開放性露天堆場揚塵規(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)致中國空氣污染的首要因素.目前國內(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,而對于露天堆料場這樣的開放性、無組織塵源的排放控制尚未進行系統(tǒng)地研究,加之對控制揚塵污染的緊迫性和重要性認(rèn)識不足,使得這類排放源所引起的揚塵長期處于失控狀況,很難采取有效的防治措施.基于目前此項研究尚處于空白領(lǐng)域的背景下,該文以大型露天原料堆場為例,采取實驗、理論并舉的方法對顆粒物揚塵濃度和抑塵措施展開相關(guān)基礎(chǔ)研

2、究,以期得到對此類無組織塵源治理中具有指導(dǎo)性、普適性的結(jié)論供實際工作參考.該文的主要工作由兩部分組成:一是開放性塵源揚塵濃度的分析.在此研究中,首先對該地區(qū)近地面層的氣象狀況進行了實地觀測,并將6個多月的實測結(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)特征值和大氣擴散系數(shù);之后在風(fēng)洞中測定出塵粒的起動風(fēng)速值和塵源強度.利用顆粒隨機軌道模型計算了不同粒徑的顆粒群風(fēng)力起動后在空中運動的軌跡,并結(jié)合PISC算法計算了起動塵粒在不同風(fēng)速、擴散條

3、件下的揚塵量,從而確定出這些塵粒對顆粒物污染總量的分擔(dān)和貢獻以及影響狀況.主要成果為:一是把起動風(fēng)速的相關(guān)理論引入塵粒防治中,并通過實驗方法的測定,確定了防護的基本思想;二是以實驗測定的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),首次通過氣-固理論的方法了得到顆粒群起后的揚塵濃度分布,這不同與以往的針對相同粒徑的情況,同時計算結(jié)果也得到了現(xiàn)場觀測的證實.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)力等方面的性能實驗.為進一步研究抑塵層在自然外力作用下的使用效果,在采用實驗方法確定出抑塵硬膜的材料屬性之后,理論計算了硬膜的應(yīng)力強度分布和變形情況,得到了與實際情況互為補充的結(jié)論.在干法防塵措施中,將圍擋鈍體和防護林帶作為圍擋手段引入防塵工程中,采用數(shù)值模擬的方法對其防護效果進行論證.在鈍體防護中,通過湍流動能場、壓力場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)向時防護效果較好.在防護林帶防風(fēng)效應(yīng)研究

5、中,建立了林帶流場的高階動力模型,并在正交實驗法的安排下比較了代表81種工況27種林帶結(jié)構(gòu)下的防護效果,得出了最佳防護效果下的林帶結(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,計算出硬膜在自然風(fēng)力、雨力作用下的力學(xué)強度,可進一步從理論上評價抑塵劑的使用性能.這是以往在討論抑塵劑性能時,所沒有涉及到的領(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林帶作為圍擋的手段引入防塵工程