某县采石场环保治理方案.docx

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某县采石场环保治理方案

某县XX采石场

环保治理设施

设

计

方

案

XXdd环保工程有限公司

二０一六年三月

一、概述

某县XX采石场始建于八十年代，于2006年11月办理采矿许可证。

由于原矿山设计规模小，不能满足市场需要，矿山生产规模由3万吨扩建为10万吨，随着业务的不断开展，采石场对周边区域环境的影响也越来越重，采石场领导对环境保护也越发重视。

为了保护采石场的作业环境，实现岗位粉尘浓度及除尘器排放浓度均达到国家标准，企业领导特委托我公司结合国内外的先进废气处理技术，及以往的丰富经验对该采石场含尘废气处理工程进行设计，建设一套除尘系统，以期通过使用先进成熟的技术，彻底改善该工段污染，获得良好的环境效益和社会效益。

我公司工程技术人员根据以往此类行业工程经验，结合现场实际情况，及依据贵公司对除尘的技术要求，编制了本设计方案，以供各方决策参考。

2、

设计原则及参考标准

2.1设计依据

（1）建设单位提供的相关设计资料；

（2）我公司以往类似工程案例经验；

（3）我司现场考察得到的相关数据。

2.2设计标准和规范

1、《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996

2、《袋式除尘器分类及性能表示方法》GB6719-97

3、《脉冲喷吹类袋式除尘器技术条件》JB/T8532-97

4、《压缩机、风机、泵安装工程施工验收规范》GB50274-98

3、《袋式除尘器性能测试方法》GB/T15187-94

5、《钢结构设计规范》GBJ17-88

6、《冶金工业环境保护设计规定》YB9066-95

7、《钢结构、非标设备、管道涂装工程技术规范》BZQ（TJ）0011-94

8、《排尘离心通风机》JB4356-85

9、《袋式除尘器用滤代框架技术条件》JB/T5917-91

10、《袋式除尘器用滤料及滤袋技术条件》GB12625-90

11、《袋式除尘器脉冲喷吹电控仪技术条件》JB5915-91

12、《袋式除尘器安装技术要求与验收规范》JB/T8471-96

13、《机械设备安装工程施工及验收规范》TJ231-78

以及国家相关的法律、法规、规范

2.3设计原则

（1）贯彻执行国家环境保护政策，按照国家有关法规、规范及标准进行设计；充分论证技术方案，确定合理的工艺路线，采用技术合理、性能可靠的粉尘处理技术和装备。

（2）污染物处理工艺流程要充分考虑企业的自身情况，要根据污染物的产生情况和排放标准的要求，选择先进的处理工艺、处理效果稳定、可靠、操作管理简单、节能，利用现有场地减少工程投资和运行费用；

（3）处理工艺采用先进、高效节能、性能可靠、运行管理方便的设备，提高自动化程度、减少维护工作量，以节约投资和降低造价为出发点，因地制宜采用合理的收集和处理方案，在达到工程目标的前提下，降低造价及运营费用，减轻操作人员的劳动强度；

（4）设计中充分考虑防止二次污染，噪音低，不影响周围环境；

（5）污染治理设施布置力求美观，布局合理，主要土建构筑物布置紧凑、占地面积少，功能齐全。

在便于施工安装和维修的前提下，使处理构筑物尽量集中，布置紧凑，节约用地。

2.4生产工艺及产污环节

2.4.1废气产污环节

采石场生产过程中主要产生的含尘废气主要有以下几方面：

粉尘排放几乎伴随着整个采剥、钻孔、爆破、破碎、运输、堆场等处。

会产生粉尘和扬尘，其排放特点是：

①排放高度低（＜15m）；②排放点多而且分散；③排放量受风速和空气湿度影响较大。

（1）采场无组织粉尘排放

该工序包括矿山掘进面的钻孔、爆破、搬运，所产生的扬尘。

根据经验数据及类比资料，石灰石采装起尘量约为总采量的0.02%，经计算粉尘量为20t/a；排放量为总量30%，为6t/a。

（2）破碎粉尘

破碎场粉尘主要是矿石在破碎工序产生的粉尘，也是采石场主要产尘工序，类比其他石灰石矿山粉尘产生量计算，粉尘量约为50t/a（粉尘产生量占物料比例按0.05%计），粉尘排放量约为5t/a（排放量占粉尘产生量比例按10%计）。

