焊接文明生产与环境保护培训课件.ppt

第七单元 焊接文明生产与环境保护,综合知识模块一清洁生产,能力知识点1清洁生产的目标及内容,1.清洁生产可以达到的目标 清洁生产的目标是通过资源的综合利用，短缺资源的高效利用或代用，二次资源的利用及节能、降耗、节水，实现合理利用自然资源，减缓资源的耗竭。同时减少废物和污染物的生成和排放，促进工业产品的生产、消费过程与环境相容，以实现降低全部工业活动对人类和环境的风险。,2.清洁生产的主要内容 清洁生产主要包括以下三个方面： (1)清洁的能源清洁的能源包括：常规能源的清洁利用，如采用清洁煤技术，逐步提高液体燃料、天然气的使用比例。可再生能源的利用，如水力资源的充分开发和利用。 (2)清洁的生产过程对于生产过程来说,清洁生产要求：尽量少用或不用有毒有害的原料，在工艺设计中给予充分考虑;消除有毒、有害的中间产品;减少或消除生产过程的各种危险性因素，如高温、高压、低温、低压、易燃、易爆、强噪声、强振动等； (3)清洁的产品清洁产品应当具有如下特点：能够采用节约原料和能源的工艺生产，产品中少用昂贵和稀缺原料，尽可能“废物”利用；产品在使用过程中以及使用后不含有危害人体健康和生态环境的因素；产品用后易于回收、复用和再生；原料和产品均合理包装；,为了实现以上三个方面，推行清洁生产必须实现两个全过程控制： 第一，在宏观层次上组织工业生产的全过程控制，包括资源和地域的评价、规划、组织、实施、运营管理和效益评价等环节。 第二，在微观层次上完善物料转化生产全过程的控制，包括原料的采集、储运、预处理；产品的加工、成形、包装和储存等环节。,能力知识点2实现清洁生产的主要途径,1.合理利用有限的资源 在一般的工业产品中，原料费用约占成本的70。通过原料的综合利用可直接降低产品成本、提高经济效益，同时也减少了废物的产生和排放。生产前要对原料进行正确的环保方面的鉴别，在此基础上，对原料中的每个组分都应建立物料平衡，列出目前和将来的有用组分，制订将其转变成产品的方案，并积极组织实施，实现合理利用有限的资源。,2.改进生产工艺和设备 改进生产工艺和设备应简化生产工艺流程中的工序和设备，实现生产过程连续操作，减少流程因开、停造成的不稳定状态。在原有的工艺基础上，适当改变工艺条件，如温度、流量、压力、停留时间、搅拌强度、预处理等，配备自动控制装置，实现过程的优化控制。改变原料配方，尽量采用精质原料、可替代原料、经预处理后的原料等。换用高效设备，改善设备布局和管线布置。开发利用最新科学技术成果的全新工艺，对不同工艺进行合理的组合。,3.组织企业内部的物料循环 将企业内部流失的物料回收后作为原料返回流程中。将生产过程产生的废物经适当处理后作为原料或原料的替代物返回生产流程中，同时也可以将生产过程产生的废物经适当处理后作为原料用于本企业生产其他产品，这样就实现了企业内部的物料循环。,4.改进产品体系 在传统生产模式中，产品的设计往往从单纯的经济效益出发，根据经济效益采集原料、选择加工工艺和设备，确定产品的规格和性能，产品的使用常常以一次为限。而清洁生产，就要对工业产品进行整体生命周期的环境影响分析。产品的生命周期是一种产品在市场上从,虑它在消费中的使用性能，还要关心产品报废后的命运。对于清洁生产的产品开发有以下基本途径： 1)产品的全新设计。使产品在生产过程中，甚至在使用之后能对环境无害，同时降低产品的物耗和能耗，减少加工工序；调整产品结构、优化生产过程。 2)赋予产品合理的寿命。增加产品多余的功能，盲目追求“多功能”往往会造成资源的浪费；简化产品包装，鼓励采用可再生材料制成的包装材料和便于多次使用的包装材料。 