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粉塵的來源和分類

信息來源: http://www.sophiegreenbaumdesign.com　　時間:2018-04-19 13:08:05　

粉塵的來源和分類

1.粉塵的來源

粉塵來源可分成兩大類：一是人類活動引起的；二是自然過程引起的。后者包括火山爆發、山林火災、雷電等造成的各種塵埃，見表1-1。自然過程對大氣的污染，目前人類還不能完全控制，但這些自然過程多具有偶然性、地區性，而兩次同樣過程發生的時間往往較長。由于自然環境有一定的容量和自凈能力，自然過程所造成的粉塵污染，經過一段時間后會自動消失，對整個人類的發展尚無根本性的危害。

表1-1 粉塵來源

種類	粉塵來源
自然現象	火山爆發、大風飛沙、地震、土沙崩潰、由于溫度或混合率的變化而引起的氣體爆炸、腐爛、花粉、微生物、森林火災
日常生活	烹調、采暖、冷氣、衣服、清擔、吸煙、農業、漁業、醫療、娛樂、教育、面粉、花粉
商業交易	采暖、冷氣、烹調、包裝物流、陳列、集會、辦公等活動
工業	燃燒、冶煉、粉碎、混合、分離、化合、分解、干燥、研磨、拋光、輸送、包裝、凝聚、焊接、切割等物理化學操作
交通	海陸運輸、航空
軍事	軍事轉移和軍隊作戰、軍演、訓練

當今，最令人擔憂的是人類的生活和生產活動引起的粉塵污染。由于人類的生活及生產活動從不間斷，這種污染也就從沒停止過。100年以來，工業和交通運輸業的迅速發展，城

市的不斷擴大，以及人口的高度集中，使得大氣污染日趨嚴重。目前，全世界每年排入大氣的煤粉塵及其他粉塵在1億噸以上，嚴重污染了大氣，對人類健康構成了威脅。這種粉塵對大氣的污染既然由人類活動引起，也就可以通過人類的活動而加以控制。

人類活動引起的粉塵主要來源于3個方面，即工業生產污染源、生活活動污染源及交通運輸污染源。

(1) 工業生產污染源如火力發電廠、鋼鐵廠、建材廠、化工廠、有色金屬廠、礦山作業區等工業部門的生產及燃料燃燒過程，皆向大氣中排入大量的粉塵及其他有害成分。工業生產污染源是造成粉塵污染的最主要的來源。

(2) 生活污染源城市和工礦企業住宅區、商業區千家萬戶的生活爐灶、經營性爐灶以及采暖鍋爐的煙囪，同樣會向大氣中排入煙塵。這些污染源分布廣，污染物總量大，對局部的大氣環境質量常有很大影響，也是不可忽視的。

(3) 交通運輸污染源汽車、火車、輪船、飛機等交通工具排放的尾氣及行走二次揚塵都含有粉塵污染物。在交通運輸業十分發達的今天，尤其在城市，它已成為粉塵污染的重要來源之一。

2.粉塵的特點

在各種粉塵來源中工業粉塵有以下特點。

(1) 集中固定源工業企業生產地點固定，生產過程集中，所排出的粉塵對于鄰近地區的大氣環境污染最嚴重，隨著離廠區距離的逐漸加大，污染情況逐漸減弱。例如，鋼鐵企業對大氣的污染其影響范圍基本為方圓10km。

(2) 煙塵排放量大火力發電、冶金、礦山、石油、化工及水泥等企業，生產規模大，煙塵排放量大。輕工業生產規模雖較小，但涉及眾多的行業，粉塵排放總量也不容忽視。

(3) 連續排放大多數企業生產不間斷，每天向大氣中連續排放粉塵。

大氣中粒度小于1/xm的顆粒是由于凝結作用而產生的，而較大的顆粒則來自粉碎過程或燃燒過程。粉碎干磨方法很少產生小于幾個微米的顆粒。燃燒過程會產生數種不同類型的顆粒，它們是由以下途徑產生的：①加熱能使物質蒸發，這些物質隨后凝結為0. 1?l^m的顆粒；②燃燒過程的化學反應可能產生小于0. l^m、存在期短的不穩定的分子團顆粒；③ 機械加工過程會排放出l//m或較大的灰或燃料顆粒；④如使用液體燃料噴霧裝置，會有極細的灰直接逸出；⑤礦物燃料的不完全燃燒會產生煙炱。

以汽油為燃料的車輛排放的顆粒物中含有炭、金屬灰和烴類的氣溶膠。金屬顆粒物來自含鉛抗爆劑的燃料燃燒。炭和未燃燒的烴類來自不完全燃燒。由柴油發動機排放的顆粒物主要含有炭和烴類的氣溶膠，這是在發動機超負荷的條件下，由不完全燃燒而產生的。

空氣污染物總量中約有10%?15%是以粉塵顆粒物形式存在的。在顆粒物總量中，來自機動車輛的占3%，來自工業方面的占53%，來自發電廠的占13%，來自工業鍋爐的占 20%,由垃圾處理造成的占9%。來自其他源的顆粒物有海洋鹽類、火山灰、風蝕的灰塵、道路塵土、森林火災的生成物以及植物花粉和種子。

一般來說，氣載粉塵顆粒物的粒徑為0.001?50(^01，大部分粒徑為0. 1?10_Mm。粒徑小于0. l_Mm的塵粒其運動類似于分子，其特征是，由于與氣體分子相撞擊而產生很不規則的布朗運動。粒徑大于1/xm,但小于20^111的塵粒隨運載它的氣體運動，大于20)um的顆粒具有明顯的沉降速度，因此，在空中停留時間很短。密度為lg/cm³的塵粒的沉降速度大致如表1-2所示。

表1-2密度為lg/cm³的塵粒的沉降速度

塵粒直徑/mhi	0. 1	1	10	100
速度/(cm/s)	4X10^-5	4X10^-3	0. 3	50

這些數值說明粉塵顆粒物在空氣中存在著明顯的差別。圖1-1的中部顯示了不同物質的顆粒大小的范圍。任何一種除塵設備，都不可能把這樣的粒徑分布的顆粒物除盡。圖1-1下端部分示出不同除塵設備適于捕集的顆粒物的粒徑范圍。雖然某種形式的除塵器能除去指定范圍內的顆粒，但在很多情況下，除塵效率是隨顆粒物的粒徑而變的。例如，一種除塵器對一定范圍內的大顆粒捕集效率髙達近于100%，但對于較小顆粒，除塵器的效率可能接近于零。本書后面要分章介紹各種除塵器的除塵效率。