（3）堆场扬尘

本项目堆场包括堆土场和堆料场两部分，考虑到本项目堆土场较小，堆量少，堆土后表面压实种草进行绿化，扬尘产生量很小，根据采石场堆土场现状，堆土场产生扬尘量可不计。

堆料场产生扬尘量约为45.5t/a，在实际运行中，堆料场堆料并不多，正常情况下平均堆量为3000t，实际产生的扬尘远小于理论值。

（4）装料销售

装载机将石料装入自卸车销售或装运至搅拌站会产生扬尘，由于只是装料过程，扬尘相应较少，按每天平均装料60车次，矿区装料销售每年产生的扬尘量约为6t。

（5）道路扬尘

采石场在生产过程中，装载机、自卸汽车，及其他运输车辆在场内开动产生的扬程。

根据以上生产情况，可见采石场的粉尘及扬尘产生主要集中在石山开采、破碎、堆料场及装料过程。

各工序产尘点高度低，且多为无组织瞬时排放，将对周边环境产生一定的影响，故需对废气进行处理。

2.4.2废水产污环节

（1）生产废水

本项目生产过程中爆破、破碎加工、装卸、弃土、产品堆置以及绿化等各个环节中均需洒水，但该用水均渗入地下和蒸发，不会产生外排废水。

（2）生活污水

场内职工吃、住都是回家自理，场地修有旱厕，粪便收集后用于农田，无废水排放。

3、

工艺选择及方案设计

3.1废气处理

根据粉尘的性质、处理气量和排放标准等不同，选用不同的处理方法。

目前除尘工艺主要有：

电除尘、布袋除尘、湿式除尘和旋风除尘等。

石料破碎产生的粉尘具有粒径分布范围广、易吸潮、收集气体中粉尘浓度高的特性，若采用电除尘处理须做一级处理，运行费用和难度较大；湿法处理虽然维护管理简单，但其系统阻力高，对小粒径粉尘去除效率较低，且存在吸收液二次污染等问题。

布袋除尘器的核心是布袋和清灰系统，随着各种耐高温、高密度过滤材料的发展和除尘技术的不断提高，布袋除尘器已能适合各种场合的烟气治理，目前常用的大中型布袋除尘器有低压脉冲布袋除尘器和反吹风除尘器，低压脉冲布袋除尘器与反吹风除尘器相比，具有占地面积小、设备投资低、清灰效果好、运行稳定可靠等优点，适合本项目除尘的要求。

综合我公司承接的多项同类工程情况，拟选用以布袋除尘器为主体的粉尘治理工艺。

场内主要含尘废气产生点治理办法如下：

（1）采场无组织粉尘排放

该工序主要是石山开采中剥土凿岩、钻孔、爆破等，凿岩工序采用湿法作业，产生的粉尘得到很好控制。

炸药在爆炸过程中产生高温高压膨胀气体（炮烟），其中含有大量粉尘。

该工序粉尘污染主要受气候影响较大，特别是爆破，瞬间产尘浓度可达数千mg/m3，是影响矿区环境的主要污染源之一。

爆破作业粉尘的抑制，除采用合理的炮孔网度、微差爆破，以减少粉尘产生量外，生产中选择适宜的气候作业，避免在大风环境中爆破，天气干燥时地面洒水增湿，降低因爆破气浪冲起的扬尘。

在爆破工作面附近设置雾化喷嘴，用高压耐油夹布管连接高位水池，爆破后开启雾化洒水装置，减少扬尘。

该工序露天爆破时大气扩散能力强，有害气体很快会稀释、扩散，对环境造成的影响小。

（2）破碎粉尘

破碎场排放粉尘主要是矿石在破碎工序产生的粉尘，破碎过程是本项目主要产尘工序，其特点为产尘量大且受环境影响较大，尤其在气候干燥或风速较大时，对周围大气环境造成严重粉尘污染。

