開(kāi)放性露天堆場(chǎng)揚(yáng)塵規(guī)律及抑塵措施研究.pdf

1、有關(guān)數(shù)據(jù)顯示表明:顆粒物污染是導(dǎo)致中國(guó)空氣污染的首要因素.目前國(guó)內(nèi)在大氣污染的治理中,從技術(shù)上講有組織排放在控制技術(shù)上已成熟,而對(duì)于露天堆料場(chǎng)這樣的開(kāi)放性、無(wú)組織塵源的排放控制尚未進(jìn)行系統(tǒng)地研究,加之對(duì)控制揚(yáng)塵污染的緊迫性和重要性認(rèn)識(shí)不足,使得這類排放源所引起的揚(yáng)塵長(zhǎng)期處于失控狀況,很難采取有效的防治措施.基于目前此項(xiàng)研究尚處于空白領(lǐng)域的背景下,該文以大型露天原料堆場(chǎng)為例,采取實(shí)驗(yàn)、理論并舉的方法對(duì)顆粒物揚(yáng)塵濃度和抑塵措施展開(kāi)相關(guān)基礎(chǔ)研

2、究,以期得到對(duì)此類無(wú)組織塵源治理中具有指導(dǎo)性、普適性的結(jié)論供實(shí)際工作參考.該文的主要工作由兩部分組成:一是開(kāi)放性塵源揚(yáng)塵濃度的分析.在此研究中,首先對(duì)該地區(qū)近地面層的氣象狀況進(jìn)行了實(shí)地觀測(cè),并將6個(gè)多月的實(shí)測(cè)結(jié)果依據(jù)氣象學(xué)有關(guān)原理整理出近層面的湍流結(jié)構(gòu)特征值和大氣擴(kuò)散系數(shù);之后在風(fēng)洞中測(cè)定出塵粒的起動(dòng)風(fēng)速值和塵源強(qiáng)度.利用顆粒隨機(jī)軌道模型計(jì)算了不同粒徑的顆粒群風(fēng)力起動(dòng)后在空中運(yùn)動(dòng)的軌跡,并結(jié)合PISC算法計(jì)算了起動(dòng)塵粒在不同風(fēng)速、擴(kuò)散條

3、件下的揚(yáng)塵量,從而確定出這些塵粒對(duì)顆粒物污染總量的分擔(dān)和貢獻(xiàn)以及影響狀況.主要成果為:一是把起動(dòng)風(fēng)速的相關(guān)理論引入塵粒防治中,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法的測(cè)定,確定了防護(hù)的基本思想;二是以實(shí)驗(yàn)測(cè)定的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),首次通過(guò)氣-固理論的方法了得到顆粒群起后的揚(yáng)塵濃度分布,這不同與以往的針對(duì)相同粒徑的情況,同時(shí)計(jì)算結(jié)果也得到了現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)的證實(shí).該文的第二部分是抑塵措施的研究.遵循了濕法抑塵和干法防塵的思路,首先進(jìn)行了不同濃度配比下的化學(xué)抑塵劑在滲透性、吸(放

4、)濕性、耐高(低)溫、抗風(fēng)力等方面的性能實(shí)驗(yàn).為進(jìn)一步研究抑塵層在自然外力作用下的使用效果,在采用實(shí)驗(yàn)方法確定出抑塵硬膜的材料屬性之后,理論計(jì)算了硬膜的應(yīng)力強(qiáng)度分布和變形情況,得到了與實(shí)際情況互為補(bǔ)充的結(jié)論.在干法防塵措施中,將圍擋鈍體和防護(hù)林帶作為圍擋手段引入防塵工程中,采用數(shù)值模擬的方法對(duì)其防護(hù)效果進(jìn)行論證.在鈍體防護(hù)中,通過(guò)湍流動(dòng)能場(chǎng)、壓力場(chǎng)和塵粒堆料表面摩擦力比較后,確定出將鈍體設(shè)置在上風(fēng)向時(shí)防護(hù)效果較好.在防護(hù)林帶防風(fēng)效應(yīng)研究

5、中,建立了林帶流場(chǎng)的高階動(dòng)力模型,并在正交實(shí)驗(yàn)法的安排下比較了代表81種工況27種林帶結(jié)構(gòu)下的防護(hù)效果,得出了最佳防護(hù)效果下的林帶結(jié)構(gòu)參數(shù)配置,為此林帶的建設(shè)提供技術(shù)支持.這部分的主要成果為:一是首次建立了抑塵硬膜的力學(xué)模型,計(jì)算出硬膜在自然風(fēng)力、雨力作用下的力學(xué)強(qiáng)度,可進(jìn)一步從理論上評(píng)價(jià)抑塵劑的使用性能.這是以往在討論抑塵劑性能時(shí),所沒(méi)有涉及到的領(lǐng)域.二是在治理措施上引入了一些新的方法,即將圍擋鈍體和防護(hù)林帶作為圍擋的手段引入防塵工程