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节能及达标的厂房空气污染控制指南

作者:广州新瑞环保     来源:www.xinruiep.com     发布时间:2018-04-24 14:40:25

2011年,美国环境保护局(EPA)开始实施一部分“国家有害空气污染物排放标准”(通常称为MFHAP(金属制造有害空气污染物)),该标准寻求污染控制以控制金属加工过程产生的排放,例如焊接和喷砂。 到2011年11月,新的和现有的工厂都必须提供合规证明。

如果其工厂中的污染物被认为是有害的,则这些标准适用于金属制造和机械加工厂商。美国环保署将危害定义为镉、铬、铅或镍含量大于0.1%或锰含量大于1%。覆盖的其他制造工艺包括干法喷砂、机械加工、干磨和抛光以及喷漆(不包括热喷涂)。

工厂通风

一段时间以来,职业安全与健康管理局(OSHA)和国家职业安全与健康研究所(NIOSH)等工人安全组织已经实施了一些控制这些有害污染物的法规。然而,美国环保局的规定与众不同,因为其重点不在于工人的安全,而在于室内污染物在成为室外排放物之前进行控制。

相对较新的法规要求:

  • 控制污染物,以免从工厂排放出可见的排放物。

  • 尽量减少周围地区多余的金属粉尘。

  • 尽可能消除有害物质。

  • 改进流程。

虽然这项新法规的影响可能是广泛的,但它也向金属加工企业提供了一个机会来审查他们的空气污染控制策略,并采用更加节能、高效、健康的空气质量控制方法。

不再允许户外排烟

许多制造商仍然通过简单地打开门窗控制金属粉尘和焊接烟雾,或者通过屋顶或墙壁排气装置将烟雾排出室外。这些做法不仅在室外释放有害的污染物,可能非常昂贵且能源效率低下,特别是当室内空气需要被调节时。

由于在新的EPA法规下不允许有明显的排放,因此这些方法不再适用于生产有害烟雾和粉尘的工厂。作为替代,工厂可以选择各种手段来控制和捕捉室内空气污染物,包括源捕获、局部通风和过滤。

源捕获、局部通风、过滤

源捕获

控制烟雾或其他污染物的最有效和节能的方法是在产尘点或其附近收集粉尘,防止其在整个工厂内的迁移。从源头捕获最大限度地减少了控制污染物所需的空气量,从而减少了这样做所需的能耗。此外,捕获产尘点附近的污染物可以更好地保护工作人员的呼吸区免受有害污染物的侵害。

一个成功的源捕获系统的关键是一个合适的吸尘罩设计,可以有效地捕捉烟雾,而不会降低工人的生产力。源头捕获通常涉及使用吸气臂或固定在工作站收集系统上的固定罩,或者使用多个吸尘罩连接到一个更大的中央收集系统。

选择其中一种方法的一个关键考虑因素是每个工作站的操作频率。如果所有工作站同时运行,最好的方法可能是一个中央系统。但是,如果某些工作站间歇性地工作,则专用系统可能是最好的,所以即使工作站未被使用,空气也不会被持续吸入(这增加了能耗)。

焊烟净化器

焊烟净化器,典型的源捕获

局部通风

由于诸如部件尺寸和几何形状之类的操作限制或诸如起重机之类的高架障碍物,源捕获并不总是实用的。在这些情况下,一般通风或局部通风系统可以收集固定产尘点的污染物(见图1)。

局部通风。将产尘点限制在一个区域内。

图1:局部通风。将产尘点限制在一个区域内。

在节能的局部通风系统中,过滤后的干净温暖的空气在冬季转移回工厂(节省能耗),夏天则直接排放到室外。

局部通风系统需要比源捕获系统更多的气流和能耗,因为它们必须在更大的区域内将污染物吸入。通常,为这些系统规定的尺寸基于以规定频率改变总体风量,通常每小时换气8至12次。

考虑10个焊接站(单个100×100英尺、25英尺高),通过源头捕获,每个焊接站每分钟1000立方英尺(CFM)通常是足够的,因此10个焊接站的总需求量将是10,000CFM。使用局部通风,使用每小时推荐的最小换气量(8次),总需求量将大于10000CFM。

有几种方法可以最大限度地减少局部通风所需的能耗:

  • 利用顶吸罩抽取烟雾或污染物。由于焊接过程中产生的热梯度,热空气会上升,焊接烟雾也会上升。在最高实用点收集烟雾利用了这一点。

  • 将过滤后的洁净空气返回到接近地面的位置(最好在7英尺内),以创建一个系统,将污染物从工作人员推到吸尘点。这建立了一个再循环模式,既可以提高性能,又可以将调节后的空气返回到工人的工作区域。

  • 在回风管上安装分流阀,以便在冬季热的空气返回到工厂,在夏天返回冷空气,或者在需要时排出空气。

  • 使用垂帘或隔板隔离受控区域,以帮助减少必须保护的建筑体积。

  • 使用变频驱动器控制烟雾抽取污染物所需的空气量。这将显着降低风机的能耗需求并延长过滤器的使用寿命。

过滤技术

金属加工粉尘和焊接烟雾由非常小的颗粒组成,70%的直径可以小于0.3μm。因此,过滤器技术是必要的,可以提供有效捕获灰尘或烟雾所需的效率。纳米纤维过滤器技术包括一个精细的表面纤维层,用于捕集过滤器表面的污染物。这样可以使用清洁系统中较少的压缩空气释放收集的灰尘。由于纳米纤维过滤器的表面负载特性,压降也降低,因此移动空气所需的能耗更少,这延长了过滤器的使用寿命,并有助于减少浪费并降低运营成本。

合规性导致更安全的工作场所

新的EPA法规迫使许多金属制造商和机械厂调整其室内空气污染控制方法。这是实施空气污染控制战略的好机会,不仅要达到法规遵从和减少排放,还要为工人创造一个更安全,更高效的环境。

鉴于设计成功系统涉及许多变量和技术问题,建议您咨询广州新瑞环保的空气污染控制专家,以帮助确保您获得最适合您的运营需求的系统。