機械工程與環(huán)境保護

1、機械工程與環(huán)境保護 剛下筆寫這篇論文時，我想不出機械與環(huán)境會有什么關(guān)系，當我詢問了同學并上網(wǎng)查找了一些資料之后，我震驚了，原來機械也和環(huán)境深深的聯(lián)系在一起，而且還會帶來許多難以彌補的環(huán)境污染，看到這些我很傷心，我于是查找資料，尋找一些解決怎樣才能避免機械對環(huán)境污染的問題。下面就讓我談一下機械在哪些方面會對環(huán)境造成污染，以及提出一些對環(huán)境保護有力的建議。 1、農(nóng)業(yè)機械對環(huán)境的污染及處理方法。 近幾年來，隨著農(nóng)業(yè)機械的迅速發(fā)展和普遍使用，環(huán)境污染也相應產(chǎn)生，危害動植物和人身安全的事不斷發(fā)生，這不能不引起人們的高度重視和廣泛關(guān)注。在此我就農(nóng)機污染的產(chǎn)生和防止問題談點看法。當農(nóng)民還在為農(nóng)業(yè)機械給他們帶

2、來的高效率與方便的時候，機械污染已經(jīng)悄悄的走進了人民的生活，這種污染雖然大多數(shù)人并沒有覺察到，但是這種機械污染確實已經(jīng)威脅到了人民的人身安全等諸多方面。農(nóng)業(yè)機械污染主要表現(xiàn)在以下幾個方面： （1）油料泄漏。人們都知道現(xiàn)在的農(nóng)機基本上都是柴油機驅(qū)動，所以在農(nóng)機使用過程中柴油的泄露難免不會發(fā)生。但沒有幾個人知道這不僅影響了農(nóng)機的正常運轉(zhuǎn)，浪費了石油資源，還污染了土地和水源，危害生態(tài)環(huán)境。據(jù)人們統(tǒng)計，每滴柴油在水面上產(chǎn)生油跡擴散圈污染面積為3.14cm，試想一下如果以這樣的速度延續(xù)下去，我們生存的環(huán)境還能剩下多少。 （2）廢油的污染。廢油是指農(nóng)機維修保養(yǎng)時清洗零配件的廢柴油，更換的廢機油、廢齒輪油等

3、。目前有少量廢油被集中回收，而多數(shù)則是“亂潑”，被拋灑。有的被雨水沖人小溝、河，污染水源；有的則被土地吸收，污染土地。眾所周知，我們國家是人口大國，人多地少，可用的耕地更是少之又少，如果在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中費油在這樣繼續(xù)污染下去，我們還會有多少耕地來養(yǎng)活我們的民眾？ （3）排放廢氣。柴油機工作時可燃混合氣燃燒做功后形成的廢氣，經(jīng)排氣管排出。主要成份是二氧化碳，一氧化碳，碳氫化合物，氮氧化物，碳煙顆粒物等。在這些物質(zhì)中，二氧化碳會造成溫室效應，一氧化碳會降低人和動物的血液輸氧能力，危害健康。碳氫化合物會對人的健康造成危害。氮氧化物在加熱和陽光照射時會形成臭氧并以煙霧形式出現(xiàn)會導致人呼吸系統(tǒng)的疾病，并抑制

4、植物的生長和繁殖，會引起人們肺心病和環(huán)境煙霧。 當人們看到農(nóng)機對環(huán)境的污染時，我相信沒有幾個人不為之震驚，畢竟農(nóng)業(yè)機械對我們的環(huán)境造成的危害太大了，而且不能不引起國家與政府的重視，那我們應該采取什么樣的措施呢？農(nóng)機對環(huán)境的污染，必須引起全社會的重視，因為這一問題涉及到機械設(shè)計制造及使用維修等多方面。應從原頭抓起，各環(huán)節(jié)都要有切實的防治措施，并認真落實。其解決方法有下列幾種：一是提高農(nóng)機產(chǎn)品的技術(shù)含量，生產(chǎn)環(huán)保型農(nóng)機產(chǎn)品。其二是推廣使用清潔柴油，可減少環(huán)境污染，保護人們的身體健康。第三點是制定農(nóng)業(yè)機械的使用報廢標準。如果我們能做到以上三點農(nóng)業(yè)機械對環(huán)境的污染將大大的降低。2、 工業(yè)機械對環(huán)境的污