本项目采用二级破碎，一破采用颚式破碎机，二破采用反击重锤破碎机，然后经过振动筛筛分出各种粒径的石子。

再通过制砂机将一部分小石子打车细砂。

主要产污环节有振动筛、反击重锤破碎机、制砂机，拟定采用布袋除尘器对各个排污点为进行收尘处理。

反击式破碎机为密闭式，生产线工作时产尘源主要为卸料口、溜槽和振动筛处。

由于给料口与卸料口之间有一落差，石粉流与周围空气产生剪切作用。

空气被卷进物料流中，石粉流逐渐扩散，相互的卷吸作用使粉尘不断地向外飞扬；同时输送机的胶带有一运动速度。

石粉流与胶带面的冲击，瞬间在卸料口扬起粉尘，并向四周飞扬。

这个过程将产生大量粉尘，其浓度高达500mg~2000mg/m3；同样，振动筛在石料分级过程中，筛表面气流处于稳流状态，石料中部分微细粉尘在筛网振动下扬起。

粉尘在尘源处产生后，在环境中的气流带动下向周围扩散，形成粉尘污染。

反击式破碎机主要从出料口用侧吸罩进行吸尘，振动筛用半密闭集气罩进行吸尘，制沙机的前后运输带用胶皮做皮带罩，一侧做活帘，使用整个作业都在一个密闭环境中，并在出口和进口处开一吸气孔用于粉尘收集。

根据设计，将所有集气罩用管道与布袋除尘器相连接，生产中，产生的破碎及沙机粉尘经引风孔至布袋除尘器，经布袋除尘器除尘后除尘效率可达98％。

布袋除尘器安装在制砂机和振动筛之间，有简易顶棚遮雨，四周开放。

作业中，由于布袋除尘器引风机工作，使各集气罩处产生一定程度负压，使破碎机出料口及成品砂出料口气流流入密闭室内，正常情况，基本不产生作业粉尘外泄。

成品沙料下料时易产生粉尘污染，设计时，在下料处安装洒水喷雾装置，可较大程度抑制及降低粉尘产生、排放。

通过以上生产工艺及环保措施，破碎工序产生的粉尘得到有效控制，对环境影响不大。

（3）堆场扬尘

本项目堆场包括堆土场和堆料场两部分，项目堆土场较小，堆量少，堆土后表面压实种草进行绿化，扬尘产生量很小。

运营过程中堆料场采取洒水降尘，保持石料有一定湿度，可较好控制扬尘产生。

（4）装料销售粉尘

装载机将石料装入运输车会产生扬尘。

该工序采取装料前予增加石料湿度，在装车区域附近设置雾化洒水装置，料斗处采取洒水降尘作业，防尘效果较好。

装料时降低卸料高度。

通过以上措施，该工序产尘量较小。

（5）道路扬尘

天气干燥及风大情况下采取场内道路洒水增湿，降低道路起尘。

控制场内运输车速，通过这些措施，交通扬尘得到较好的控制。

通过对场区各个粉尘产污点的分析，破碎、打砂工艺产生的粉尘是场内排放量最大，也最难控制的点，必须经过相应的除尘设备处理才能达到环保要求。

其余产污点可以通过相关喷雾措施降尘。

3.1.1破碎、打沙工序废气处理工艺流程

破碎、打沙工序粉尘收集处理工艺见下图。

图1破碎、打沙工序粉尘收集处理工艺

（一）风量确定

布袋除尘器设计处理风量30000m3/h，其中振动筛18000m3/h，反击破碎机7000m3/h，制砂机5000m3/h，考虑漏风率5000m3/h，整个系统的风量为35000m3/h。

（二）除尘系统设计

根据破碎废气的性质，选用袋式除尘器能够简单、高效地解决此类粉尘治理问题，并便于管理。

为此本方案对各扬尘点粉尘处理设备均选用袋式除尘器。

袋式除尘器处理风量为Q（m3/h），过滤风速取1.0m/min，则除尘器所需过滤面积为：

S=Q/v/60

滤袋直径为D，长度为L，则单个滤袋的过滤面积为:

S’=πDL

单台除尘器所需滤袋数量为：

n=S/S’

以此计算，按结果可选取我公司设计生产的袋式除尘器，参数如下：

除尘器技术参数

设备名称：

气箱式脉冲袋式除尘器

数量：

1台

处理风量：

30000m3/h

过滤面积；480m2

过滤风速：

0.9-1.1m/min

滤袋规格:

Φ130×2450mm

滤袋框架:

Φ130×2430mm

滤袋总数:

480条

滤袋材质:

拒水防油涤纶针刺毡

运行温度:

小于120℃

烟尘出口浓度:

小于30mg/Nm3

清灰方式:

低压脉冲喷吹清灰

喷吹时间:

0.065-0.085秒

喷吹压力:

0.3-0.5Mpa

设备阻力:

1200-1400Pa

进出口尺寸：

Φ500mm

废气经过治理达到《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）二级排放标准。

3.1.2布袋除尘器性能介绍

JYQ系列低压脉冲除尘器是我公司紧跟国内外袋式除尘器的发展趋势，结合我国各种工业生产的工况特点设计的新型低压脉冲除尘器。

它由上箱体、中箱体、灰斗、中间进出风通道、喷吹清灰系统、自动控制系统、管道系统、风机系统等组成一个完整的除尘体系。

通过设计合理的进气通道，科学地调整气流流速，使含尘气体进入滤袋过滤前，通过特殊设计的气体导流和分布装置，均匀的进入过滤室，当除尘器过滤达到一定时间，滤袋外表粉尘厚度增加，运行阻力增大，此时需要对除尘器进行清灰，通过时间控制系统，开启低压脉冲清灰程序，对滤袋进行时序脉冲清灰，在强力脉冲气流作用下，粉尘被抖落在灰斗内，经灰斗下部卸灰阀卸出。

清灰方式分为三种：

自动、手动、定时；净化过滤后气流在主引风机作用下，达标排入大气。

本除尘器主要有以下工艺术特点：

（1）除尘器滤袋及框架

袋式除尘器的核心零部件是滤袋和滤袋框架，本除尘器滤袋采用Φ130×2450mm圆筒滤袋，在单位面积下大大增加了滤袋的容尘面积，有效地增加了气流过滤空间，从而可以更有效地提高除尘效率。

滤袋框架采用圆形断面，有利于减少框架对滤袋的磨损，框架结构上支撑环及纵筋分布均匀，确保足够的强度和刚度，能承受滤袋在清灰过程中的气体压力，框架的生产从圆钢自动矫直下料，支撑环的焊合，框架多头点焊均采用了专用工装设备，保证了框架成型后纵筋无弯曲、脱焊、虚焊和漏焊，框架的直径、长度和垂直度偏差均符合标准的规定。

（2）花板孔加工工艺

花板孔采用特殊加工工艺成型，花板孔光滑无毛刺，表面变形小，平面度偏差小于2/1000，花板孔误差小于1.5mm。

（3）优化设计的脉冲喷吹系统

本除尘器脉冲喷吹系统是在经过小试和工业性试验多年基础上逐步改进优化后的设计，其加工制作均靠先进的工具装备来保证质量，其可靠性和先进性在同行业中具有领先水平。

该设计能确保每个滤袋都能达到足够的清灰强度，使粉尘顺利脱落而不致因强度过高缩短滤袋使用寿命。

在配套了优质的电磁脉冲阀后其优良性能做到了更充分体现。

从我公司该种设备目前的使用性况来看，其整体寿命在10年以上。

3.1.3系统控制

本除尘器设手动和自动两种方式，控制柜上设手动和自动转换开关。

自动控制采用定时控制。

当除尘器运行达到设定时间时，按设定程序进行自动清灰。

脉冲清灰时，每次喷吹时间为0.1秒，喷吹间隔10秒，每次喷吹耗气量300L（0.35MPa时）。

3.1.4除尘系统管道设计

管道是除尘系统中输送烟尘的通道，由3mm厚钢板卷成，可保证管道的强度。

管道流速按相关技术规范取16-18m/s，依据公式：

D=2×（Q/3600/v/3.142）0.5

D——管道直径，mm；

Q——过流风量，m3/h；

V——管道风速，m/s，。

经计算，管道直径和长度为：

除尘器主管直径为450mm，破碎机除尘系统分管道直径为250mm，振动筛除尘系统分管道直径为300mm，制砂机除尘系统分管道200mm。

风机出风口排气筒考虑钢度和管道阻力因素,直径取0.6m，高度按规定取15米。

3.1.5主风机及电机

除尘系统风机

型号:

4-72-10D

风量:

40441m3/h

全压:

3202Pa

电机:

55KW

转速:

1450r/min

3.2废水处理

生产废水：

生产过程中爆破、覆土剥离、破碎加工、装卸、弃土、产品堆置以及绿化等各个环节均需洒水，但该用水均渗入地下和蒸发，不会产生外排废水。

生活废水：

场内职工吃、住都是回家自理，场地修有旱厕，粪便收集后用于农田，无废水排放。

本项目不外排污水，因此不需要废水处理。

4、

工程投资预算

为了节约企业的工程投资费用，我司只负责布袋除尘器、电控系统的制作、安装，及项目的技术指导。

集气罩、风管、烟囱、引风机、空压机等的制作、采购，我司将为企业提供图纸、及机器设备型号，企业自行采购，我司指导其自行安装。

4.1工艺部分

4.1.1主要设备及构筑物报价

序号

名称

单位

数量

单价

金额

（元）

备注

1.

布袋除尘器

套

1

182000

182000

处理风量30000m3/h，过滤面积480m2，含除尘器壳体、布袋、骨架、电磁脉冲阀、气缸提升阀、爬梯护栏、喷吹系统、星型卸灰阀等

2.

雾化喷嘴

套

15

350

5250

螺旋喷嘴

3.

电控系统

套

1

12000

12000

布袋除尘器及风机

4.

电线电缆

批

1

1800

1800

用于布袋除尘器电气元件连接

5.

阀门管件

批

1

2500

2500

用于布袋除尘器配件连接

6.

合计

4.1.2业主自行制作、购买部分

序号

名称

单位

数量

单价

金额

（元）

备注

1.

风管（主管）

米

40

200

8000

Φ450mm,3mm厚（含防锈漆）

2.

风管（支管）

米

15

160

2400

Φ300mm，3mm厚（含防锈漆）

3.

风管（支管）

米

15

100

1500

Φ200mm，3mm厚（含防锈漆）

4.

风管（支管）

米

20

110

2200

Φ300mm，3mm厚（含防锈漆）

5.

管道支撑

批

1

2500

2500

根据现场设置

6.

集气罩

批

1

4000

4000

各种规格

7.

阀门

批

1

1200

1200

相应支管阀门

8.

皮带机密封罩

米

40

50

2000

用于细纱机前后的皮带机

9.

烟囱

个

1

3000

3000

H=15m，Φ900mm，3mm厚

10.

变径管及管道弯头

批

1

4000

4000

11.

空压机

台

1

3500

3500

7.5kw

12.

引风机

台

1

20000

20000

4-72-10D，55kw

13.

喷淋水泵

台

2

2500

5000

1用1备,4kw

14.

水泵管道

批

1

4000

4000

高压管

15.

电线电缆

批

1

4000

4000

根据工艺需要

16.

风机减震器

个

6

400

2400

17.

辅材

批

1

2000

2000

18.

安装费

（1+2……+17）×15%

10755

19.

合计

82455

4.2土建部分

土建部分安装现场的场地平整、设备基础制作由我司出土建要求图，企业自行修建。

序号

名称

规格

数量

单位

单价（元）

合计（元）

结构

1.1

平整场地，开挖回填

12000×5000

60

M2

50

3000

2.2

设备基础

根据设备而定

1

项

3500

3500

钢混

3.3

预埋件

根据设备而定

1

批

800

800

碳钢

4.6

总计

7300

4.3除尘器工程报价

序号

项目

取费

金额（元）

备注

1.

工艺部分

见4.1.1

203550

2.

设计费、调试费

1×5%

10177.5

3.

安装费

1×10%

20355

4.