3)产品报废后易于回收、再生和重复利用。 4)产品要系列化，品种齐全，满足各种消费要求，避免大材小用，优品劣用；推行绿色产品标志制度，提高产品的环保声誉。,5.加强全面管理 根据全过程控制的概念，环境管理要贯穿于工业生产的整个过程，落实到企业中的各个层次，分解到生产过程的各个环节，与生产管理紧密地结合起来。,6.采用必要的末端处理 在全过程控制中的末端处理只是一种采取其他措施之后的最后把关措施。这种企业的末端处理，往往是作为送往集中处理前的预处理，在这种情况下，它的目标不再是达标排放，,能力知识点3清洁生产的评价,1.清洁生产评价指标 根据产品生命周期分析，清洁生产评价指标应能覆盖原材料、生产过程和产品自身的各个主要环节，尤其对生产过程，既要考虑对资源的使用又要考虑污染物的产生(注意：不是污染物的排放)。因此，清洁生产评价指标包括原材料指标、产品指标、资源指标和污染物产生指标四大类。,(1)原材料指标原材料指标应能体现原材料的获取、加工、使用等各方面对环境的综合影响，主要有以下几个方面： 1)材料成分的毒性。考查原材料所含毒性成分对环境的影响程度。例如，焊条药皮本身以及形成的焊渣含有毒性成分，使用时应当考虑对环境造成的影响。 2)材料对生态的影响。衡量原材料取得过程中对自然生态的影响程度。例如，露天采矿比矿井采矿的生态影响大。 3)材料的可再生性。确定原材料可再生或可再生的程度。例如，矿物燃料可再生性就很差，而纸浆的原料麦草的可再生性就较好。 4)材料的能源消耗强度。衡量原材料在开采和生产过程中消耗能源的程度。例如，铝冶炼消耗能源强度就比炼铁高。 5)材料的可回收利用性。明确原材料的可回收利用程度。例如，金属材料的可回收利用性比较好，而许多有机原料几乎不能回收利用。,(2)产品指标产品的销售、使用过程以及报废后的处理、处置均会对环境产生影响，有些影响是长期的，甚至是难以恢复的。此外对产品的寿命优化问题也应加以考虑，它直接影响产品的利用率。因此，对产品的要求是清洁生产的一项重要内容。产品指标包括以下几方面： 1)产品的销售。考虑在产品的销售过程中，即从企业运送到零售商和用户的过程对环境造成的影响程度。例如，易燃、易爆、危险品的销售。 2)产品的使用。明确产品在使用期内使用时自身消耗和消耗其他产品可能对环境造成的影响程度。例如，许多产品使用时要消耗燃料，可能对环境造成污染。 3)产品寿命优化。寿命优化就是要使产品的技术寿命(指产品的功能保持良好的时间)、美学寿命(指产品对用户具有吸引力的时间)和预期寿命处于优化状态。 4)产品报废处置。确定产品报废后是否对环境的影响以及影响的程度。典型的一例就是“白色污染”。,(3)资源指标资源指标可以由单位产品的洁净水耗量、单位产品的能耗和单位产品的物耗来表达。,1)单位产品洁净水耗量，它是指在正常的操作下，生产单位产品的全部工艺使用的洁净水量(不包括回用水)。 2)单位产品的能耗，它是指在正常的操作下，生产单位产品的全部工艺过程消耗的电、油和煤等。 3)单位产品的物耗，它是指在正常的操作下，生产单位产品消耗的构成产品的主要原料和对产品起决定性作用的辅料的总量。,(4)污染物产生指标污染物产生指标有三类，即废水产生指标、废气产生指标和固体废物产生指标。污染物产生指标较高，说明工艺相应比较落后和管理水平较低。简述如下： 1)废水产生指标。废水产生指标首先要考虑的是单位产品的工艺过程废水的产生，因为该项指标最能反映废水产生的总体情况。由于废水中所含污染物量的差异也是生产过程状况的一种直接反映，因而对废水产生指标又可细分为两类，即单位产品废水产生量指标和单位产品主要水污染物产生量指标。 