混凝土搅拌站粉尘污染与绿色化治理技术分析

陈宏庆 蒋春发 周静 孟聪

（中交二公局第三工程有限公司，陕西西安 710016）

1 混凝土搅拌站粉尘污染源分析

1.1 混凝土搅拌站粉尘污染来源及其特征

混凝土搅拌站虽然组成的设备和传统搅拌过程相比，有效控制了粉尘污染程度，但在站内还是存在粉尘污染问题。混凝土搅拌站的扬尘污染主要存在于混凝土砂石存放的料场、称重和运输过程、混凝土搅拌过程。混凝土粉尘污染主要存在于：车辆对混凝土砂石原材料进行装卸和运输过程中；皮带运输设备的落料处、砂石自料仓在将砂石落入皮带运输设备时；在砂石粉料提升进入筒仓、投料进入储料斗的过程中；在物料经过渡仓进入搅拌机时。

这四个生产环节是产生粉尘污染的主要区域，目前评价粉尘污染的指标主要是粉尘的四种类型。即粉尘颗粒直径>40um 的粗尘、粉尘颗粒直径为10-40um 的细尘、粉尘颗粒直径为0.25-0.35um 的微尘 (可吸入颗粒,PM10)、粉尘颗粒直径<0.25um 的超微尘(细颗粒、PM2.5)。

1.2 混凝土搅拌站生产流程的扬尘点分析

混凝土搅拌站的生产流程中主要扬尘点分布情况如图1 所示。

图1 混凝土生产主要扬尘点分布

粉尘1-2 主要发生在骨料自然堆放和车辆运输装卸过程中，所以粉尘1、2 主要是无组织粉尘，常见的处理方法是对骨料进行覆盖堆放，增加骨料湿润状态，减少扬尘发生。

图4 HMC 除尘器结构示意图

粉尘3 主要发生在骨料进入称重、卸料、转运的过程中，因为很多搅拌站设计中，骨料原理堆放处距离搅拌楼较远，导致搅拌站管理单位对这一区域粉尘治理不是很重视，只是利用湿润骨料、增加皮带输送设备的密封性等措施进行粉尘治理，治理效果不是很好。

粉尘4-5 是搅拌站生产过程中主要粉尘污染物出现比例最大的过程。粉尘4 分布在骨料利用泵等设备进行上料，在罐底对骨料进行卸载和灌装过程中。骨料罐的顶部会因为骨料的运输和运动，产生大量粉尘。

粉尘5 是在将配置好的粉料称重后进行投放过程中产生，如利用皮带机输送粉料到骨料中间仓和搅拌机的过程等。

2 凝土搅拌站主要粉尘污染绿色化治理技术应用

2.1 一体化混凝土搅拌站绿色化粉尘治理技术设计思路

在新建和拟改造的混凝土搅拌站项目中，实现绿色化粉尘治理，主要采用封装、喷雾和负压粉尘控制技术相结合的建设方案，以提高混凝土搅拌站的绿色化建设水平。在搅拌站设计中，要首先对搅拌站的内部所有工期和设备都进行整体封装设计，将整个混凝土搅拌站都改装封装在一个“盒子”里进行封闭管理、封闭施工，能把搅拌站生产施工产生的粉尘污染控制在有限空间里进行高效除尘处理。封装后的混凝土搅拌站正在封闭空间内呈现微负压的状态，能全面而彻底地解决生产过程中的粉尘污染问题（图2）。

2.2 骨料输送时的粉尘处理技术

骨料输送时的粉尘处理主要是进行密封处理，设置防尘罩，密封后的提升斗在进料时，防尘罩内会形成正压，所以要使用具有良好的可伸缩性和透气性防尘滤布进行泄压处理，一般使用帆布作为滤布材料，为了使密封性与除尘效果更好，需要精确滤布使用面积，除尘过滤面积按以下公式计算：

S=KQ/60VF

式中

S—除尘过滤面积，m2；

K—安全系数，一般取1.2～1.4；

Q—空气流量，其值为3600M/T，M为投放物料的体积，m3，T为投放时间，s；

VF—过滤速率，m/min。

以本工程使用的JZC1000 型搅拌机为例，其进料容积为1.5m3，其设计投料时间为18s，选用针刺毡作为滤布材料，过滤速度取1.2m/min, 安全系数取1.3，则需要的除尘过滤面积为：

2.3 储料罐粉尘处理技术

目前混凝土搅拌站内采用圆筒形过滤器进行粉尘收集处理比较常见。圆筒形过滤器的优点是外形美观、结构简单、安装操作便捷，比较适应于粉料储存罐和搅拌机过程的粉尘治理。其除尘方案多采用顶部布置单机脉冲除尘器（HMC），其原理为：其进风口设置在灰斗上，当含尘气体从进风口进入灰斗后首先碰上进风口的挡板，由于惯性作用，使用气体粗颗粒粉尘直接进入灰斗，起到预收尘的作用，进入灰斗的气流随后折而向上通过内部装有金属骨架的滤袋，粉尘被收集在滤袋的外表面，净化后的气体进入滤袋室上部的清洁室，汇集到出风管排出。室内收尘袋分为若干排，按照给定的时间间隔对每排收尘袋进行清灰。当脉冲阀开启时，即向滤袋内喷入高压空气，以过滤滤袋表面上的灰尘（图3、4）。

图3 粉料储存罐顶部HMC 除尘器布置方案

2.4 自然堆放物料的喷雾降尘工艺以及关键控制参数

喷雾降尘主要是对自然堆放产生的细颗粒进行湿润凝聚后进行及时收集处理。喷雾降尘主要设备是喷雾主机，用来产生和控制管理喷雾操作。软水处理设备主要是净化处理喷雾用水的杂质，减少水垢。混凝土搅拌站喷雾降尘工艺要点是：喷雾的喷枪、喷头能实现自动连续水雾的喷洒，实现喷射距离在15 米左右，覆盖搅拌站所有产生扬尘的范围。能利用远程控制技术实现对设置于搅拌站内部的所有喷雾除尘设备的单独、组合和分组、手动等多种控制。表1 对喷雾降尘工艺关键控制参数进行了详细的说明。

表1 喷雾降尘工艺关键控制参数

2.5 整体负压除尘工艺

在混凝土搅拌站负压场设计中，要提高对搅拌楼、骨料堆放场地的负压控制，形成负压梯度有序分布，一般负压要维持在1-20 的范围内。利用封闭料排风口实现对负压场风强度控制，针对料场开口处可能出现粉尘外溢情况，在大门处架设引风管，形成负压气幕，避免粉尘溢出，利用除尘器和排风口相连，吸收处理粉尘气体。对应封闭的砂石原料场要科学合理控制负压场梯度参数。让混凝土搅拌站内部不同区域形成气流定向流动。避免负压场压差太小导致粉尘方向的逆转，外溢压差太大导致新风过大，除尘设备超负荷工作，增加除尘成本（表2）。

表2 负压环境控制值

结束语

目前本工程混凝土搅拌站通过绿色化粉尘综合治理技术应用后平均PM2.5 为40μg/m3，粗尘浓度为85mg/m3，空气无可见扬尘，无异味，各项指标均小于传统混凝土搅拌站。混凝土搅拌站粉尘污染与绿色化治理技术的综合利用、协调管理，将进一步提高粉尘污染处理效率和质量，在满足绿色环保需要基础上为国家建设发挥应有作用。