5、染及處理方法。 在機械工業(yè)的生產(chǎn)過程中不論是鑄造、鍛壓、焊接等材料成型加工，還是車、銑、鏜、刨、磨、鉆等切削加工都會排出大量污染大氣的廢氣、污染土壤的廢水和固體廢物，如金屬離子、油、漆、酸、堿和有機物，帶懸浮物的廢水，含鉻、汞、鉛、銅、氰化物、硫化物、粉塵、有機溶劑的廢氣，金屬屑、熔煉渣、爐渣等固體廢物，同時在加工過程中還伴隨著噪音和振動。 熔煉金屬時會產(chǎn)生相應的冶煉爐渣和含有重金屬的蒸氣和粉塵。在材料的鑄造成形加工過程中會出現(xiàn)粉塵、煙塵、噪音、多種有害氣體和各類輻射；在材料的塑性加工過程中鍛錘和沖床在工作中會產(chǎn)生噪音和振動，加熱爐煙塵，清理鍛件時會產(chǎn)生粉塵、高溫鍛件還會帶來熱輻射；在材料的焊

6、接加工中會產(chǎn)生電弧輻射、高頻電磁波、放射線、噪音等，電焊時焊條的外部藥皮和焊劑在高溫下分解而產(chǎn)生含較多Fe2O3和錳、氟、銅、鋁的有害粉塵和氣體，還會出現(xiàn)因電弧的紫外線輻射作用于環(huán)境空氣中的氧和氮而產(chǎn)生O3、NO、NO2等；氣焊時會因用電石制取乙炔氣體而產(chǎn)生大量電渣。在金屬熱處理中，高溫爐與高溫工件會產(chǎn)生熱輻射、煙塵和爐渣、油煙，還會因為防止金屬氧化而在鹽浴爐中加入二氧化鈦、硅膠和硅鈣鐵等脫氧劑而產(chǎn)生廢渣鹽，在鹽浴爐及化學熱處理中產(chǎn)生各種酸、堿、鹽等及有害氣體和高頻電場輻射等；表面滲氮時，用電爐加熱，并通入氨氣，存在氨氣的泄露；表面氰化時，將金屬放入加熱的含有氰化鈉的滲氰槽中，氰化鈉有劇毒，產(chǎn)

7、生含氰氣體和廢水；表面(氧化)發(fā)黑處理時，堿洗在氫氧化鈉、碳酸和磷酸三鈉的混合溶液中進行，酸洗在濃鹽酸、水、尿素混合溶液中進行，都將排出廢酸液、廢堿液和氯化鈉氣體。 2.1 工業(yè)廢氣的防治2.1.1工業(yè)廢氣的除塵 從廢氣中分離捕集顆粒物的設(shè)備稱為除塵器。 按照除塵機制，可將除塵器分成如下四類：機械式除塵器、電除塵器、洗滌除塵器和過濾式除塵器。近年來，為提高對微粒的捕集效率，陸續(xù)出現(xiàn)了綜合幾種除塵機制的多種新型除塵裝置，如荷電液滴濕式洗滌除塵器、荷電袋式除塵器等。 （1）機械式除塵器 機械式除塵器一般是指靠作用在顆粒上的重力或慣性力或兩者結(jié)合起來捕集粉塵的裝置，主要包括重力沉降室、慣性除塵器和旋

8、風除塵器。機械式除塵器造價比較低，維護管理較簡單，結(jié)構(gòu)裝置簡單且耐高溫，但對5m以下的微粒去除率不高。（2）電除塵器 電除塵器是利用靜電力實現(xiàn)粒子(固體或液體)與氣流分離的裝置。它與機械方法分離 顆粒物的主要區(qū)別在于，其作用力直接施加于各個顆 粒上，而不是間接地作用于整個氣流。電除塵器有兩 種型式，即管式和板式電除塵器。電除塵器正被大規(guī)模地應用于解決燃煤電站、石油化工工業(yè)和鋼鐵工業(yè) 等的大氣污染問題，在回收有價值物質(zhì)中也起著重要的作用。電除塵器的主要缺點是設(shè)備龐大，耗電多，投資高，制造、安裝和管理所要求的技術(shù)水平較高。（3）袋式除塵器袋式除塵器是利用天然或人造纖維織成的濾袋凈化含塵氣體的裝置，

9、其除塵效率一般可達99以上。其作用機理按塵粒的力學特性，具有慣性碰撞、截留、擴散、靜電和篩濾等效應。雖然袋式除塵器是最古老的除塵方法之一，但由于它效率高、性能穩(wěn)定可靠、操作簡單，因此獲得了越來越廣泛的應用，同時在結(jié)構(gòu)型式、濾料、清灰和運行方式等方面都得到了發(fā)展。2.1.2工業(yè)有害氣體的凈化技術(shù)凈化工業(yè)有害氣體的基本方法有五種，即吸收、吸附、焚燒、冷凝及化學反應。（1）液體吸收法是指用選定的液體高效吸收有害氣體。吸收設(shè)備主要有填料塔、板式塔、噴灑吸收器和文丘里吸收器。填料為陶瓷、金屬或塑料制成的環(huán)、網(wǎng)；板式塔有鼓泡式和噴射式。（2）固體吸附法是指利用多孔吸附材料凈化有毒氣體。常用吸附劑有活性炭、