2)废气产生指标。和废水产生指标类似，也可细分为单位产品废气产生量指标和单位产品主要大气污染物产生量指标。 3)固体废物产生指标。目前国内还没有像废水、废气那样具体的排放标准，因而固体废物指标可简单地定义为“单位产品生产过程的主要固体废物产生量”。,2.清洁生产评价 清洁生产指标的评价方法一般采用百分制，首先对原材料指标、产品指标、资源消耗指标和污染产生指标按等级确定评分标准，目前还没有国家标准，只能按照行业情况自定，然后按照生产实际对上述指标分别进行打分，若有分指标则按分指标打分,综合知识模块二焊接废气污染及控制,能力知识点2焊接废气中主要污染物的危害,焊接废气中的污染物对环境和人体都会产生很大的影响，同时对全球环境也带来影响，如温室气体效应、酸雨、臭氧层破坏等，对全球的气候、生态、农业、森林等发生一系列影响。大气污染物可以通过降水、降尘等方式对水体、土壤和动植物产生影响，并通过呼吸、皮肤接触、食物、饮用水等进入人体，对人体健康和生态环境造成直接的或长期的危害。,1.碳氧化物 焊接废气中含有大量的CO和CO2。CO是无色、无臭、无味的气体，人不易警惕其存在。当人们吸入CO时，它与血红蛋白作用生成碳氧血红蛋白。,2.硫的氧化物 矿物燃料燃烧、焊接冶金等都会产生SO2或SO3。SO2具有强烈的刺激性气味，它能刺激眼睛，损伤呼吸器官，引起呼吸道疾病。特别是SO2与大气中的尘粒、水分形成气溶胶颗粒时，这三者的协同作用对人的危害更大，这种污染称为伦敦型烟雾或硫酸烟雾。当它们溶于雨水时形成酸雨。,3.氮氧化合物 在焊接废气中含量较大、危害较大的氮氧化物是NO和NO2。,4.碳氢化合物 气焊等工艺产生的废气一般含有碳氢化合物，其对人的毒性不大，主要是醛类物质具有刺激性。对大气的最大影响是碳氢化合物在空气中反应形成危害较大的二次污染物，如光化学烟雾。 5.粒状污染物 焊接废气含有大量的粒状污染物。悬浮在大气中的微粒统称为悬浮颗粒物，简称颗粒物，这种微粒可以是固体也可以是液体。因其对生物的呼吸、环境的清洁、空气的能见度以及气候等有明显的不良影响，所以是大气中危害最明显的一类污染物。,能力知识点3焊接废气中颗粒污染物的净化方法,1.粉尘的控制 从不同角度进行粉尘的控制与防治，主要有以下四个工程技术领域： (1)防尘规划与管理主要内容包括：园林绿化的规划管理以及对有粉尘物料加工的过程和生产中产生粉尘的过程实现密封化和自动化。 (2)通风技术对工作场所引进清洁空气，以替换含尘浓度较高的被污染空气。通风技术分为自然通风和人工通风两大类。人工通风包括单纯换气技术及带有气体净化措施的换气技术。 (3)除尘技术对悬浮在气体中的粉尘进行捕集分离，以及对已落到地面或物体表面上的粉尘进行清除。前者可采用干式除尘和湿式除尘等不同方法；后者采用各种定型的吸尘设备进行处理。 (4)防尘护罩技术个人使用防尘面罩，整个车间可以使用隔离罩进行防护。,2.除尘装置的选用原则 根据含尘气体的特性，可以从以下几方面考虑除尘装置的选择和组合。 1)若尘粒的粒径较小，几微米以下粒径占多数时，应选用湿式、过滤式或电除尘式除尘器；若粒径较大，以10m以上粒径占多数时，可选用机械除尘器。 2)若气体含尘浓度较高，可用机械化除尘；若含尘浓度低，可采用文丘里洗涤器；若气体的进口含尘浓度较高而又要求气体出口的含尘浓度低时，则可采用多级除尘器串联组合方式除尘，先用机械式除去较大尘粒，再用电除尘或过滤式除尘器等除去较小粒径的尘粒。 3)对于粘附性较强的尘粒，最好采用湿式除尘器。不宜采用过滤式除尘器，因为易造成滤布堵塞；也不宜采用静电除尘器，因为尘粒粘附在电极表面上将使电除尘器的效率降低。