指导安装费

1×8%

16284

5.

管理费

（1+2+3+4）×5%

12518

6.

运费

24000

7.

吊装费

5000

8.

税金

（1+2+3+4+5+6+7）×4.75%

13864.5

9.

工程总投资

（1+2+3+4+5+6+7）

某县XX采石场，环保工程除尘器总报价为305749元，大写：

叁拾万零伍仟柒佰肆拾玖元整。

4.4工程总投资估算

序号

名称

小计（元）

1

土建部分

7300

2

业主负责采购部分

82455

3

除尘器部分

305749

4

合计

本项目工程总投资估算为395504元，其中业主自行采购、制作、安装部分为82455元，土建部分估算为7300元。

五、运行费用

5.1废气处理系统运行费用

本方案布袋除尘器自动化程度高，只需要安排一操作人员兼职运行，根据生产状况定期清灰，废气处理只需要用到电力。

废气处理装置用电负荷统计

设备名称

型号

运行

台数

单机功率（kw）

运行容量（kw）

日运行时间（h）

日耗电（kw.h）

1

风机

4-72-10D55kw

1

55

50

8

400

2

空压机

W-1.0/87.5kw

1

7.5

7.5

1

7.5

3

电控系统

0.1kw

1

0.1

0.1

15

1.5

4

卸料器

2.2kw

1

2.2

2.2

0.1

0.22

5

合计

每天耗电约为409.22（电费以每度0.6元计）。

则电费为y1=409.22×0.6=245.5元/天

操作人员兼职费用y2=10元/天

废气系统运行成本为y=y1+y2=255.5元/天。

六、项目实施计划

6.1施工管理目标

1）质量目标：

严格执行国家有关工程施工规范和工程质量标准，实行质量目标管理，所有工程必须达到设计要求和符合工程质量标准，工程质量必须通过验收。

2）工期目标：

合同签定预付款到帐45日内完成全部工程任务，投入试运行，我公司严格执行工程进度计划。

3）安全文明生产：

严格按照安全操作规程组织施工，文明施工，杜绝工伤事故。

在施工中遵守厂方的各项安全规定，施工过程与厂方安全部门申请报告，得到厂方的批准后开始施工。

4）优质服务：

牢固树立服务思想，端正工作态度，热情、友好、及时、圆满地做好每一项工作，确保业主满意，环保行政部门满意，社会满意。

6.2施工组织管理体系

健全施工管理机构，明确责任，层层落实。

公司总经理对施工管理负总责；公司项目工程师对技术负总责；项目技术负责人具体作施工计划与落实计划；各专业施工管理员具体实施施工计划。

施工管理体系如下：

6.3施工方案

6.3.1主要施工技术措施

安装施工：

对于各种专用和通用设备，按照产品或设备的随机技术文件来安装，同时结合其他管道、电气、自控专业的安装技术要求搞好施工技术配合。

一般设备安装施工重要包括以下的主要程序：

（1）设备开箱、点件、验收。

（2）设备基础测位、划线，检查

（3）设备吊装、就位，初平灌浆验收。

（4）设备精平、清洗检查，加注润滑油。

（5）设备试运转。

主要设备安装配合：

（1）设有独立的混凝土基础，预留地脚螺栓孔采用二次灌浆安装的设备。

在土建基础施工前，安装应配合核对基础与设备底座尺寸。

核对无误方可浇灌混凝土。

（2）所有设备的安装标高都应该来源于土建设计的绝对标高，因此在交接和确认设计高程时，要有交接手续并且与土建、安装签字。

6.3.2工程质量保证措施

质量方针：

科学管理、质量第一、产品和服务顾客满意

质量承诺：

①保证履行合同，工程产品符合设计和规范要求，为业主做好服务工作，满足业主需求。

②遵守国家主管部门发布的质量、方针、政策、法规。

我公司质量体系的各有关职能部门将在人员组成、思想教育、技术保证、质安监督、材料、机具供应及其他专业管理上为本工程提供保证。

将建立起以项目部，项目部建立以工序质量控制为主要工作内容的工程质量控制体系，并与单位的质量保证和技术监督系统组成完整的质量保证体