10、活性氧化鋁、分子篩、硅膠、沸石等。吸附裝置有固定床、流動床和流化床。吸附方式可為間歇式或連續(xù)式。（3）燃燒法直接燃燒法以可燃性廢氣本身為燃料，實現(xiàn)燃燒無害化。使用通用型爐、窯、火炬等設(shè)備。熱力燃燒法借助添加燃料來凈化可燃性廢氣，使用爐、窯等設(shè)備。催化燃燒法利用催化劑改善燃燒條件，實現(xiàn)可燃性廢氣的高效凈化。催化劑有鉑、鈀、稀土及其它金屬或氧化物。（4）冷凝回收法利用制冷劑將廢氣冷卻液化或溶于其中。常用制冷劑有水、冷水、鹽水混合物、干冰等。冷凝裝置有直接接觸冷凝器、間壁式換熱器、空氣冷卻器等。2.1.3廢氣中液態(tài)污染物的除霧技術(shù)廢氣中液態(tài)污染物的除霧設(shè)備主要包括四大類：一是慣性力除霧裝置，包括折板

11、式除霧器、重力式脫水器、彎頭脫水器、旋風脫水器、旋流板脫水器；二是濕式除霧器，幾乎所有的濕式氣態(tài)污染物處理裝置和除塵器均可用作濕式除霧裝置；三是過濾式除霧裝置，包括網(wǎng)式除霧器和填料除霧器；四是靜電除霧器，有管式和板式兩類。2.2工業(yè)廢水的防治機械工業(yè)廢水主要包括兩大類：一類是相對潔凈的廢水，如空調(diào)機組、高頻爐的冷卻水等，這種工業(yè)廢水可直接排入水道。但最好采用冷卻或穩(wěn)定化措施處理后供循環(huán)使用。另一類是含有毒、有害物質(zhì)的廢水，如電鍍、電解、發(fā)藍、清洗排出的廢水，這種工業(yè)廢水必須經(jīng)過處理，達到國家規(guī)定的允許排放標準以后才能排入水道，更不得采用稀釋方法達到國家標準。2.2.1對廢水源的處理方法：工業(yè)廢

12、水的性質(zhì)隨行業(yè)和規(guī)模的不同有很大差別。工廠生產(chǎn)不穩(wěn)定，每天或每月變動較大，廢水量與水質(zhì)也隨之變動。處理工業(yè)廢水，首先必須努力降低廢水排放前的污濁物的數(shù)量，所用方法有以下幾種：（1）減少廢水量，具體措施是：廢水分類。根據(jù)污濁程度和污濁物的種類，在廢水源就對廢水分類，把廢水劃分為需要處理的廢水和不需要處理的廢水。節(jié)約用水。廢水的循環(huán)使用是節(jié)約用水的有力手段。改變生產(chǎn)工序。有時改變生產(chǎn)工序可以大幅度減少廢水量和降低廢水濃度。（2）降低廢水濃度。廢水中所含污濁物，在不少情況下有一部分是原料、產(chǎn)品、副產(chǎn)品。這些物質(zhì)應盡量回收，不要棄于廢水中。具體措施是：改變原料。使用產(chǎn)生污濁物少的原料。改變制造過程。例

13、如，在粉碎工序中改為不用水的方法。改良設(shè)備。由改良設(shè)備，提高產(chǎn)品的原材料利用率來減少污濁物數(shù)量?；厥崭碑a(chǎn)品。過去，從經(jīng)濟觀點出發(fā)，把沒有價值的東西丟到廢水中；但從防止污濁的觀點來看，應把它們作為副產(chǎn)品回收利用，轉(zhuǎn)化為有用的東西。 2.2.2 對廢水的處理方法。把廢水處理大體分類，可分為除去懸浮固體物質(zhì)的、除去膠態(tài)物質(zhì)的和除去溶解物質(zhì)的三種。在方法上有物理方法、化學方法、物理化學方法和生物學方法。2.3 工業(yè)固體廢物污染的防治機械工業(yè)廢物主要包括灰渣、污泥、廢油、廢酸、廢堿、廢金屬、灰塵等廢物，含有七類有害物質(zhì)，即汞、砷、鎘、鉛、6價鉻、有機磷和氰。需要實行從產(chǎn)生到處置的全過程管理，包括污染源控