,4)如采用电除尘器，一般可以预先通过温度、湿度调节或添加化学药品的方法，调整尘粒的导电性。电除尘器只适用在500以下的情况。 5)如气体温度增高，粘性将增大，流动时压力损失增加，除尘效率也会下降。而温度过低，低于露点温度时，会有水分凝出，增大尘粒的粘附性。故一般应在比露点温度高20的条件下进行除尘。 6)如气体成分中含有易燃易爆的气体，如CO，应将CO氧化为CO2后再进行除尘。,1.吸收法 吸收法是采用适当的有机溶剂作为吸收剂，使含有有害物质的废气与吸收剂接触，废气中的有害物质被吸收于吸收剂中，使气体得到净化的方法。,能力知识点4焊接废气中气态污染物的治理方法,2.吸附法 吸附法就是使废气与大比表面积的多孔性固体物质相接触，使废气中的有害组分吸附在固体表面上，使其与气体混合物分离，从而达到净化的目的。具有吸附作用的固体物质称为吸附剂，被吸附的气体组分称为吸附质。,4.燃烧法 燃烧法是对含有可燃有害组分的混合气体加热到一定温度后，组分与氧化剂反应进行燃烧，或在高温下氧化分解，从而使这些有害物质组分转化为无害物质。该方法主要应用于碳氢化合物、CO、恶臭、沥青烟、黑烟等有害物质的净化治理。,3.催化转化法 催化转化法净化气态污染物是利用催化剂的催化作用，将废气中的有害物质转化为无害物质或易于去除的物质的一种废气治理技术。,(2)热力燃烧法利用辅助燃料燃烧放出的热量将混合气体加热到要求的温度，使可燃的有害物质进行高温分解变为无害物质。其可分为三步： 1)燃烧辅助燃料提供预热能量。 2)高温燃气与废气混合以达到反应温度。 3)废气在反应温度下充分燃烧。,(1)直接燃烧法将废气中的可燃有害组分当作燃料直接烧掉，此法只适用于净化含可燃性组分浓度较高或有害组分燃烧时热值较高的废气。直接燃烧是有火焰的燃烧，燃烧温度高(大于1100)，一般的窑、炉均可作为直接燃烧的设备。,(3)催化燃烧法此法是在催化剂存在的情况下，废气中可燃组分能在较低的温度下进行燃烧反应，这种方法能节约燃料，提高反应速率，减少反应器的容积，提高一种或几种反应物的相对转化率。,综合知识模块三焊接废水的处理技术,能力知识点1焊接水污染及其危害,1.化学性污染 焊接废水中常见的化学性污染有以下几种： (1)酸碱污染焊接生产的工业废水常含有一定酸或碱，酸碱污染会使水体的pH值发生变化，抑制细菌和其他微生物的生长，影响水体的生物自净作用，还会腐蚀船舶和水下建筑物，影响渔业，破坏生态平衡，并使水体不适宜做饮用水源或其他工、农业用水。 (2)重金属污染焊条药皮中往往含有各种重金属，有一些可以溶入水中。重金属对人体健康及生态环境的危害极大，如汞、镉、铅、砷、铬等。,(3)需氧性有机物污染焊接生产废水中一些油类等碳水化合物、醇等有机物可在微生物作用下进行分解，分解过程中需要消耗氧，因此被统称为需氧性有机物。,2.物理性污染 焊接废水中常见的物理性污染有以下几种： (1)悬浮物污染焊接废水中均有悬浮杂质，主要是氧化铁和焊渣等。其排入水体后影响水体外观，增加水体的浑浊度，妨碍水中植物的光合作用，对水生生物生长不利。悬浮物还有吸附凝聚重金属及有毒物质的能力。 (2)热污染焊接生产中使用的冷却水直接排入水体时，将引起水体温度升高，溶解氧含量下降，微生物活动加强，某些有毒物质的毒性作用增加等，对鱼类及水生生物的生长有不利影响。,能力知识点2焊接废水处理方,1.物理法 通过物理作用和机械力分离或回收废水中不溶解的悬浮污染物质(包括膜和油珠)，并在处理过程中不改变其化学性质的方法称为物理处理法。