗粒相似或者相同，尘埃颗粒随气流运行过程中与水珠颗粒产生接触而变得湿润。被湿润的粉尘颗粒继续吸附其它粉尘颗粒而逐渐聚结成粉尘颗粒团。粉尘颗粒团由于自身的重力作用而沉降。

3、防尘措施

现阶段国内现有大部分港口和电厂煤堆场的湿式洒水除尘系统一般采用设置高压洒水喷枪进行洒水降尘。沿堆场两侧布置洒水喷枪站，间距40m左右。喷枪站由喷枪、喷枪立管、电磁式水力控制阀、手动阀门等组成。喷枪采用水力或电动摆头装置，6～8个喷枪为一组同时喷水，每组喷枪的起、停由供水调节站的中控室的PLC控制。高压洒水喷枪进行洒水降尘用水量较大，单个设备构造简单，生产厂家较多，设备安装简单，受风力影响相对较小。

近期随着环保产品的引进和开发，采用高压射雾器进行露天堆场的降尘也得到了广泛应用。高压射雾器工作原理是将水雾化成与粉尘大小相当的水珠。由于水珠颗粒和尘埃颗粒相似或者相同，尘埃颗粒随气流运行过程中与水珠颗粒产生接触而变得湿润。被湿润的粉尘颗粒继续吸附其它粉尘颗粒而逐渐聚结成粉尘颗粒团。粉尘颗粒团由于自身的重力作用而沉降。在相同的除尘效果前提下，射雾器用水量仅为洒水喷枪站的10%左右，节约了大量的水资源，并使货物喷雾除尘后的含水量不会过高。沿堆场布置高压射雾器，射雾器由喷嘴，鼓风机，风管，支撑结构及底座，调节执行机构，电子控制系统等组成。高压水经过喷嘴后被雾化。水雾在风管末端鼓风机排出风的推动下沿抛物线轨迹射出。高压射雾器可实现远程控制，每组射雾器的起、停由供水调节站的中控室的PLC控制。高压射雾器受风力影响较大，因此配合防风网采用效果較好。

根据不同的规格，高压射雾器射程最小为30m，最大可达200m。射雾器可以360度回转，所以射雾器的喷雾覆盖面积大。根据不同的射程，喷雾覆盖面积可达2800-130000平方米。雾珠的大小为0-200微米，其中主要集中在150微米。

冬季洒水除尘的缺点：洒水设备受冻损毁、物料冻结、路面结冰等。移动式高压射雾器是个很好的选择。移动式高压射雾器制作成本低，操作简单，除尘效率高，可移动性强，覆盖面积广，配合挡风抑尘网等防尘技术使用，可形成立体化、综合性防尘系统，有效地控制港口散货装卸、堆存和运输过程中产生的粉尘污染，改善周边环境，并可以降低货物损失，节约资源，实现节能减排目的。

配合防风网在堆场四周防风网上设置固定式水喷雾系统。高压水经过喷嘴后被雾化，水雾在风的推动下向堆场方向散开。该系统用水量较小，作为露天堆场洒水系统的辅助设施，与堆场洒水喷枪站不同时使用，根据不同风向开启相应方向，适用性强，使粉尘颗粒与水珠颗粒产生接触而变得湿润，聚结成粉尘颗粒团，有益于粉尘颗粒团的沉降，达到更好的去除效果。

干湿式结合除尘有效地将二者的优势结合起来，配合设置门机洒水、车辆冲洗设施、运输车辆苫盖及防尘绿化带等措施，为港口防风抑尘起到积极作用，并取得了一定的经济效益。

4、结语与展望

防风网配合喷洒水系统，一方面设置了各类风障，降低作业区的风速；一方面洒水增湿，增加粉尘颗粒间的粘滞性和颗粒重量，对每个起尘节点采取相应的防抑措施，响应国家及公司“节能减排”方针政策，为港口散货码头工程设计和工程建设提供决策依据和技术支持，为资源节约型和环境友好型的绿色港口建设提供技术储备。

参考文献：

[1] 陈建华，詹水芬等.港口散货堆场防风网防尘技术研究和应用[J].珠江水运，2008（3）：44-46.

[2] 赵海珍，梁学功，马爱进.防风网防尘技术及其在我国大型煤炭港口的应用与发展对策[J].环境科学研究，2007（20）：67-70.