14、制，運輸管理，處理和利用，儲存和處置。2.3.1 工業(yè)固體廢物污染源的控制機械工業(yè)固體廢物污染源的控制是對機械工業(yè)固體廢物實行從產(chǎn)生到處置全過程管理的第一步。其主要措施是盡量采用低廢或無廢工藝，以最大限度地減少固體廢物的產(chǎn)生量，對于已產(chǎn)生的工業(yè)固體廢物，則必須先搞清其來源和數(shù)量，然后對廢物進行鑒別、分類、收集、標志和建檔。2.3.2工業(yè)固體廢物的運輸在對工業(yè)固體廢物進行鑒別、分類、收集、標志和建檔后，需從不同的產(chǎn)生地把廢物運送到處理廠、綜合利用設(shè)施或處置場。對于廢物處置設(shè)施太小、廢物產(chǎn)生地點距處置設(shè)施較遠或本身沒有處置設(shè)施的地區(qū)，為便于收集管理，可設(shè)立中間儲存轉(zhuǎn)運站。運輸方式分公路、鐵路、水運

15、或航空運輸?shù)榷喾N，可根據(jù)當?shù)貤l件進行選擇。對于非有害性固體廢物，可用各種容器盛裝，用卡車或鐵路貨車運輸；對于有害廢物，最好是采用專用的公路槽車或鐵路槽車運輸。2.3.3工業(yè)固體廢物的處理（1） 工業(yè)固體廢物的預處理機械工業(yè)固體廢物多種多樣，其形狀、大小、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)各異。為了進行處理、利用或處置，常須對工業(yè)固體廢物進行預處理。預處理的方法很多，例如，處理或處置前的濃縮及脫水、處置前的壓實、綜合利用前的破碎及分選等。適當?shù)念A加工處理還有利于工業(yè)固體廢物的收集和運輸，所以預處理是重要的且具有普遍意義的處理工序。 （2）工業(yè)固體廢物的無害化處理對有害的工業(yè)固體廢物必須進行無害化理使其轉(zhuǎn)化為適于運輸、貯

16、存和處置的形式，不致危害環(huán)境和人類健康。無害化處理的方法有化學處理、焚燒、固化等。 2.3.4工業(yè)固體廢物的利用工業(yè)固體廢物具有二重性，棄之為害，用則為寶。尤其是對那些具有較高資源價值的廢物，更應盡量加以綜合利用。綜合利用是指通過回收、復用、循環(huán)、交換以及其他方式對工業(yè)固體廢物加以利用，它是防治工業(yè)性污染、保護資源、謀求社會經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的有力手段。工業(yè)固體廢物綜合利用的途徑很多，主要有生產(chǎn)建筑材料、提取有用金屬、制備化工產(chǎn)品、用作工業(yè)原料、生產(chǎn)農(nóng)用肥料和回收能源等。2.3.5工業(yè)固體廢物的處置工業(yè)固體廢物的處置，是為了使工業(yè)固體廢物最大限度地與生物圈隔離而采取的措施，是控制工業(yè)固體廢物污染

17、的最后步驟。常用的處置方法有海洋處置和陸地處置兩大類。海洋處置可在海上焚燒。陸地處置分為土地耕作、工程庫或貯存池貯存、土地填埋和深井灌注等。對于放射性固體廢物，一般應根據(jù)其比放射性、半衰期、物理及化學性質(zhì)選擇相應的處置方法。常用的處置方法有海洋處置，深地層處置、工程庫儲存和淺地埋藏處置等。2.4工業(yè)噪聲的防治2.4.1噪聲防止技術(shù) （1)確認發(fā)生噪聲污染的地點，作出該地區(qū)的聽覺試驗、測定噪聲級、以及頻譜分析等噪聲實態(tài)調(diào)查。 （2）探查噪聲發(fā)生源，并調(diào)查和確認是哪臺機器的什么部位。 （3）決定降噪目標。 （4）研究降低噪聲的方法，實施最有效的措施。傳播噪聲的三要素是：聲源、傳播途徑和接受者。噪聲

18、的防治也應從這三方面入手。 2.4.2對聲源采取的措施 （1）對一次固體噪聲的措施由于強制力在機械和裝置內(nèi)部周期地反復使用，就成為激振源產(chǎn)生波動傳播開去，在多數(shù)情況下機械的一部分以固有頻率共振發(fā)出很大的噪聲，這叫一次固體噪聲，應采取以下措施：1）確認產(chǎn)生激振力的根源；2）研究降低激振力的方法；3）進行絕緣，使波動不能傳播；4）改變噪聲發(fā)射面的固有頻率；5）使噪聲發(fā)射面減振；6）蓋上隔離振動的覆蓋物。 （2）對二次固體噪聲的措施機械內(nèi)部發(fā)生的噪聲聲波使壁面發(fā)生振動，發(fā)射出透射音，這叫做二次固體噪聲。這樣的情況也是很多的，需采取以下措施：1）除去在機械內(nèi)部產(chǎn)生空氣壓力變動的根源；2）加強壁面隔音和內(nèi)部吸音；3）壁面加上隔音絕緣層(蓋上吸聲物或隔音材料)；4）設(shè)置隔音蓋。 （3）對空氣聲的措施像由開口部(吸氣口、放氣口、其他)發(fā)射