,(1)均衡与调节焊接废水的水质、水量常常是不稳定的，具有很强的随机性，尤其是当操作不正常时，废水的水质就会急剧恶化，水量也大大增加，往往会超出废水处理设备的处理能力，给处理操作带来很大困难，使废水处理设施难以维持正常工作状态。这时就要进行水量的调节与水质的均衡。,(2)沉淀沉淀是利用焊接废水中悬浮物密度比水大可借助自身重力作用下沉的原理而达到液固分离的一种处理方法。沉淀根据废水中悬浮物的沉淀现象可分四种类型：自由沉淀、絮凝沉淀、拥挤沉淀和压缩沉淀。它们均是通过沉淀池来进行沉淀的。,(3)筛选与过滤利用过滤介质截流焊接废水中的悬浮物使液固分离净化水的方法称为筛选截流法。这种方法有时作为废水处理时的最终处理单元，出水供循环使用。,2.化学法 化学法是焊接废水处理的基本方法之一。它是利用化学作用处理废水中的溶解物质或胶体物质，可用来去除废水中的金属离子、细小的胶体有机物、无机物、植物营养素(氮、磷)、乳化油、色度、臭味、酸、碱等，对于废水的深度处理有重要作用。化学法包括中和法、混凝法、氧化还原法、电化学等方法。我们主要介绍中和法、混凝法和氧化还原法。,(1)中和法中和法主要用来处理含酸、含碱废水。中和就是酸碱相互作用生成盐和水。中和也即调整废水的pH值。废水含酸或含碱时，表现为pH值的降低或升高。,(2)混凝法混凝法是在废水中投加混凝剂后去除废水中利用自然沉淀法难以去除的细小悬浮物及胶体微粒的物理化学方法。,(1)活性污泥法-好氧微生物悬浮生长系统活性污泥是由大量繁殖的悬浮状的微生物絮凝体组成的。向活性污泥与污水的混合液不断充氧，微生物即能将污水中的有机污染物氧化分解，同时不断生长繁殖。停止曝气后，活性污泥在重力作用下沉降，从而与水分离。 (2)生物膜法-好氧微生物附着生长系统微生物附着生长于某种载体的表面，形成一定厚度的生物膜并利用生物膜处理废水的方法即为生物膜法。生物膜主要由细菌、真菌和原生动物组成。 (3)氧化还原法氧化还原法是通过药剂与废水中的污染物发生氧化还原反应，使废水中的污染物转化为无毒物质的方法。其工艺设备比较简单，只需一个反应池。常用方法有： 1)空气氧化法。此法简单易行，是经常采用的方法。 2)臭氧氧化法。臭氧的氧化性在天然元素中仅次于氟,3.生物法 利用微生物的作用，使废水中溶解状及胶体状有机物质得到氧化分解的方法，即为生物处理法。生物处理法具有投资少、效果好、运行费用低等优点，在城市污水和工业废水的处理中得到了最广泛的应用。,(1)活性污泥法-好氧微生物悬浮生长系。常用的活性污泥法有普通活性污泥法、吸附再生曝气法和氧化沟等。 (2)生物膜法-好氧微生物附着生长系统,综合知识模块四焊接固体废物的处置与利用,能力知识点1固体废物的分类及危害,对于焊接固体废物来说，一般常见如下几种： (1)焊接冶金废渣主要指各种金属经过焊接冶金过程排出的所有残渣废物，如钢渣、各种有色金属渣、铁合金渣、以及各种粉尘、污泥等。 (2)燃料废渣焊接生产所使用的窑炉中燃料燃烧后所产生的废物，主要有煤渣、烟道灰、煤粉渣等。 (3)焊接原材料废弃物焊接生产过程中会产生部分不能使用的边角废料，也属于固体废物。,固体废物的性质多种多样，成分也十分复杂，特别是在废水废气治理过程中所排出的固体废物，浓集了许多有害成分，因此，固体废物对环境的危害极大，污染也是多方面的。 (1)侵占土地，破坏地貌和植被固体废物如不加利用处置只能占地堆放。 (2)污染土壤和地下水固体废物长期露天堆放，其中部分有害组分很易随渗沥液浸出，并渗入地下向周围扩散，使土壤和地下水受到污染。 (3)污染水体许多沿江河湖海的城市和工矿企业，直接把固体废物向临近水域长期大量排放，固体废物也可随天然降水和地表径流进入河流湖泊，致使地表水受到严重污染，不仅破坏了天然水体的生态平衡，妨碍了水生生物的生存和水资源的利用。 (4)污染大气固体废物中所含的粉尘及其他颗粒物在堆放时会随风飞扬；在运输过程中也会产生有害气体和粉尘。 (5)造成巨大的直接经济损失和资源能源的浪费我国的资源能源利用率很低，大量的资源、能源会随固体废物的排放流失。,能力知识点2常见固体废物的处理方法,常见的处理方法有： 1.焚烧法 焚烧法是将可燃固体废物置于高温炉内，使其中可燃成分充分氧化的一种处理方法。焚烧法的优点是可以回收利用固体废物内潜在的能量，减少废物的体积(一般可减少8090)，破坏有毒废物的组成结构，使其最终转化为化学性质稳定的无害化的灰渣。,2.化学法 化学处理是通过化学反应使固体废物变成另外的安全和稳定的物质，使废物的危害性降到尽可能低的水平。此法往往用于有毒、有害的废渣处理，属于一种无害化处理技术。,3.分选法 分选方法很多，其中手工捡选是在各国最早采用的方法，适用于废物产源地、收集站、处理中心、转运站或处置场。机械分选方式则大多需在废物分选前进行预处理，一般至少需经过破碎处理。机械设备的选择视分选废物的种类和性质而定，分选处理技术主要有：,(1)风力分选风力分选属于干式分选，主要分选城市垃圾中的有机物和无机物。采用卧式惯性分选机，当固体废物在机内下落时，水平风力可将重物质、次重物质、轻物质吹散分离。 (2)浮选浮选法是利用较重的水质与较轻的固体废渣，在大水量、高流速的条件下，借助水渣二者之间的相对密度差将水与渣自然分离的方法。 (3)磁选它是利用工业废渣中不同组分磁性的差异，在不均匀磁场中实现分离的一种分选技术。 (4)筛分它是根据化工废渣颗粒尺寸大小进行分选的一种方法,4.填埋法即土地填埋法 目前，采用较多的土地填埋方法是卫生土地填埋、安全土地填埋法和浅地层处置法。,综合知识模块五焊接噪声污染控制,能力知识点1焊接噪声的产生,1.噪声 声音是一种物理现象，它在人们的日常生活和学习中起着非常重要的作用，很难想象一个没有声音的世界会是什么样子。可是，人们并不是任何时候都需要声音，在声音世界里也,2.焊接噪声的来源 产生噪声的声源称为噪声源。噪声源有多种多样。根据焊接生产的情况，噪声的来源主要有交通运输噪声、焊接工业生产噪声和生活噪声。,(1)交通运输噪声,(2)焊接工业生产噪声,能力知识点2噪声污染及其危害,噪声污染与水污染、大气污染一起构成当代三种主要污染公害，但与水、气污染相比，它又有其自身的特点，即噪声污染具有时间和空间上的局限性和分散性。,噪声是影响面最广的一种环境污染，它广泛地影响着人们的生活。大多数国家规定的噪声的环境卫生标准为40dB，超过这个标准的噪声被认为是有害噪声。噪声污染对人的影响,能力知识点3焊接噪声控制技术,1.声源控制技术 控制噪声的根本途径是对声源进行控制，控制声源的有效方法是降低辐射声源功率。在工矿企业中，经常可以遇到各种类型的噪声源，他们产生噪声的机理各不相同，所采用的噪声控制技术也不相同。下面根据产生噪声的物理性质不同来分别介绍其控制技术。,(1)机械噪声控制技术机械噪声是由各种机械部件在外力激发下产生振动或相互撞击而产生的。 (2)气流噪声的控制气流噪声是由于气流流动过程中的相互作用或气流和固体介质之间的作用产生的。 (3)电磁噪声的控制电磁噪声主要是由交替变化的电磁场激发金属零部件和空气作周期性振动而产生的。,(1)吸声降噪当声波入射到物体表面时，部分入射声波能被物体表面吸收而转化成其他能量，这种现象叫做吸声。吸声降噪是一种在传播途径上控制噪声强度的方法。物体的吸声作用是普遍存在的，吸声的效果不仅与吸